关键词： LiFePO_(4)   电解液   VC含量  

摘要： 为探究磷酸铁锂电池电解液中VC含量对其低温性能的影响,制备不同VC含量的磷酸铁锂电池电解液(电解液VC含量占比3.0%、3.2%、3.5%、3.8%),并使用LiFePO_(4)作为正极活性材料,人造石墨为负极活性材料制备磷酸铁锂电池。通过电化学性能测试,对比不同VC含量的低温放电容量、能量保持率、DCR以及循环性能。结果表明:磷酸铁锂电池电解液中VC含量为3.5%时,相比于3.0%、3.2%以及3.8%的VC含量能够有效提升电池在极端低温环境(-30℃)下的放电性能,同时DCR相对最低,仅为0.76 mΩ,并且300周循环测试,循环保持率可以达到97.5%。本研究通过调控磷酸铁锂电池电解液中VC的含量,探究其对电池低温电性能的影响,对开发宽温域磷酸铁锂电池具有指导意义。

关键词： 编程方法   废水零排   磷酸铁锂  

摘要： 主要阐述了常规编程方法和架构在磷酸铁锂废水零排放行业面临的局限性和不匹配性,并提出了一种可供工艺人员深度参与编程的优化编程方法和一个适合该行业工艺和机械维护特点的新架构。

关键词： 安全工程   仿真模拟   磷酸铁锂电池   FDS   热失控   燃烧  

摘要： 电池热失控造成的火灾爆炸事故频繁发生,其安全问题引发广泛关注。为研究磷酸铁锂电池热失控行为和气体产生规律,采用复杂热解模型和单步混合控制燃烧模型,基于前人磷酸铁锂电池单体的热滥用试验,使用FDS构建1∶1几何模型,模拟电池单体发生热失控、泄压阀打开及热失控发生后的连锁反应,分析磷酸铁锂离子电池在热失控时的温度、气体变化规律。结果表明,与试验结果进行对比,模型可以准确模拟出电池单体燃烧时冒烟、起火、剧烈燃烧﹑熄灭的火情演变过程,仿真温度曲线揭示了电池热失控时燃烧速度快、火焰强度大、热量爆发集中的特点,验证了模型的可靠性。同时分析了各种气体释放速率、压力变化曲线等数据,研究成果可为磷酸铁锂电池热失控研究方法提供参考。

关键词： 磷酸铁锂电池组系统   电池组系统   并联   环流   浮充  

摘要： 本文研究了浮充（一种维持电池容量的低压持续充电模式）工况下，不同SOC的磷酸铁锂电池组系统并联时的环流情况，以及并联充放电时电池组系统的性能和并联各支路的偏流情况。实验结果表明，SOC差异对环流峰值的影响有限，环流峰值的大小由并联各支路的电压差异决定；并联充放电过程中，并联两支路之间会根据电压情况不断调整电流以达到电压平衡；并联电池组系统的放电容量等于各支路电池组系统单独放电时的容量之和；并联时各支路电池组系统均能够实现满充满放。

关键词： 储能电站   磷酸铁锂电池   热失控   火蔓延  

摘要： 储能电站中存在着垂直分布的电池排列结构，下层电池热失控产气在引燃后，火焰会诱发上层电池发生火蔓延。为了探究储能电池火蔓延特性及触发过程的能量传递机制，本文以100Ah磷酸铁锂电池为研究对象，通过设计3组双层电池模组火蔓延实验（双层电池数量各为1节、2节和3节），加热触发底部电池开阀后主动引燃热失控气体，记录实验现象和电池温度变化，分析电池温升速率和温升阶梯。进而定量研究在触发顶部电池火蔓延的过程中，底部各节电池的累计传递能量，最后解耦不同路径传热量。研究结果表明：底部3节电池可以触发顶部电池同时发生热失控，顶部电池最大温升比底部电池高115.9℃（22.1%），最大温升速率高6.5℃·s-1（86.7%）；顶部电池热失控前存在三段温升阶梯，在火焰射流阶段的平均温升速率约为火焰烘烤阶段的2倍；在火蔓延触发过程中，底部三节电池累计传递至顶部电池的能量分别为249.1kJ、334.3kJ和379.7kJ，其中通过底面传热占比47.5%，通过侧面传热占比52.5%。本研究为储能电池系统安全设计和火蔓延抑制提供重要指导意义和科学价值。

关键词： 锂离子电池   长期存储   容量衰减   失效机制   活性锂  

摘要： 锂离子电池在实际应用时存在长期存储可能性，长期存储后电池性能会发生衰退。为探究存储条件对电池性能衰退及失效机理的影响，以20Ah磷酸铁锂软包电池为对象，研究了不同温度、荷电态存储条件下电池性能衰退变化规律，并通过正、负极片测试表征进行失效机理分析。研究结果表明，随着存储时间延长，电池容量持续衰减，直流内阻持续增长。高温、高SOC存储，电池容量衰减明显加快。高温存储，直流内阻增长加快，电池功率输出能力下降。单片电池测试结果显示，存储过程中的容量衰减主要原因是活性锂的不可逆消耗。采用SEM、XRD、XPS方法，对存储前后的极片进行了分析表征，包含了表面形貌、晶体结构及表面组分。SEM和XPS测试结果显示，长期存储后负极片表面有一层沉积物，来源于SEI膜的修复重整。SEI膜的修复消耗了活性锂，导致了容量衰减。负极XPS图谱上还检测出了大量单质铁的存在，说明存储期间正极磷酸铁锂发生了铁溶出反应，充电时铁离子沉积到负极片表面被还原成单质铁，铁杂质会破坏负极表面SEI膜，加速活性锂的消耗。

关键词： 磷酸铁锂废粉   冰晶石合成   冰晶石法除铝   废粉酸性浸出液  

摘要： 从LiFePO4（简称LFP）废粉中回收有价元素已成为当下重要的研究方向之一。在此过程中，高效回收该废粉中的有价元素面临的一个关键挑战，即如何在含铁、铝、磷的酸性溶液中深度去除Al3+，以便于后续制备电池级磷酸铁。本研究参考LFP废粉硫酸全浸液的成分，配置了Na2SO4-Li2SO4-Al2（SO4）3溶液，并利用冰晶石沉淀法脱除Al3+。在对冰晶石沉淀除铝条件进行优化的基础上，深入阐明了多种类型冰晶石(如Na1.5Li1.5AlF6,Na2LiAlF6和Na3AlF6)的形成规律，尤其明确了溶液初始Na/Li摩尔比和Al3+浓度对冰晶石形成的影响机制，进而确定了各类冰晶石纯相的生成条件，为冰晶石沉淀法除铝提供了理论依据。将该方法应用于LFP废粉酸浸液中的Al3+深度脱除研究，结果表明，冰晶石沉淀除铝的最佳条件为：F/Al摩尔比为6.6:1、初始pH值为2.5、反应温度为50℃、反应时间为2h。在上述条件下，当初始Na/Li摩尔比为1.50或2.00时，沉铝产物为Na1.5Li1.5AlF6冰晶石；当Na/Li摩尔比为3.00时，则形成Na3AlF6冰晶石。同时发现溶液中铁和磷的存在会抑制Na2LiAlF6的生成。利用冰晶石沉淀法，Al3+浓度可从0.5g/L降至20mg/L以下，并能在低锂损的同时生成Na3AlF6冰晶石。本研究为LFP废粉湿法回收过程中Al3+的低锂损深度选择性脱除提供了有效方法。

关键词： 金豺优化算法   遗忘因子递推最小二乘法   交互式多模型无迹卡尔曼滤波   荷电状态  

摘要： 荷电状态（SOC）作为电动汽车剩余容量的表征参数，它的准确预估可以保障电动汽车的安全可靠性。针对复杂环境下电池SOC难以精确估算的问题，基于动力电池特性构建了等效电路模型，并对电池模型状态方程进行了离散化的推演，在获得离散化状态方程的基础上，本文将金豺优化算法（GJO）与遗忘因子递推最小二乘法（FFRLS）相结合提出了改进遗忘递推最小二乘法对电池模型进行了参数辨识。同时，联合交互式多模型无迹卡尔曼滤波（IMMUKF）算法对电池SOC进行估算，并在对常温和高温条件下的DST工况和FUDS工况下进行试验验证。结果表明，基于IFFRLS-IMMUKF的锂电池SOC估算方法，其平均绝对值误差在0.8%之内，对磷酸铁锂电池有较高的SOC估算精度。

关键词： 废旧磷酸铁锂   回收率高   电池级碳酸锂   硫酸钠  

摘要： 以硫酸为浸出剂、双氧水为氧化剂,从废旧磷酸铁锂材料中选择性浸出锂元素,通过控制硫酸用量、双氧水量、浸出时间、浸出温度和时间研究对锂浸出率的影响。实验结果表明,在H_(2)SO_(4)/Li摩尔比为0.52,H_(2)O_(2)/Fe摩尔比为1.0,液固比为3mL/g,浸出温度为常温,浸出时间为1h时,锂元素的浸出率可达97.12%。提锂酸浸液中滴加氢氧化钠碱溶液可有效去除提锂尾液中的Fe、P、Cu、Al、Ni、Mn、Co等金属阳离子,随后在高温条件向除杂液中加入饱和碳酸钠溶液可析出碳酸锂,经水洗-CO_(2)水洗后,主含量可达99.7%,符合电池级碳酸锂标准,碳酸锂的回收率高达95%,过滤碳酸锂后的溶液用于回收硫酸钠副产品,实现绿色高效回收废旧磷酸铁锂黑粉。

关键词： 磷酸铁锂电池模组   热失控   燃烧   全氟己酮   热气溶胶   灭火效能  

摘要： 锂离子电池的热失控、燃烧特性及其抑制技术是保障电化学储能安全发展的重要支撑。本文以16串1并的100 Ah磷酸铁锂电池模组为研究对象,开展了外部加热条件下的热失控、燃烧特性实验,获取了热失控温度、失控—燃烧转变特征,并在此基础上对比了全氟己酮和热气溶胶灭火剂对该类火的灭火效能。研究结果显示,100 Ah磷酸铁锂电池模组发生热失控时,加热面的温度为225℃,热失控最高温度为523℃,电池着火时的点火能主要来自模组内的电气短路。全氟己酮灭火剂的灭火时间约为9 s,具有一定的降温能力,药剂喷射后的最大降温幅度为78℃,但电池模组内的温度仍超150℃,且在灭火后模组发生了复燃。热气溶胶的灭火性能优于全氟己酮,灭火时间约为1 s,且灭火后模组无复燃,但其降温效果不明显。全氟己酮和热气溶胶均能扑灭模组内明火,但不能抑制模组热失控蔓延,且无法有效抑制电池模组外部的电解液流淌火,在消防设计时应注重电池模组内外部的综合防护。