中国电动汽车电池技术研发与市场现状(3)

2011年09月14日 08:26
来源：慧聪汽车配件网

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由于硫化热解聚丙烯晴（SPAN）与热解聚丙烯晴（PPAN）的结构不同，前者在600℃以上仍能保持稳定。

用硫化聚丙烯晴做正极，锂箔做负极的原型聚合物锂电池，大小为4x40x26mm3，能量密度为246Wh/kg或401Wh/l。

另外，在以石墨做锂硫电池负极的实验中，在一个干燥的空气或惰性气体盒内，用Celgard的2400孔隔膜做隔片，置于正负极之间形成电芯，在负极与隔片之间是100μm厚的锂箔材料，然后注入1MLiPF6-EC/DEC电解液，最后密封成扣式电池。

上述两种方法中，以石墨做负极比金属锂更安全；锂化前的硫化物正极由电化学的锂化生成；在硫化物/石墨电池和硫化物/锂电池之间存在0.2V的电压差；硫化物/石墨电池具有更稳定的循环寿命。

碳纳米管硫化聚丙烯腈正极材料

关于硫基复合正极材料的另一项研究成果是上海交通大学化学化工学院杨军教授研究的炭纳米管表面生长聚丙烯腈共聚物的含硫复合正极材料。这是一种B型聚丙烯腈、硫与5%碳纳米管的烧结产物。约20nm管径的MWCNT贯穿于颗粒之间，减小了二次颗粒的尺寸，形成了良好的结构骨架和导电网络。随着碳管含量的增加，初始容量有所降低，但电极的循环稳定性和倍率性能得到了提高。

采用环糊精作电极粘合剂，因为其无论在小电流还是大电流倍率下，都具有最好的循环性能。图8和表3是几种电极粘合剂对电池性能影响的比较。

金属空气电池

目前市场上比亚迪F3双模电动车所用的磷酸铁锂电池330V/60Ah电池组，只有19.8kWh，重达230kg，实际能量密度仅为86Wh/kg.如果用这种电池加大到60kWh（大约行驶400公里），重量将达到无法接受的700kg。

另外，中国产的电动公交车均宣称续航里程可达300公里，但世博会上的纯电动公交车采用3600kg重的电池(共12块，每块300kg）不开空调只能行驶110～120公里，开空调的话更是只能续驶80公里，而公交车的日平均营运里程是250公里。由于担心电池的安全性，无法深度充放电。因此，实际可用电能小于电池标称能量的一半。

中国博信电池（Powerzinc）总设计师杨德谦在“未来电动汽车高能电源研讨会”上，用上述两个事例指出了中国市场上现有动力电池的不足。

中南大学化学电源与材料研究所所长唐有根对杨德谦的观点表示赞同，他用一组数据具体说明了金属空气电池与现有动力电池相比的较大优势。

在中国，金属空气电池中，铝和锌空气电池已有研发，并进入了市场应用，而锂空气电池的研究目前基本上还是一项空白。

铝空气电池

铝空气电池具有以下特点：

1．能量密度高：铝的理论能量密度为8100Wh/Kg，电池实际能量密度超过350Wh/kg。