关键词： 磷酸铁锂电池   热失控   加热温度   模拟研究   高温   大型  

摘要： 本文选取大型磷酸铁锂电池(109Ah)为研究对象,对其建立不同加热温度下的烘箱热失控模型,通过对比发生热失控和未发生热失控两种条件,得出磷酸铁锂电池高温热失控行为。

关键词： 钴酸锂   磷酸铁锂   水系电解液   氢气负极   大规模能源储存  

摘要： 可充电氢气电池作为一种新兴的电池体系在大规模能源储存领域显示出富有前景的电化学性能.锂嵌入型化合物作为一大类的锂离子电池正极材料能够很好地用作可充电氢气电池的正极.本文开发了2种新型锂嵌入型化合物-氢气电池.通过使用钴酸锂与磷酸铁锂2种正极材料分别与氢气负极在硫酸锂水系电解液中进行匹配,得到了钴酸锂-氢气电池与磷酸铁锂-氢气电池.钴酸锂-氢气电池展现出约1.27 V的放电电位,约97 mA·h·g^(-1)的比容量及10C的高倍率;磷酸铁锂-氢气电池展现出约0.66 V的放电电位,约125 mA·h·g^(-1)的比容量以及10C的高倍率.虽然,钴酸锂-氢气电池和磷酸铁锂-氢气电池因为使用了未经优化的、不稳定的锂嵌入型化合物正极材料而导致全电池容量衰减,但这2种电池经过氢气负极的再循环利用均表现出优异的恢复能力.本文结果证明了氢气电池的化学稳定性及其在未来长寿命电池中具有的大规模能源储存潜力.

关键词： 小尺寸石墨烯   锂离子电池   磷酸铁锂(LFP)   高温固相法   阴极材料   复合材料  

摘要： 磷酸铁锂(LiFePO4,LFP)是一种良好的阴极材料,然而导电率低和锂离子扩散系数小的缺点限制了其在高倍率下的电化学性能。寻找规模化工艺制备高倍率的锂离子电池阴极材料,对于高倍率锂离子电池的制备和应用意义重大。采用模板刻蚀法制备尺寸小于200 nm的小尺寸氧化石墨烯(SGO),用湿法球磨和高温固相法有效地制备碳包覆的磷酸铁锂/小尺寸石墨烯(LFP@C/SGN)复合电极材料。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和电化学阻抗谱(EIS)对样品进行表征分析和电化学性能测试。测试结果表明,复合材料具有完整的晶型,SGN的引入有效地减小了LFP@C的颗粒尺寸并提升了材料的导电性。制备的LFP@C/SGN复合材料具有优异的倍率性能,在10 C(1 C=170 mA/g)的电流密度下,电极的放电比容量仍可以保持在92.6 mA·h/g。此外,在15 C的电流密度下,循环100次后仍具有75.8 mA·h/g的放电比容量。实验结果表明SGN的引入能有效提高电导率与离子扩散速率,从而有效地提升电池的倍率性能。

关键词： 磷酸铁锂   电池回收   城市矿山   氯化锂   锂提取  

摘要： 为了实现废磷酸铁锂的全组分资源化,采用HCl、H_(2)O_(2)溶液作为浸取剂,LiOH·H_(2)O作为除杂剂,系统地研究废磷酸铁锂提锂过程中铁、磷、锂、铝、铜、镁元素的迁移规律。通过调控系统p H值实现对铝、铜、镁杂质元素的定向控制,得到较高纯度的Fe PO_(4)·xH_(2)O渣和氯化锂精制溶液。实验结果表明:H_(2)O_(2)及HCl试剂浓度分别为0.7和1.0 mol×L^(-1)、搅拌转速n为300 r×min^(-1)时,锂元素浸出率接近100%,但浸出液中铁、磷杂质的质量浓度ρB分别达到18.3、11.2 g×L^(-1);采用Li OH·H_(2)O将系统pH调控至1.1±0.05,可使质量分数为97.7%以上的铁、磷以FePO_(4)·x H_(2)O形式沉淀,其他元素保留在浸出液中;将浸出液p H值调至7.0~8.0即可将铝、铜元素排出系统;再将溶液pH值调至11.0~11.5,可将镁元素以Mg(OH)_(2)的形式去除,最后采用盐酸将pH值调回中性,即可得到氯化锂精制溶液,锂的回收率为97.3%。

关键词： 磷酸铁锂   涂炭铝箔   黏结剂   启停电源  

摘要： 研究了HSV900和PVDF5130两种黏结剂对倍率型磷酸铁锂材料的浆料性能及加工性能的影响,同时,研究了涂炭铝箔和普通铝箔对磷酸铁锂电芯的电性能的影响。研究结果显示,针对倍率型磷酸铁锂材料,使用HSV900这款黏结剂可以降低浆料的黏度反弹,提高浆料稳定性,提高浆料加工性能。使用涂炭铝箔可以降低极片电阻率、电芯的交流内阻和直流内阻,提高电芯倍率性能及低温放电性能和高温循环性能。

关键词： 电化学热耦合模型   磷酸铁锂电池   液冷   电池热管理  

摘要： 应用COMSOL仿真软件构建磷酸铁锂电池的电化学热耦合模型,针对电池组设计具有蛇形通道的冷板液冷结构,对冷却液入口温度、流速和截面形状对电池组冷却效果的影响进行对比分析。结果表明,在边界条件相同的情况下,较低的入口温度和较大的入口流速能带来更好的冷却效果,为电池热管理的液冷方案提供了研究基础。

关键词： 运输成本   磷酸铁锂   光电科技   碳酸锂   生产厂房   米易县   工业园区   组装车间  

摘要： 项目地点:米易县一枝山工业园区,项目建设内容:建设年产2Gwh磷酸铁锂高性能动力电池生产线及其配套设施,占地200亩,包括新建生产厂房、组装车间、办公楼、配套建筑工程等。项目建设条件:1.米易县具有丰富的制备可充锂离子电池所需的原材料,如钒、钛、铁、钴、镍、磷等化合物;2.米易县属企业攀枝花七星光电科技有限公司磷酸铁、碳酸锂生产线已初具规模,正在筹建3万吨/年磷酸铁锂正极材料生产线,可为该项目稳定提供原材料,节省生产运输成本;3.米易县正全力打造全国储能材料生产基地,以一枝山工业区为核心,七星光电、一美科技等现有企业为基础,结合米易县丰富的资源及技术储备,可形成“碳酸锂——磷酸铁锂——动力电池”的完整产业链。

关键词： 磷酸铁锂电池   日历老化   循环老化   Arrhenius方程   寿命预测  

摘要： 磷酸铁锂电池寿命作为一项评价电池性能的重要指标,逐渐成为提高电动汽车性能的关键技术。为了研究日历老化和循环老化对电池容量衰减的影响,提高纯电动汽车动力电池性能。以某电动汽车的磷酸铁锂电池作为研究对象,对其施加不同的加速应力、不同温度条件和变充放电倍率等参数,计算锂电池容量的衰减结果。以Arrhenius方程求解为基本手段,建立电动汽车循环工况下充放电模型,对磷酸铁锂电池寿命进行预测。计算与实验结果表明:在相同条件下,循环老化速率约是日历老化速率两倍;在日历老化和循环老化交替条件下,温度从25℃上升到35℃后,磷酸铁锂电池寿命降幅达66.66%;建议在磷酸铁锂电池使用中尽量减小充放电倍率,配备动力电池冷却系统。

关键词： 磷酸铁锂废粉   预处理活化   废旧动力电池   正极材料  

摘要： 本研究以磷酸铁锂(LFP)废正极片分离出来的废粉为主要原料,利用预处理活化技术对磷酸铁锂废粉进行晶格同质化活化,经活化的废粉进行配料,再采用固相法制备得到磷酸铁锂正极材料(全过程称为再生修复)。其间采用X射线衍射光谱(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对同质活化后的物料及固相法合成得到的正极材料的结构、形貌进行表征,同时利用DSC-TGA对固相合成过程进行分析,并对LiFePO4正极材料制备成的电池进行电化学性能研究。结果表明,从磷酸铁锂废正极片分离出的废粉,通过预处理活化、配料,再经固相法优化技术制备得到结晶度较高的橄榄石结构的LFP,经检测,其晶型完整,外形为球形,中粒径为2~3µm,压实密度为2.5 g/cm3;1 C的首次放电比容量为150.5 mAh/g,1 C放电循环600次后,放电容量为初始容量的99.8%,其具有良好的高倍率充放电循环性能。

关键词： 电池包   微短路   相对充电时间   箱型图  

摘要： 锂电池以其优越的性能广泛应用于新能源电动汽车与储能中,但锂电池微短路问题对于车用和储能的电池包均是使用过程中的安全隐患,为了诊断电池包是否发生微短路并对微短路的单体进行判定,本文提出了一种根据单体相对充电时间变化诊断微短路的方法。本方法在电池包充电结束时,以最先达到充电截止电压单体的电压曲线为基准,分析其他单体在能够继续充电的条件下,达到充电截止电压的充电时间,并以相对充电时间表征。由于微短路电池的电能持续消耗,导致其相对充电时间随着充电次数增加,根据此特性,对电池包中各单体的相对充电时间进行分析,并通过箱型图进行异常检测。检测结果的异常单体中,重复出现次数最多的即为微短路单体。在分析相对充电时间的同时,需分析直流内阻对诊断结果的影响,由此可提高诊断结果的准确性。经过对比分析,诊断结果与实际结果具有高度一致性,此方法的实施无需对电池包进行特殊测试,且操作便捷,可为电池包安全检测提供方法指导。