关键词： 红外吸收   助熔剂   正极材料   磷酸铁锂   碳包覆   碳含量  

摘要： 基于自动进样-高频燃烧-红外吸收光谱原理,建立了宽范围测定碳包覆磷酸铁锂(LiFePO_(4)/C)正极材料中碳的方法。以某送检的LiFePO_(4)/C样品作为研究对象,通过SEM确定待测样品中碳的存在且分布相对均匀,探究称样量、助熔方式、分析参数和功率模式等实验条件,发现当称样量为0.0500 g,助熔方式为m(Fe)+m(W)=0.5000 g+0.7000 g,吹扫时间、延迟时间均为20 s,恒定功率模式(100%)时,结果可靠。方法的线性相关性(R 2)在低碳区、高碳区分别为0.9996、0.9990,检出限为0.0000596%,相对标准偏差(RSD,n=7)为0.80%~1.89%,样品的加标回收率为99.5%~101.5%。该方法的检测范围宽、准确性好、精密度高、自动化水平高。

关键词： 超声空化   磷酸铁锂   超声波清洗   低温热处理   电池回收   铝箔  

摘要： 针对大量退役的废旧磷酸铁锂电池,文章研究了一种废旧磷酸铁锂电池材料的回收工艺。废旧磷酸铁锂电池进行放电和拆解后,采用正交试验分析不同超声功率和时间对电极材料回收效果的影响;将低温热处理作为超声波清洗前处理手段,探究不同热处理温度和时间下电极材料的解离效果,采用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)评估低温热处理对粘结剂的破坏程度,利用图像处理技术和X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)检测评估低温热处理-超声工艺对电极材料解离效果和回收产物纯度。以100 W超声功率对负极片清洗300 s后,石墨完全从铜箔上脱离,铜和石墨的纯度均达到99.0%;以300℃对正极片低温热处理60 min,再以550 W的超声功率对正极片清洗20 min后,磷酸铁锂的回收纯度达到98.6%。

关键词： 三元深共熔溶剂   废旧磷酸铁锂电池   浸出   铁   锂  

摘要： 研究了以氯化胆碱/抗坏血酸/乙二醇三元深共熔溶剂为浸出剂，从废旧磷酸铁锂电池正极材料中回收铁和锂，考察了氯化胆碱/抗坏血酸/乙二醇的物质的量比、液固体积质量比、反应温度和时间对铁、锂浸出率的影响，并通过动力学分析和SEM表征探讨了浸出机制。结果表明：在氯化胆碱/抗坏血酸/乙二醇物质的量比1:1:3，液固体积质量比0.1 mL/1 mg，反应温度80 ℃，反应时间1 h最佳浸出条件下，锂和铁浸出率分别达96%和98%；浸出过程主要受化学反应控制。该法高效、环保，可从废旧磷酸铁锂电池中绿色回收铁、锂。

关键词： 化成工艺   SEI膜   荷电量   磷酸铁锂  

摘要： 不同的化成工艺会影响负极固体电解质界面膜（SEI膜）的形成，进而影响电池的性能。本文研究了三种不同荷电状态（SOC）的化成工艺对磷酸铁锂电池的极片形貌、首次效率、电池阻抗、高温存储和循环性能的影响。结果表明：化成荷电量62%SOC的时候，负极表面的SEI膜均匀致密、首次库伦效率90.26%最高、电池的直流内阻（DCR）和成膜阻抗最小，55℃存储容量保持率96.41%最优，45℃循环1731圈的容量保持率为81.52%，综合性能最佳。

关键词： 锂离子电池模组   热失控   热蔓延   模拟仿真   倒序蔓延  

摘要： 为厘清大容量磷酸铁锂（LFP）电池模组热失控产热-蔓延耦合机理及调控机制，以230 Ah的LFP电池串联而成的电池模组为研究对象，通过开展电池模组高温热滥用触发热失控的实验和数值模拟仿真研究，建立锂离子电池热失控模型，解析热蔓延过程中电池表面的温度分布特性、厘清单列电池模组端部和内部热失控触发的时序规律异同点：模组端部触发热失控为顺序蔓延；内部触发出现顺序+倒序蔓延现象。揭示电池模组热蔓延特性随模组数量和热失控触发位置变化的响应规律：触发热失控模组顺序蔓延，扩展列电池热量聚集出现倒序+顺序蔓延；模组内部触发热失控总用时2 600 s较端部触发热失控2 890 s快了约290 s。研究可准确预测锂电池模组内部热蔓延时序规律，为大容量LFP电池模组热安全防控措施的制定提供理论依据。

关键词： 退役   锂电池   磷酸铁锂   穿刺放电   带电破碎   热解  

摘要： 随着退役锂离子未来3～5年呈几何数量倍增，特别需要大通量整体一体化智能带电破碎热解装备，解决设备系统集成化低、制成损耗大、人工劳动强度高、环境污染大等问题。将10吨退役磷酸铁锂方形铝壳电池采用湖南顶立科技股份有限公司优化开发的带电破碎大通量一体化智能装备，处理获得铜、铝粒及黑粉，通过XRD、SEM、ICP、粒度仪等测试手段分析物相、形貌、含量、粒度，并统计能耗和收率，结果表明：穿刺放电时间≤30 min，放电至0.15 V，放电效率95.15%；磷酸铁锂电池带电破碎整体收率为98.5%，铜纯度（99.4±0.2）%，铝纯度（99.16±0.3）%；黑粉的主要成分为磷酸铁锂和石墨，黑粉中锂含量为（2.4±0.4）%、碳含量（20±5）%，其他杂质铜含量为（0.32±0.13）%、铝含量（0.18±0.05）%。加工费每吨≤1 500 元，为锂电回收行业发展提供稳定、可靠的装备。

关键词： 锂离子电池   磷酸铁锂   正极材料   负极材料   回收再利用  

摘要： 近年来，随着“碳达峰”和“碳中和”目标的提出，新能源电动汽车蓬勃发展，锂离子电池（LIBs）的需求量迅速攀升。然而，大规模LIBs的普及不可避免地导致退役电池数量的急剧增加，对废旧电池的高效回收和再利用成为亟待解决的重要课题。LIBs可分为三元锂离子电池、磷酸铁锂锂离子电池、钴酸锂锂离子电池和锰酸锂锂离子电池4大类，其中磷酸铁锂锂离子电池因其广泛应用而展现出较高的回收潜力。目前，废旧磷酸铁锂锂离子电池的回收工作主要集中在正极材料中有价元素的提取、材料高值化应用以及负极材料的回收与功能化开发。本文全面梳理了近年来磷酸铁锂锂离子电池材料回收利用的研究进展，重点介绍了火法冶金与湿法冶金的回收工艺，正极材料的再生及其在催化领域的创新应用，以及废旧负极石墨的再加工和石墨基功能材料的制备等技术方向。最后，结合当前技术水平，对磷酸铁锂锂离子电池材料回收利用进行了总结，并指出未来磷酸铁锂锂离子电池材料回收利用的发展方向需彰显优化分类和回收策略、创新回收技术、全面回收利用、深入研究回收机制和优化电极材料设计等，同时也提出未来回收技术的挑战在于电池组成复杂、电池形状不规则、电解液处理和回收率偏低等问题。

关键词： 锂离子电池   磷酸铁锂   正极材料   负极材料   回收再利用  

摘要： 近年来，随着“碳达峰”和“碳中和”目标的提出，新能源电动汽车蓬勃发展，锂离子电池的需求量迅速攀升。然而，大规模锂离子电池的普及不可避免地导致退役电池数量的急剧增加，对废旧电池的高效回收和再利用成为亟待解决的重要课题。锂离子电池可分为三元锂电池、磷酸铁锂电池、钴酸锂电池和锰酸锂电池四大类，其中磷酸铁锂电池因其广泛应用而展现出较高的回收潜力。目前，废旧磷酸铁锂电池的回收工作主要集中在正极材料中有价元素的提取、材料高值化应用以及负极材料的回收与功能化开发。本文全面梳理了近年来磷酸铁锂电池材料回收利用的研究进展，重点介绍了火法冶金与湿法冶金的回收工艺、正极材料的再生及其在催化领域的创新应用，以及废旧负极石墨的再加工和石墨基功能材料的制备等技术方向。最后，结合当前技术水平，对磷酸铁锂电池材料回收利用进行了总结，并指出未来磷酸铁锂电池材料回收利用的发展方向需彰显优化分类和回收策略、创新回收技术、全面回收利用、深入研究回收机制和优化电极材料设计等趋势，同时也提出未来回收技术的挑战在于电池组成复杂、电池形状不规则、电解液处理问题和回收率偏低等问题。

关键词： 磷酸铁锂电池   老化   自放电筛选   SOC   K值  

摘要： 采用磷酸铁锂和石墨作为正、负极材料制备超大容量(202 Ah)卷绕式单体电池,对比化成满电常温老化(25℃)与化成满电高温老化(45℃)工艺分别在100%荷电状态(SOC)和30%SOC下老化一定时间后电压、压降及K值的变化情况,结果表明:在100%SOC老化阶段,无论对于常温老化还是高温老化,电池K值分布均呈弥散状态,无法通过K值筛出自放电电池,但高温老化可提高电压一致性;先经过100%SOC老化,再经过30%SOC老化后,电池K值散布较大,可在较短时间内准确地将自放电电池挑选出来,化成满电高温老化的自放电筛选效果与化成满电常温老化的自放电筛选效果相当,但化成满电高温老化可以显著缩短自放电筛选周期,高温老化1天的效果相当于常温老化4天的效果。研究的相关过程和经验具有重要的参考意义。

关键词： 磷酸铁锂   再生   小规模工业化  

摘要： 废旧锂离子电池回收处置亟待解决。然而,当前的提炼碳酸锂方法成本较高,影响废旧电池回收产业健康发展。本项目采用双氧化物体系选择性回收废旧磷酸铁锂正极材料粉中的锂成分,研究对象选用一吨回收废料,采用最经济实用的酸浸方法,探究耗能最少的除杂工艺路线。开发酸浸液经短流程除杂后进行沉锂,获得的碳酸锂产品净含量大于99.8%,达到电池级碳酸锂要求。锂的首次回收率达到85%,总回收率可达95%,具有高度的工业化应用潜力。