关键词： 全氟己酮   液冷型磷酸铁锂储能预制舱   火灾抑制装置   模组级喷放   全淹没级喷放  

摘要： 储能电站火灾事故频发,其消防安全问题日益突出。为验证模组级、全淹没级全氟己酮灭火系统对液冷型磷酸铁锂储能预制舱火灾(火灾突破至电池箱外)的抑制性能,设计液冷型磷酸铁锂储能预制舱全氟己酮火灾抑制装置。基于实际储能电柜和预制舱尺寸建立火灾模型,分析全氟己酮火灾抑制装置(模组级、全淹没级)对液冷型磷酸铁锂储能预制舱火灾的抑制效果。结果表明,两种抑制装置均可以在抑制介质开始喷放后8 s内扑灭明火,且30 min内不发生复燃。

关键词： 磷酸铁锂电池   正极材料   循环再造   掺杂TiO_(2)   电化学性能  

摘要： 文章以某品牌公司提供的磷酸铁锂废粉开展全流程循环再造,并通过掺杂TiO_(2)改善其电化学性能。结果表明,经过循环再造得到了峰型尖锐、完整橄榄石结构的LFP材料,掺杂TiO_(2)提高了磷酸铁锂的电化学性能,掺杂TiO_(2)为1%时样品在0.1C、1C时比容量分别为154.59mAh/g和146.64mAh/g;1C循环充放电400次,容量保持率为91.4%,倍率性能和循环性能进一步表明改善了LFP的电子导电性、降低了材料的内部阻抗、稳定了材料结构和提高了LFP的倍率性能,同时也说明低成本、高附加值和全组分回收的绿色循环再造工艺是可行的。

关键词： Li_(2)Ni_(1-x)Cu_(x)O_(2)   Cathode prelithiation additive   LiFePO_(4)battery   Cycle life   Grid energy storage  

摘要： Lithium nickel oxide(Li_(2)NiO_(2)),as a sacrificial cathode prelithiation additive,has been used to compensate for the lithium loss for improving the lifespan of lithium-ion batteries(LIBs).However,high-cost Li_(2)NiO_(2)suffers from inferior delithiation kinetics during the first ***,we investigated the effects of the cost-effective copper substituted Li_(2)Ni_(1-x)Cu_(x)O_(2)(x=0,0.2,0.3,0.5,0.7)synthesized by a high-temperature solid-phase method on the structure,morphology,electrochemical performance of graphite‖LiFePO_(4)*** X-ray diffraction(XRD)refinement result demonstrated that Cu substitution strategy could be favorable for eliminating the NiO_(x)impurity phase and weakening Li-O *** on density of states(DOS)indicates that Cu substitution is good for enhancing the electronic conductivity,as well as reducing the delithi-ation voltage polarization confirmed by electrochemical ***,the optimal Li_(2)Ni_(0.7)Cu_(0.3)O_(2)delivered a high delithiation capacity of 437 mAh·g^(-1),around 8%above that of the pristine Li_(2)NiO_(2).Furthermore,a graphite‖LiFePO_(4)pouch cell with a nominal capacity of 3000 mAh demonstrated a notably improved reversible capacity,energy density and cycle life through introducing 2 wt%Li_(2)Ni_(0.7)Cu_(0.3)O_(2)additive,delivering a 6.2 mAh·g^(-1)higher initial discharge capacity and achieving around 5%improvement in capacity retentnion at 0.5P over 1000 ***,the post-mortem analyses testified that the Li_(2)Ni_(0.7)Cu_(0.3)O_(2)additive could suppress solid electrolyte interphase(SEI)decomposition and homogenize the Li distribution,which benefits to stabilizing interface between graphite and electrolyte,and alleviating dendritic Li *** conclusion,the Li_(2)Ni_(0.7)Cu_(0.3)O_(2)additive may offer advantages such as lower cost,lower delithiation voltage and higher prelithiation capacity compared with Li_(2)NiO_(2),making it a promising candidate of cathode prelithi

关键词： 磷酸铁锂电池   热失控   热滥用   荷电状态  

摘要： 为研究大容量磷酸铁锂电池的热失控风险,以86 Ah储能用方形磷酸铁锂电池单体为对象,通过自主搭建的锂离子电池热失控实验平台,开展不同荷电状态(SOC)大容量锂离子电池的热失控特性实验研究。研究结果表明:SOC越大,电池热失控时的内部化学反应越活跃且热失控越剧烈,质量损失越多。电池从25%SOC增加到100%SOC,安全阀打开时间缩短了19%,热失控触发时间缩短了53.1%。锂离子电池的SOC与热失控时的温度成正比。电池电压快速下降时间均早于发生热失控时间,随着电池SOC的增加,电压波动减小,电池电压快速下降时刻提前,有利于利用电压变化对热失控进行预警。

关键词： 高倍率磷酸铁锂电池   荷电状态   扩展卡尔曼滤波算法   二阶等效电路模型  

摘要： 高倍率磷酸铁锂电池在充放电过程中,大电流引发的内部温度升高及化学反应速率加剧,导致其荷电状态(state of charge,SOC)的精确估算较为困难。本文在高倍率工况下,基于Matlab/Simulink平台构建二阶等效电路模型,并结合扩展卡尔曼滤波(extended kalman filter,EKF)算法,对磷酸铁锂电池动态SOC进行估算。结果表明:EKF算法能够准确估算高倍率磷酸铁锂电池的动态SOC,将误差控制在5%以内。本文选用的EKF算法在高倍率磷酸铁锂电池动态SOC估算中具有良好的有效性和可靠性,可为SOC估算方法的优化提供理论依据与技术支撑。

关键词： 磷酸铁锂   锂   盐酸-双氧水体系   浸出  

摘要： 随着新能源汽车产业的持续快速发展,大批磷酸铁锂(LFP)动力电池将陆续进入退役期。近年来,因废旧LFP电池回收经济性差,开展低成本回收已成为研究热点。文章以盐酸为浸出剂,双氧水为氧化剂,在固液反应中浸出废旧LFP电池正极材料中的锂,系统研究了盐酸-双氧水浸出体系中盐酸浓度、浸出温度、浸出时间、固液比和双氧水用量对锂浸出效果的影响,并对正极材料和浸出渣进行表征。结果表明,在盐酸浓度1.5 mol/L、浸出温度30℃、固液比50g/L和双氧水用量5vol%的条件下,浸出60min,所得锂浸出率为98.69%,浸出效果稳定。结合XRD表征可得,在此优化条件下,LFP转变为磷酸铁,促进锂的浸出。

关键词： 新能源汽车   磷酸铁锂电池组   原理   结构优化  

摘要： 随着全球对环境保护和可持续发展的日益重视,新能源汽车产业迎来了快速发展。磷酸铁锂电池作为新能源汽车的主要动力源之一,其性能和安全性至关重要。本文深入探讨了新能源汽车磷酸铁锂电池组的结构优化问题,涉及电池单体设计、电池组布局、热管理系统、电气连接等多个方面。通过对现有技术的分析和改进,提出了一系列优化方案,旨在提高电池组的能量密度、循环寿命、安全性和可靠性,为新能源汽车的持续发展提供有力支撑。

关键词： 锂离子电池   磷酸铁锂   工艺流程   设备  

摘要： 当前锂离子电池的市场规模快速扩大,对正极材料的需求激增,其中磷酸铁锂(LFP)被认为是当前最具性价比的正极材料。本文介绍了一种规模化生产LFP的固相烧结方法,重点阐述了工艺流程及所需设备,并对一些工艺细节进行了解释。此外,还对比了实验室制备与规模化生产之间的差异。本文旨在加深科研人员对锂离子电池产业化发展现状的了解,并为相关科学研究提供帮助和启发。

关键词： 磷酸铁锂(LiFePO_(4))   老化   固体电解质相界面(SEI)膜   活性锂   不可逆损失   锂离子电池   循环失效  

摘要： 锂离子电池的循环寿命会随温度的升高而缩短。研究磷酸铁锂(LiFePO_(4))/石墨软包装电池在45℃下的老化机理,对比常温(25℃)和45℃下的容量变化,发现健康状态(SOH)衰减至85%时,45℃循环寿命仅为常温的1/3。拆解不同SOH的电池,发现在循环后负极材料会出现膨胀,固体电解质相界面(SEI)膜增厚并在表面发生锂盐的沉积。单片半电池的测试表明:常温容量衰减的主要原因是活性锂的不可逆损失;高温容量衰减的主要原因还有正极材料结构的衰退。

关键词： 磷酸铁锂废水   沉淀法   膜分离结晶法  

摘要： 磷酸铁锂电池作为新能源汽车动力电池的主流工艺,在生产过程中会排放大量高浓度氨氮、高固体悬浮物、高盐及腐蚀性强的废水,进而制约新能源汽车产业绿色低碳发展。当前业界的主流处理工艺有沉淀法、膜分离结晶法及组合工艺。本文从实验研究和工程应用角度,结合运行成本、电耗、药耗等参数分析发现沉淀法多应用于生产废水占比少的厂区综合废水处理,具有电耗少、沉淀剂使用量大的特点;膜分离结晶法多应用于生产废水处理,具有电耗大、浓缩药剂使用量大、出水水质标准高等特点。