液態(tài)鋰電正好相反,越厚越好生產(chǎn),低于4mm厚度的電池很難生產(chǎn),即使生產(chǎn)出來(lái)了,容量明顯不如聚合物鋰電,成本也沒(méi)優(yōu)勢(shì)。因而,電池越薄,聚合物生產(chǎn)成本越低、液態(tài)生產(chǎn)成本越高。
但較厚的規(guī)格上,液態(tài)鋰電供應(yīng)鏈成熟,工藝成熟,生產(chǎn)效率高,成品率高,有很強(qiáng)的制造成本優(yōu)勢(shì)。從市場(chǎng)來(lái)看,5mm、6mm厚度系列的液態(tài)鋰電池雖然比3mm、4mm厚度系列電池容量高很多,但售價(jià)要低很多。聚合物從理論上來(lái)講,在5mm、6mm厚度規(guī)格上的材料成本與液態(tài)接近,但5mm、6mm系列電池的工藝成本要比液態(tài)高出很多,因而,要在此規(guī)格上與液態(tài)真正形成競(jìng)爭(zhēng),還有不少距離。
一般的電池主要的構(gòu)造包括有正極、負(fù)極與電解質(zhì)三項(xiàng)要素。所謂的聚合物鋰離子電池是說(shuō)在這三種主要構(gòu)造中至少有一項(xiàng)或一項(xiàng)以上使用高分子材料做為主要的電池系統(tǒng)。所開(kāi)發(fā)的聚合物鋰離子電池系統(tǒng)中,高分子材料主要是被應(yīng)用于正極及電解質(zhì)。正極材料包括導(dǎo)電高分子聚合物或一般鋰離子電池所采用的無(wú)機(jī)化合物,電解質(zhì)則可以使用固態(tài)或膠態(tài)高分子電解質(zhì),或是有機(jī)電解液,負(fù)極則通常采用鋰金屬或鋰碳層間化合物。一般鋰離子技術(shù)使用液體或膠體電解液,因此需要堅(jiān)固的二次包裝來(lái)容納可燃的活性成分,這就增加了重量和成本,另外也限制了尺寸的靈活性。
新一代的
聚合物鋰離子電池在形狀上可做到薄形化(最薄0.8毫米)、任意面積化和任意形狀化,大大提高了電池造型設(shè)計(jì)的靈活性,從而可以配合產(chǎn)品需求,做成任何形狀與容量的電池,為應(yīng)用設(shè)備開(kāi)發(fā)商在電源解決方案上提供了高度的設(shè)計(jì)靈活性和適應(yīng)性,以最大化地優(yōu)化其產(chǎn)品性能。同時(shí),聚合物鋰離子電池的單位能量比一般鋰離子電池提高了50%,其容量、循環(huán)壽命(超過(guò)500 次)與環(huán)保性能等方面都較鋰離子電池有大幅度的提高 電池是由一位名叫 Alessandro Volta 的意大利教授發(fā)明的,在意大利 10,000 里拉的紙幣上印有他的頭像。而且 Alessandro Volta 教授還有特別值得提的一點(diǎn),那就是他證明了一位教授可以將自己的研究轉(zhuǎn)化為有益的社會(huì)實(shí)踐。
這也極大地啟發(fā)了我所從事的電池研究。首先,我意識(shí)到,我需要我的團(tuán)隊(duì)一起齊心協(xié)力,另外還有一點(diǎn),要從設(shè)計(jì)伊始就要綜合考慮到給制造商提供一定的生產(chǎn)便捷性。
但我們也在研發(fā)過(guò)程中受到了質(zhì)疑,因?yàn)閷?duì)于兆瓦級(jí)別的大型發(fā)電廠來(lái)講,小小的一枚電池似乎怎么看都不太能滿足他們的儲(chǔ)能需求,就更不要提改變世界了。的確也有電池行業(yè)內(nèi)的人說(shuō)我們是瘋了,但我想說(shuō)的是,不要只著眼于固有的行業(yè)和已有的發(fā)明,一定要有創(chuàng)新。
所以我就把目光投向了電解鋁行業(yè),他們通常都配有很大的設(shè)備,一天 24 小時(shí)不間斷工作,而規(guī)模效應(yīng)會(huì)帶來(lái)成本的降低,他們獲取 1 千克鋁的成本不足 1 美元。受此啟發(fā),我們將電解鋁的步驟逆向操作,發(fā)明了液態(tài)金屬電池,就可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模且廉價(jià)的電力存儲(chǔ)。這就是我們以不同的視角去看待問(wèn)題所帶來(lái)的好處。