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18650鋰離子電池PACK工藝要點分析

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  18650鋰離子電池是目前市面上最常見的鋰離子電池之一，那么關(guān)于18650鋰離子電池的PACK工藝有哪些要點呢？下面一起來看看。 

  18650鋰電池pack工藝主要是根據(jù)PACK電池結(jié)構(gòu)來制定，大部分的18650鋰電池pack工藝特點都大同小異，其特點是多并多串。18650鋰電池PACK工藝特點鮮明，其中最大的特點就是組合靈活，大部分連續(xù)性定單都可以實現(xiàn)半自動化來完成，可想而知道18650鋰電池pack工藝現(xiàn)在是越來越精簡了，一般18650鋰電池PACK電池組包括：18650電芯、電池保護板、連接鎳片，引出鎳片，青顆紙輔料，絕緣紙，導(dǎo)線或者插頭線，PVC外包裝或外殼、輸出（包括連接器），鑰匙開關(guān)，電量指示，及EVA、青稞紙、塑膠支架等輔助材料這幾項共同組成PACK，而大多數(shù)18650電池PACK的種類都適用這套工藝。

  多并多串18650鋰電池pack設(shè)計工藝技巧

  1、采取優(yōu)先易操作的原則，即員工易操作。

  2、采取優(yōu)先操作安全的原則，即員工操作時不易短路或有較好預(yù)防措施。

  3、采取設(shè)備原則，即借助輔助設(shè)備完成的盡量不用人工，至少半自動化。

  4、包裝設(shè)計要合理，易拿易放，不要產(chǎn)品出到客戶那里半天拿不出來。

  18650鋰電池pack工藝質(zhì)量特點

  1、采用質(zhì)量過關(guān)的鋰電池，需要合格穩(wěn)定的供應(yīng)商提供性能良好的單體電池，單體電池經(jīng)過一系列安全測試和性能測試，合格后使用。

  2、要求電池內(nèi)阻低且一致性好，無論14.8V鋰電池組還是其它儲能電池包，都要保證低內(nèi)阻保證大電流放電的容量、平臺，散熱性等。

  3、電池結(jié)構(gòu)上采用通風設(shè)計，相鄰二只電池間保留不低于2mm的間距，此結(jié)構(gòu)要求用塑膠支架固定電池。

  4、PACK電池廠在點焊使用開槽鎳片，鎳片尺寸滿足大電流放電要求，鎳片材料保證低內(nèi)阻，點焊機保證穩(wěn)定工作，焊針保證質(zhì)量，操作者經(jīng)培訓(xùn)考核并合格后上崗操作，點焊后檢測焊點是否牢固。另每批次產(chǎn)品做振動實驗以驗證抗振性能。

  5、不同批次電池做成典型成品并做壽命試驗，鋰電池PACK設(shè)計規(guī)范經(jīng)驗匯總時電池成品做循環(huán)測試得出實際的循環(huán)壽命

  6、驗證電池的高低溫性能。不同的PACK鋰電池廠家的電芯做成成品并在高低溫下做不同倍率放電測試，得出實際放電曲線。

 

什么是鋰電池分容？鋰電池分容原理是什么？

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第一種解釋：鋰電池分容：簡單理解就是容量分選、性能篩選分級。鋰電池分容時通過電腦管理得到每一個檢測點的數(shù)據(jù)，從而分析出這些電池容量的大小和內(nèi)阻等數(shù)據(jù)，確定鋰電池的質(zhì)量等級，這個過程就是分容。鋰電池首次分容后，需靜置一段時間，一般不少于15天，在這個期間，有些內(nèi)在的質(zhì)量問題就會表現(xiàn)出來。
 
第二種解釋：一批鋰電池做好以后，雖然尺寸一樣，但電池的容量會有差異的。因此，必須在設(shè)備上面按規(guī)范充滿電，而后按規(guī)范的電流放電（放完）。放完電所用的時間乘以放電電流就是電池的容量。只有測試的容量滿足或大于設(shè)計的容量，鋰電池是合格的，而小于設(shè)計容量的電池不能算是合格的電池。這個通過容量測試篩選出合格電池的過程叫分容。
 
鋰電池的化成：一般指對初次充電的電池實施一系列工藝措施使之性能趨于穩(wěn)定，包括，小電流充放電，恒溫靜置等。

鋰電池分容原理：

鋰電池的分容是通過化成分容柜(由于化成和分容基本原理相同，化成和分容功能集成在同一個柜子內(nèi)，稱為化成分容柜)來完成的，分化成容柜的功能實際上就是象充電器一樣的東西，只不過它可以同時為大量的電池充放電。

鋰電池分容時通過電腦管理得到每一個檢測點的數(shù)據(jù)，從而分析出這些電池容量的大小和內(nèi)阻等數(shù)據(jù)，確定電池的質(zhì)量等級，這個過程就是分容。

科學(xué)家開發(fā)鋰硫電池新陰極 儲能穩(wěn)定容量高

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商業(yè)化是研發(fā)電池技術(shù)最實用的目的。新加坡科學(xué)家開發(fā)了一種生產(chǎn)鋰硫陰極的新方法，他們說這種方法大大提高了充電和放電循環(huán)的穩(wěn)定性。

據(jù)了解，新加坡科學(xué)技術(shù)研究局納米生物實驗室的科學(xué)家們已經(jīng)開發(fā)出一種生產(chǎn)鋰硫陰極的新方法，這種陰極在200多次的循環(huán)中表現(xiàn)出了穩(wěn)定的性能和高儲能容量。該研究機構(gòu)表示，這代表著鋰硫電池商業(yè)化有望。

研究人員說，理論上，鋰硫電池可能會比目前的鋰離子電池儲存10倍的能量。同時鋰-硫裝置依賴于廉價、豐富的硫，可以大大減少鋰離子電池的成本。但是，目前僅限于“理論范圍”，因為陰極結(jié)構(gòu)在最初的循環(huán)過程中趨于“崩潰”，從而大大降低了性能，而科學(xué)家們一直在努力維持這種電池在反復(fù)循環(huán)過程中的性能。
 
實驗室小組在添加硫之前使用組裝的碳支架來創(chuàng)建三維互聯(lián)的多孔納米材料，而這種支架防止了陰極塌縮。研究結(jié)果表明，采用新電極的電池在200次循環(huán)中可以達到每克1220毫安時的特定容量，且容量衰減率低于0.14%。根據(jù)實驗室的數(shù)據(jù)，由于“陰極的外形、表面積和電阻的差異”，鋰硫電池的比容量提高了48%，容量衰減率降低了26%。

研究小組一名教授說：“硫陰極的制備技術(shù)對鋰硫電池的電化學(xué)性能有很大的影響”，“我們的方法在工業(yè)上具有可擴展性，預(yù)計它將對未來實用型鋰硫電池的設(shè)計產(chǎn)生重大影響。”

有人將鋰硫電池視為大規(guī)模儲能技術(shù)的最佳解決方案之一。研究人員表示，他們將重點改進陰極設(shè)計，并利用納米材料工程優(yōu)化陽極、分離器和電解質(zhì)。根據(jù)實驗室的說法，他們的最終目標是“開發(fā)出一套完整的鋰硫電池系統(tǒng)，且該系統(tǒng)具有比傳統(tǒng)的鋰離子電池更好的儲能能力”。

鋰離子電池已席卷了儲能市場，鋰電池技術(shù)的三位先驅(qū)們也于近日獲得了諾貝爾化學(xué)獎，在肯定鋰離子電池技術(shù)的同時，發(fā)展其他電池技術(shù)，取長補短，才能推動未來電池技術(shù)的“百家爭鳴”。
 

 

三星擴建動力電池工廠搶占歐洲市場

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隨著歐洲電動汽車市場快速發(fā)展,在接下來的幾年內(nèi),歐洲車企將需要更多的電池。

全球電池巨頭已展開行動,國內(nèi)的寧德時代、比亞迪等企業(yè)早前已在歐洲開建電池工廠。韓國電池企業(yè)方面,據(jù)外媒報道,三星SDI對外宣布,SDI計劃投入3900億匈牙利福林(約合人民幣92億元),用于擴建匈牙利首都布達佩斯市郊的動力電池工廠。據(jù)悉,這筆投資將創(chuàng)建約1200個工作崗位,工廠建成后年產(chǎn)能將滿足5萬輛<電動車的電池配置需求。

這座工廠是韓國三星SDI 公司早在2016年計劃投資約4,000億韓元(3.58億美元)在匈牙利建立的一座電動汽車電池工廠。該公司在聲明稿中表示:“因歐洲業(yè)者在匈牙利附近有制造基地,這座工廠能夠幫助我們節(jié)省物流成本,并且可以迅速處理客戶需求。”

三星 SDI 在歐洲投資建廠,目的已經(jīng)很明確了,即希望倚靠電動汽車快速發(fā)展的歐洲市場,在電池領(lǐng)域攫取市場份額。這和三星 SDI 在中國西安投資建廠的目的如出一轍。

2014年爆發(fā)的大眾汽車柴油發(fā)動機丑聞,讓包括大眾汽車在內(nèi)的各歐洲車企,開始摒棄掉一些柴油車型,轉(zhuǎn)而提高電動汽車的產(chǎn)量。近年來,歐洲的電動汽車銷量呈現(xiàn)高速增長的良好態(tài)勢。在接下來的幾年,歐洲將需要更多的電池,以滿足快速發(fā)展的電動汽車市場。

其實,不僅三星在歐洲采取了動作,其韓國小伙伴 LG 化學(xué)同樣如此。LG 化學(xué)也在波蘭修建電池工廠,年產(chǎn)量高達 229000 組,這是 LG 化學(xué)的第二座大型電池工廠。

美國最大的電池儲能公寓將迎客

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美國猶他州鹽湖城內(nèi)將迎來首批居民，他們正在入住這一被稱為全電力和節(jié)能社區(qū)的新公寓樓——Soleil Lofts公寓，這是美國最大的住宅電池需求響應(yīng)項目。居民的電動汽車整齊地停放在太陽能電池板蓋下，還可以插入充電端口。每一套公寓的客廳旁，都有一個Sonnen儲能電池在運作。
 
美國最大的電池儲能公寓將迎客
 
居民在入住之時已知曉他們的備用電源可以由電力公司控制并根據(jù)需要被分配到電網(wǎng)。正在建設(shè)中的Soleil Lofts公寓旨在吸引有環(huán)保意識的客戶，目標是加快向全電動和清潔能源生活的轉(zhuǎn)變。
 
建成后，計劃中該社區(qū)的22棟建筑，共600套公寓將連接起12．6 MWh的電池儲能、5．2 MW的太陽能電池板和150個電動汽車充電器端口，同時也有對能源效率的高度關(guān)注。對600個儲能電池的使用將把這眾多公寓連接成一個電力網(wǎng)絡(luò)。
 
美國最大的電池儲能公寓將迎客
 
利用客戶需求
 
隨著消費者對分布式能源需求的增長，在過去五年中，消費者的需求發(fā)生了變化，從一開始要求安裝屋頂太陽能板到開始要求安裝儲能，基于客戶的強烈要求，電力公司也開始成為儲能項目的合作伙伴。
 
與其他運營分布式資源的項目一樣，單個系統(tǒng)會預(yù)留一定數(shù)量的電力，以確保在發(fā)生電網(wǎng)故障事件時能夠為系統(tǒng)供電。例如，夏威夷電力公司可以從Sunrun橫跨瓦胡島的太陽能＋儲能系統(tǒng)獲取電力，但一次只能訪問單個系統(tǒng)30分鐘。
關(guān)于Soleil Lofts公寓內(nèi)的儲能電池，一位系統(tǒng)設(shè)計師向媒體透露：“在某些情況下，公用事業(yè)公司將需要一半的可用電池儲備。”公寓內(nèi)的600塊電池“可以像蜂箱一樣一起工作，隨時提供電網(wǎng)所需的電力”。
 
美國最大的電池儲能公寓將迎客
 
公寓之間電力的連接很重要，這可以支持公寓在災(zāi)難或故障情況下共同使用電池中的電力，幫助公寓無縫存儲，提高太陽能的效用。從另一個方面來看，該項目也反映了消費者對清潔能源社區(qū)的興趣。
 
政策
就目前來看，在成本相對較高的情況下，幾乎所有儲能系統(tǒng)的部署都離不開政策支持。Soleil公司也不例外，其太陽能和儲能組件的成本約有50％來自聯(lián)邦、州和公用事業(yè)補貼。有人坦言，如果沒有稅收抵免，我們不可能完成（Soleil Lofts）。
但完全依賴政策也不是市場良性發(fā)展的長久之策，一些國家的太陽能稅收抵免已開始逐步取消。美國的太陽能稅收抵免將在2022年針對住宅開發(fā)項目取消，公用事業(yè)、商業(yè)和工業(yè)項目將從30％削減到10％。在亞洲，中國和日本的光伏補貼也已經(jīng)大幅下滑，但對于儲能的補貼仍然在持續(xù)。

 

動力鋰電池熱管理的核心？

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10月7-8日，第三屆國際電池安全大會在京召開。哲弗智能（上海）有限公司董事長兼CEO李飛就動力鋰電池熱失控的防控方案做簡要介紹。

李飛認為，在動力鋰電池熱失控的防控方案中降溫是關(guān)鍵因素，無論是從熱失控抑制方面，還是熱失控蔓延的抑制方面，降溫是核心，我們的方案是全部用液體進行強制冷卻。針對電池的熱失控做了電池的熱管理系統(tǒng)，用復(fù)合型的探測系統(tǒng)來提前預(yù)警電池的熱失控，同時又作為觸發(fā)電池熱失控抑制的機制，一旦發(fā)生電池熱失控蔓延之后，我們又做了液態(tài)鋰電池火災(zāi)的抑制裝置。

而從新能源汽車健康安全發(fā)展的角度上來看，李飛建議為鋰電池裝配安全氣囊，如若能夠成功研發(fā)并通過科學(xué)合理的驗證后，將對鋰電池熱失控方面或?qū)崿F(xiàn)一定的可控性，進而當事故發(fā)生后，可以減少人員傷亡和財產(chǎn)損失的概率。

哲弗智能（上海）有限公司在汽車行業(yè)擁有15年以上的跨國企業(yè)的工作經(jīng)驗，在熱管理和復(fù)合型監(jiān)測預(yù)警方面擁有較為前瞻的研發(fā)技術(shù)。如該公司研制的的無色無味、不導(dǎo)電的液體滅火劑，對電池、電器本身沒有損傷，在環(huán)保的同時達到滅火的效果。此外，該液體滅火劑在溫度超過50度之后會氣化，重量比空氣輕，可以堆積在底部，以達到控制溫度的效果。

第三屆國際電池安全大會由清華大學(xué)電池安全實驗室主辦，會議主題是“為電動汽車制造更安全的高比能電池”。與會各方共同討論了電池熱失控機-電-熱誘因及防控方法、電池熱失控發(fā)生機理與抑制方法、電池燃燒爆炸特性及火災(zāi)安全、電池系統(tǒng)熱失控蔓延與熱管理、電池析鋰與快充安全、固態(tài)電池安全性問題等六方面的內(nèi)容。
動力鋰電池的過剩產(chǎn)能能否用于儲能鋰電池？

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   在由起點研究等承辦的2018中國(青海)新能源企業(yè)家峰會上，談及當前動力電池行業(yè)產(chǎn)能過剩問題，寧德時代(300750，SZ)副董事長黃世霖表示，2017年總結(jié)出的產(chǎn)能規(guī)劃便有228Gwh，但到2019年可能用掉的都還不到五分之一，中小廠商和落后廠商的產(chǎn)能可能非常難以得到消化，生存空間會受到不斷擠壓，動力電池產(chǎn)能過剩的情況會延續(xù)到2023年。很多人說過剩產(chǎn)能是否可以用到儲能上去，實際這里有很大的誤解。儲能電池比動力電池要求高得多，現(xiàn)在1500至2000個循環(huán)就足以滿足乘用車對動力電池的要求，但儲能電池的要求是至少8000個循環(huán)，儲能電池比動力電池要求強得多，(所以)落后的產(chǎn)能可能會逐漸被淘汰。

河北鑫動力

動力鋰電池鋁殼如何壓鑄成型

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第一壓鑄
壓鑄是鋁外殼制作過程中非常重要的生產(chǎn)工藝之一，對動力電池鋁殼來說也不例外，壓鑄是一種金屬鑄造工藝，其特點是利用模具腔對融化的金屬施加高壓。模具通常是用強度更高的合金加工而成的，這個過程有些類似注塑成型。那么動力電池鋁殼在壓鑄中需要注意的問題有哪些呢？
第一、考慮脫模的問題。脫模指將鋼錠從鋼錠模內(nèi)脫出的一系列操作。鋼錠澆注完畢至脫模的時間，從一桶鋼最后一支(下注盤)鋼錠澆注完畢至第一支錠開始脫模(脫帽)的時間稱為鋼錠的傳擱時間。如果脫模不到位，很容易導(dǎo)致動力電池鋁殼產(chǎn)生缺陷，甚至變形。
第二、考慮鋁合金壓鑄壁厚的問題，厚度的差距過大會對填充。
第三、在結(jié)構(gòu)上盡量避免出現(xiàn)導(dǎo)致模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)，不得不使用多個抽芯或螺旋抽芯。
第四、有些壓鑄件外觀可能會有特殊的要求，如噴油。噴油就是工業(yè)產(chǎn)品的表面涂裝加工的稱呼，噴油的步驟主要包括退火、除油、除電及除塵、噴涂、烘干，每一個步驟都是缺一不可的，而且都不能出現(xiàn)問題。
第五、動力電池鋁殼設(shè)計時考慮到模具問題，如果有多個位置的抽芯位，盡量放兩邊，最好不要放在下位抽芯，這樣時間長了鋁合金壓鑄下抽芯會出現(xiàn)問題。


 

科學(xué)家將開發(fā)大規(guī)模儲能電池技術(shù)

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   新華社倫敦9月26日電（記者張家偉）隨著電動車和新能源儲能需求上升，業(yè)界期待更好的電池技術(shù)，其中液流電池在大規(guī)模儲能系統(tǒng)方面具有很好前景。英國帝國理工學(xué)院26日表示，該校學(xué)者已獲得歐盟資金資助，開發(fā)新一代液流電池技術(shù)。
 
   帝國理工學(xué)院宋啟磊博士獲得了歐洲研究理事會科研啟動基金總值150萬歐元（約合160萬美元）的項目資助。他的團隊將與愛丁堡大學(xué)、劍橋大學(xué)以及歐洲和中國的機構(gòu)合作開發(fā)這種電池技術(shù)。
 
　　 宋啟磊向新華社記者介紹說：“傳統(tǒng)的鋰離子電池是把電解液和電極材料封裝起來，有機電解液熱穩(wěn)定性受到限制，容易發(fā)生爆燃，安全性受限；相比之下，液流電池將可以充放電的電解液材料和電堆單元解耦，這樣正負極電解液可以單獨儲存在容器中，然后通過泵輸送到電池內(nèi)部實現(xiàn)充放電，安全性高，能量可長久儲存，非常適合大規(guī)模的儲能系統(tǒng)應(yīng)用。”
 
　　 當前，比較常見的液流電池是全釩液流電池，這種電池采用的是商業(yè)化的離子交換膜和釩材料，但活性材料和隔膜的成本都很高，限制了液流電池的大規(guī)模使用。宋啟磊在帝國理工學(xué)院的實驗室中向記者展示了液流電池的關(guān)鍵組成部分——隔膜。這種材料的性能顯著制約著液流電池性能和生產(chǎn)成本等因素。
 
　　 他說：“我們希望開發(fā)新型納米多孔隔膜材料和低成本的電解質(zhì)材料，通過分子設(shè)計從根本上提高膜的離子傳導(dǎo)能力和選擇性，結(jié)合納米加工技術(shù)制備納米膜，集成新型的電解質(zhì)材料，有望開發(fā)下一代新型、廉價、環(huán)保、高能量密度的液流電池技術(shù)。”
 
　　 據(jù)團隊介紹，新型膜材料技術(shù)不但可用于電池，未來在污水處理、氣體凈化等能源與環(huán)保領(lǐng)域也會有很好的應(yīng)用前景。
動力鋰電池報廢高峰將至企業(yè)應(yīng)當如何應(yīng)對？

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  近年來，在我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)良好發(fā)展勢態(tài)的帶動下，動力鋰電池裝機量也明顯增長。動力鋰電池的使用壽命為3-5年。到2015年為止，全國投入使用2.66億塊動力電池，總重量約為79.8萬噸，我國鋰電池預(yù)計將在2019年左右集中進入報廢期，廢舊鋰電池的回收問題日益緊迫。當前，行業(yè)普遍認為驅(qū)動鋰電回收業(yè)務(wù)發(fā)展的三大主要動力是動力鋰電池回收的經(jīng)濟性、環(huán)保需求和政策支持。本文將嘗試對三大驅(qū)動力之一的政策支持進行整理與分析。


  1提高廢舊動力電池的經(jīng)濟效益


  國務(wù)院在2012年6月發(fā)布了《節(jié)能與新能源汽車發(fā)展規(guī)劃》，標志著動力電池回收利用管理辦法的正式制定，未來要加快建立動力電池梯級利用回收管理體系。之后出臺的《促進汽車動力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動方案》、《關(guān)于加快新能源汽車推廣應(yīng)用的指導(dǎo)意見》、《關(guān)于加快推進再生資源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》等多項政策都貫徹延續(xù)了“主張動力電池梯級利用，提高廢舊鋰電池的利用水平”這一主線。

  2清晰劃分廢舊鋰電池回收利用的主體責任


  相關(guān)法規(guī)與政策強調(diào)要增強車企在車企在相關(guān)環(huán)節(jié)的主體責任，具體包括鋰電池的生產(chǎn)、使用、回收，再利用等;建立鋰電池溯源信息管理系統(tǒng)來對廢舊電池的回收利用進行跟蹤記錄，將電池回收加入車企產(chǎn)品售后服務(wù)承諾制度。

  3逐步建立與完善動力電池回收行業(yè)規(guī)范


  我國首個動力電池回收利用的國家標準《車用動力電池回收利用拆解規(guī)范》于2017年5月發(fā)布，國家標準化管理委員會明確要求回收拆解企業(yè)應(yīng)具有相關(guān)資質(zhì)。專家認為，動力電池回收市場要有相應(yīng)的規(guī)定，動力電池回收行業(yè)需要一定門檻要求，從一開始就做到規(guī)范化發(fā)展。企業(yè)要么不處理，要么全方位處理?！盾囉脛恿﹄姵鼗厥绽貌鸾庖?guī)范》的頒布，有利于避免企業(yè)單純?yōu)槔嫣幚韽U電池，避免只處理有價值的金屬材料而丟棄其他，對環(huán)境造成污染。

  4建立健全動力電池回收利用體系


  政策指出，一方面要以珠三角、長三角、津京冀等新能源汽車發(fā)展集聚區(qū)域為重點開展示范應(yīng)用，鼓勵建立經(jīng)濟性強、普適性好的動力電池回收模式;另一方面，動力電池生產(chǎn)企業(yè)和電動汽車生產(chǎn)企業(yè)均應(yīng)對建立廢舊電池回收網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)工作負責，通過售后服務(wù)網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計廢舊電池回收的信息，保證鋰電池的安全處置和回收利用;再者，車企應(yīng)該建立信息化監(jiān)管系統(tǒng)，針對鋰電池回收利用情況加以跟蹤和記錄。

  5結(jié)語


  綜上所述，我國在責任劃分、回收模式等廢舊鋰電池回收的相關(guān)政策逐漸完備，今后廢舊鋰電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點將落在動力電池回收利用體系的建設(shè)、梯級利用和生產(chǎn)者責任延伸等方面。未來，車企與第三方回收企業(yè)、行業(yè)上下游之間的聯(lián)盟合作共建回收網(wǎng)絡(luò)有望得到明顯加強。
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