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发布时间：2024-03-07 19:10:13
第7卷第3期2007年9月湖南冶金职业技术学院学报JournalofHunanMetallurgicalProfessionalTechnologyCollegeVol.7 No.3Sep. 2007新型电池技术与发展方向彭 瑛
刘建华(湖南工业大学,湖南株洲412000摘 要:论述了我国电池行业各类电池在生产中的技术创新方向,碱性锌锰电池实现无汞化生产是技术关键。氢镍电池负极材料的制造技术日益成熟,其技术创新点主要是电池的高容量和较好的安全性。我国已形成聚合物锂离子电池的规模化的生产,使我国锂离子电池产业的整体竞争能力提高。未来几年锂锰氧化物、磷酸铁锂是锂离子电池研究的热点。太阳能电池的光电转换率依然没有较大的突破,未来最有希望的太阳能电池是导电塑料和纳米材料的混合产品,太阳能电池的发展趋势是:轻薄化、提高光电转换率和输出功率,采用新技术或者实现规模生产以降低成本。关键词:电池;制造;技术;创新中图分类号:TM912.2 文献标识码:A 文章编号:1672-7412(200703-030-04 近几年来随着经济的飞速的发展,我国成为了能源消耗大国,由于大量使用化石能源造成了CO2排量剧增,温室效应日益严重。所以能源的多元化和清洁化已是当务之急。化学和物理电源在使用时具有清洁和便携的优点,我国的电池制造技术随着研发技术的不断突破而突飞猛进,电池的种类也层出不穷。从铅酸蓄电池、镉镍电池到氢镍电池、锂离子电池,乃至新型的燃料电池、新型的太阳能电池等作为提供直流电的能源,在人类社会中发挥着重要的作用。1
碱性电池碱性电池可分成碱性一次电池和二次电池。1.1 碱性一次电池是指碱性锌锰电池,该电池性能优于传统干电池即碳锌电池和氯化锌电池,可以连续大容量放电,且外壳为铁皮封闭可防电解液渗漏。碱性锌锰电池产量日益增大已成为一次电池的主导产品。技术有两大发展方向:一是提高电池的放电性能和安全性能,二是实现电极活性材料的无汞化。无汞化的技术关键是无汞锌粉(锌粉合金、有机和无机缓蚀剂、集流体表面处理和高质量电解二氧化锰。我国的碱性电池多使用的锌粉含汞量过高,难以达到环保要求(低于15ppm含汞量。爬碱及漏液问题将是此类电池的重点要求。[2][1]2004年日本松下电器产业推出新产品/Oxyride干电池0。正极材料采用了NiOOH和利用新技术开发的二氧化锰及石墨,通过控制其组成比例,提高了输出电压和放电平台,从而增加输出电流。也有可能成为民用电池的发展方向。1.2 碱性蓄电池属于二次电池,它的电解液是氢氧化钾碱性溶液,可分为氢镍电池和镉镍电池,镉镍电池低内阻、高功效、价格便宜,循环使用寿命长可达500~1000次以上、维护简单、成本低等优势,广泛应用于我国民用领域和军用领域。镉镍电池因存在环境污染问题而逐渐禁用[3]。2005年开始世界各国将因环保原因而禁止生产和使用镉镍电池。氢镍电池的突出优点是环保,循环使用寿命也可达500次以上,随着镉镍电池逐步退出氢镍电池将有更大的市场,我国的稀土储量占世界储量的83.3%,这极有利于降低制造成本。氢镍电池的技术发展方向: 