從鋰電材料到電芯，從系統(tǒng)集成到資源再生，南都電源正以技術(shù)創(chuàng)新，不斷推動能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，加速實現(xiàn)“雙碳”目標落地，讓人人享有綠色、智慧的能源服務。

 

科技與材料

 

固態(tài)電解質(zhì)

 

大幅提升電芯安全性

 

傳統(tǒng)電池中的液態(tài)電解液對溫度比較敏感，而把電解質(zhì)的材料從液態(tài)替換為固態(tài)后，析鋰反應產(chǎn)生的鋰枝晶生長緩慢，且隔膜很難被刺透。

 

一般情況下，固態(tài)電池輕易不會發(fā)生短路現(xiàn)象，同時固態(tài)電解質(zhì)具有不易燃、無腐蝕、無揮發(fā)等特性，即使是在100攝氏度左右的高溫中也可以正常使用。

 

目前，南都電源技術(shù)團隊利用復合纖維技術(shù)，攻克了氧化物電解質(zhì)硬脆難題，開發(fā)的固態(tài)電解質(zhì)膜可耐200℃高溫。通過導入固態(tài)電解質(zhì)技術(shù)，鋰電安全性得到大幅提升。

 

科技與電芯

 

攻克低溫難題

 

超低溫鐵鋰電池技術(shù)出擊

 

 

磷酸鐵鋰電池具有長壽命和高安全的天然優(yōu)勢，但其低溫和倍率性能不佳，一直制約其在低溫工況和北方環(huán)境的推廣和應用。

 

南都電源的技術(shù)團隊通過超級石墨烯技術(shù)、超低溫電解液技術(shù)、磷酸鐵鋰納米化與摻雜技術(shù)等，成功開發(fā)出超低溫石墨烯鐵鋰電池技術(shù)，攻克了鋰離子電池在超低溫環(huán)境下無法正常工作的國際性難題。

 

該電池能夠在-40℃的超低溫環(huán)境下正常工作，低溫放電容量可達到常溫的90%以上。

 

該技術(shù)的成功開發(fā)，擴大了公司在鋰電領(lǐng)域的影響力，進一步開拓了公司鐵鋰電池的應用市場。

 

科技與系統(tǒng)集成

 

高效熱電一體化控制技術(shù)

 

助力儲能系統(tǒng)熱管理

 

鋰電池的最佳工作溫度范圍在10~35℃之間。電池成系統(tǒng)時，電池組內(nèi)單體電池的溫度差不宜超過5℃。

 

鋰離子電池在工作中會發(fā)熱，若熱管理控制不當，易發(fā)生溫度過高或溫差過大等問題，進而影響鋰電池各方面性能，包括容量、功率和安全性等，縮短電池系統(tǒng)的壽命。

 

電池熱管理是電化學發(fā)熱和制冷散熱的耦合過程。針對這一特征，南都電源開發(fā)了“熱-電耦合一體化電池熱管理技術(shù)”。

 

該項技術(shù)在基礎(chǔ)研究方面，研究了倍率、容量和充放電過程等對電池產(chǎn)熱特性曲線的影響規(guī)律，獲得了電池發(fā)熱過程和極片顆粒相變過程的內(nèi)在耦合關(guān)系；

 

在工程技術(shù)方面建立了基于電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)、材料熱物性參數(shù)、熱電耦合產(chǎn)熱特性的熱電耦合仿真分析技術(shù)，開發(fā)出適用于集裝箱儲能系統(tǒng)的新型風冷技術(shù)。

 

長期IEC調(diào)頻循環(huán)測試結(jié)果顯示，該項技術(shù)能夠保證電池溫升和溫差都不超過5℃，達到調(diào)頻儲能系統(tǒng)的熱管理要求。目前該技術(shù)已得到南方電網(wǎng)認可，并應用于鋰電儲能產(chǎn)品中。

 

科技與資源再生

 

鋰電回收技術(shù)

 

打造產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)

 

理論上，作為正極活性物質(zhì)的磷酸鐵鋰，在經(jīng)過使用及多次循環(huán)后，依然會保持穩(wěn)定的化學成分組成及結(jié)構(gòu)特征，回收后還可進行二次利用；

 

作為負極活性物質(zhì)的石墨材料，在經(jīng)過充放電循環(huán)后，石墨層間距擴大，具備了更優(yōu)異的動力學特性，同時石墨材料也具有穩(wěn)定的化學性質(zhì)，因此也可以進行回收再利用及材料開發(fā)。

 

然而，回收的鋰離子電池內(nèi)部除了活性物質(zhì)，還有集流體、粘結(jié)劑、電解液殘留物等其他物質(zhì)，這給高效率尤其是低成本的商業(yè)化回收帶來很大挑戰(zhàn)。

 

南都廢舊鋰離子電池回收項目采用國際先進的帶電破碎分選工藝，結(jié)合含氟有機廢氣高效處置、優(yōu)先提鋰+電滲析提鋰等技術(shù)，具有回收產(chǎn)率和品質(zhì)高、資源消耗少、經(jīng)濟收益高等優(yōu)點，電池粉回收率可達95%以上，同時項目采用最嚴格的環(huán)保控制體系，實現(xiàn)全過程無害化處理。