鋰電池大型化趨勢明顯 有望應(yīng)用于大型工業(yè)

    近期，英國《經(jīng)濟(jì)學(xué)家》雜志的一篇文章稱，鋰離子電池將會越變越大，并會逐步取代其他形式的大容量電池，其應(yīng)用將不僅僅局限于小型電子設(shè)備，大型工業(yè)和可再生能源上也將頻繁出現(xiàn)它的身影。

    位于加拿大溫哥華的Corvus能源公司認(rèn)為，鋰離子電池夠穩(wěn)定、夠耐用，現(xiàn)在已經(jīng)是時候制造更大型的鋰電池，為拖船、起重機(jī)、帆船等超大型機(jī)器提供動力。不久前，公司剛剛贏得了一個定單，為一家中國火電公司度身打造一個容量2200千瓦時、個頭相當(dāng)于一個船運(yùn)集裝箱的鋰離子電池，作為火電廠的備用電源。

    大型鋰電池的制造

    Corvus生產(chǎn)的大型鋰電池與普通鋰電池一樣，應(yīng)用于大型鋰電池中的每塊小電池都有兩個電極，電極被電解質(zhì)（通常為高分子聚合物組成的膠狀物質(zhì)）隔開。當(dāng)電池充電時，鋰離子將從陽極（由金屬鋰制成）通過電解質(zhì)遷移至陰極（一般為碳）。而放電時則恰巧相反，鋰離子從碳陰極游回鋰陽極，這一過程會導(dǎo)致與電池相連的外電路產(chǎn)生電流，供電器使用。

    大型鋰電池與普通電池相比的最大不同之處在于它鋰陽極生產(chǎn)材料的不同。盡管鋰離子電池的陽極通常是由鋰離子磷酸鹽制成，但Corvus公司卻另辟蹊徑，使用鋰鎳錳鈷（NMC）氧化物來充當(dāng)陽極，原因是后者能提供的能源密度更大，因此也更適用于大型鋰離子電池。公司老板佩利表示，NMC所能提供的電力比磷酸鹽金屬要高出22%，是一個非常不錯的選擇。

    在單個鋰離子電池準(zhǔn)備妥當(dāng)之后，Corvus便將把它們組裝起來，生產(chǎn)出標(biāo)準(zhǔn)為6.2千瓦時的模塊，這些模塊能進(jìn)一步組裝成儲電能力達(dá)數(shù)千千瓦時的超大型鋰離子電池。據(jù)公司介紹，大型鋰離子電池儲電量的理論極限能達(dá)到4萬千瓦時。

    大型鋰電池的優(yōu)越性

    當(dāng)然，生產(chǎn)如此性能的鋰電池造價肯定不菲。每個Corvus公司生產(chǎn)的6.2千瓦時標(biāo)準(zhǔn)NMC模塊的售價為9300美元。同規(guī)模的鋰離子磷酸鹽系統(tǒng)的價格則要低不少，僅為7500美元。但是NMC模塊的優(yōu)越性能能夠很好地彌補(bǔ)差價帶來的損失。此外，NMC系統(tǒng)還能夠在惡劣的環(huán)境下使用，其滿功率的使用壽命更是長達(dá)20年。即使使用20年后，大型鋰電池功率開始慢慢減少，不宜再用于大型機(jī)械之上，NMC系統(tǒng)的余生也能夠充分發(fā)揮余熱。例如，可以把它用作風(fēng)能、太陽能等可再生能源電力的存儲器。

    另外，鋰電池本身的優(yōu)勢也值得一提。很多情況下，在工業(yè)設(shè)備中使用電池驅(qū)動的電動機(jī)要比使用柴油發(fā)動機(jī)效率更高。但這并不意味著兩套系統(tǒng)必須勢不兩立，二者的結(jié)合或許會帶來更高效的系統(tǒng)。g