国安盟固利吴宁宁：锰酸锂电池应用和市场开拓情况

　　动力电池的设计开发有几个方面：安全性是第一位，最后通过不同的电池有能量密度的要求，成本降低，最终可能还要回归到安全性设计上，始终安全性是第一位的。前两天在上海参加了一个会，大家可能讨论最多的还是安全性的问题。最近车烧得也比较集中，所以安全性提到很高的高，确实是一个很重要的问题。

　　盟固利为什么要专注于锰酸锂，安全性、长寿命、大电流、低温性能锰酸锂有很大的优势。现在说能量密度更高的电池，它实际上也是一种锰系的材料体系。另外对锰酸锂的成本，目前锰酸锂的材料价格相对来说低一点。我们公司为什么坚持，因为我们是自主知识产权，有9年锰酸锂的研发和生产经验，这不太容易放弃。有几个原因。其他几点比较好理解，我主要是从这两个问题来给大家做解释。

　　安全性方面，导致安全性有三个输入，一个是管理系统会失控，这时候会导致电池的过充过放，还有受到外力的穿刺、抵押，再就是电池的内部短路，会使整个体系发生很大的变化。学化学的人研究整个体系变化的过程，这一块不重点讲了，体系变化以后会引起电池热失控，如果是安全阀设计不好的话会爆炸，起火、冒烟的结果，安全过程我简单地描述一下。从这个安全性输入问题来看，实际上管理系统的功能很重要，目前我们公司的管理系统有跟国外一起来做管理系统的设计，可能性非常重要。你有过充的保护，是不是都有，可靠性非常重要。

　　我觉得第一点如果做好的话可以回避。第二点，更容易回避，像很多专家也提到传统车如果受到这种外力挤压的话，它实际上也会出现问题。这跟电动车和传统车没有什么差别。电池里最难控制的是电池的内部短路，这是生产环节需要重点控制的，而且非常难检测，不知道今天有没有电池企业，电池企业应该有同感，内部短路最难控制，而且很难发现，很难回避。小电池也是一样，动力电池也是一样，很多安全事故可能会从电池角度来讲出现内部短路这一块。

　　关于安全可靠性这一块的话，我们公司做法首先要有一个涉及，要解决电池发热的问题，结构设计方面怎么样让发热最小，然后电流密度怎么样做得更均匀，这跟生产控制有关系。再就是过热过冷的时候是否有一些安全保护设施，这是设计时候需要考虑的。还有工艺的稳定性，我们要考虑到生产上怎么样尽量减少人的因素对电池性能的影响，要逐步地走自动化的这条路。现在有钱可能上一条自动化的线，这不太合适，连电池标准都没有的时候上这个线不太可能。所以应该是一个逐步自动化的过程，每个企业的理解都不太一样。另外就是管控，生产上要重点管控内部短路。

　　系统这一块也很重要，包括管理系统的可控功能和可靠性。我们公司在管理系统上搭建一个平台，随着管理系统来了以后会在上面做些验证，要做很多的验证。最后电池到终端客户这一块要防止滥用的话需要做很多培训。这几年出问题很多，我们自己统计来看可能还是应用者对于电池并不熟悉，他们不太了解，还是按照传统车的使用方法在使用电动汽车。去年听了一个美国能源部专家做的报告，他们国家支持范围内其中包含一项就是对使用者的操作培训和教育。他们需要开设这样的专业去做这个事情。所以这一块是很重要的一块。

　　再讲到锰酸锂电池的寿命问题，大家觉得锰酸锂电池的寿命确实短，现在90安时的电池到10年年底的时候单体寿命是2300次，55度的时候也就是5百次，今年，2011年我们净化指标是2500次，这是90安时的电池，这是很早的一款电池，做到5安时电池时候高温可以达到55度，主要是看怎么样来解决由小电池做到大电池的散热的问题。

　　简单总结一下衰减和控制这一块。正极材料的结构变化，我们做了几千次的电池循环以后会重新测结构，发现变化挺大。电池衰减到最后的时候是正极决定，还是负极决定，这些工作都在做，还有电池里的水分，杂质、金属的控制很重要，这主要是生产上控制，混料、涂布有一个认识，比如这么大的面积上如果说你在循环很多次之后去测电池不同地方的衰减，每个地方的衰减度不一样，这时候你在前期电流密度上设置就不太合理，这存在问题，电解液长期循环当中是分解的，怎么样来控制分解。

　　在改善电池寿命时候结构也很重要。现在很多人在讨论小电池和大电池的差异，还有软包装和硬壳的差异。我个人理解来看，不管是软包装，还是硬包装，圆柱，还是方形，只要企业能够做好就可以。还有散热要做得好，我们计算一个散热和深热的比例，应该是越大越好，所以这一块需要有很多计算。包括圆柱电池，你看一个单体电池时候没有方形电池的散热面积大，如果做成一个模块、系统的时候散热面积比较大，在系统里不用再考虑散热的问题，但是方形电池的话可能做系统时候就需要考虑到很多通风散热带来的问题。每个企业能够做好哪一个就做哪一个，现在有很小的电池串并联之后使用的，能够做好电池就可以，没有太多条条框框说哪一个结构要好一些。

　　说到能量密度，提高电池的能量密度我觉得就是三个方向：一，怎么提高正极的克容量，现在是混合使用。我们最近也在跟踪。还有负极这一块，主要是提高克容量，这也是一个思路。还有合金负极，也处于一个研究阶段。美国一直在推锂金属聚合物。现在高压镍锰是一方向，这一块应该是正极往高压的方向走是一个常用的方法。我们一直在专注于锰酸锂电池的研究。

　　前面讲的都是车用的锰酸锂电池。下面我讲一下钛酸锂负极体系的电池。这一块现在研究也很热。为什么要做钛酸锂，它实际上有几个特点，一个是寿命非常长，可能做到1万次以上也不是什么大问题，安全性能很好，功能低温非常好，主要来自于钛酸锂这种材料本身的一些特征。为什么讲钛酸锂，大家都觉得锰酸锂的寿命不好，实际上跟电池的设计有关系。假设负极换成钛酸锂的时候寿命也会很长，高温也会很好，电池体系是一个很复杂的体系，不能说某一种材料的安全性能好，还是说某一种材料的循环寿命好，应该是整个电池体系怎么去做。钛酸锂的间隔非常稳定，钛酸锂是零收缩的材料。

　　另外负极表面不会形成（SEMO），它的寿命很好。还有安全性这一块，高温吸氧，这是日本最近的研究报道，在电池扩充到1百多度时候，再把负极材料拿出来，发现负极有些质量上升，分析它是不是吸氧，所以说它安全性能很好，避免了Li枝晶形成，抗过充。

　　我就讲这么多，谢谢大家！