关键词： 磷酸铁锂电池   回收   预处理   循环再生   产业化  

摘要： 磷酸铁锂(LiFePO_(4))电池因其良好的循环性、高安全性、低成本在电动汽车和储能领域得到广泛应用,市场保有量的持续增加引发了对废旧LiFePO_(4)电池循环利用的更多重视;然而LiFePO_(4)自身的价值属性不突出、综合回收技术壁垒偏高,导致废旧LiFePO_(4)电池的高值回收仍是LiFePO_(4)电池循环利用的关键问题。本文总结了LiFePO_(4)电池的退役路径和再生利用路径,从预处理、资源再生两方面梳理了LiFePO_(4)正极废料再生利用的研究进展,得出了直接再生更具应用潜能但仍处于技术初步研究阶段、间接再生适合原料复杂性较高或需要高价值资源储备情况的基本判断。着眼LiFePO_(4)正极废料再生利用产业化发展,识别出发展前提、发展关键、发展保障3个方面的产业化重要因素,展示了LiFePO_(4)全组分短程再生利用技术及其万吨级生产线应用案例。进一步阐述了退役电池残能检测、智能化拆解预处理、正极废料直接再生等LiFePO_(4)电池循环利用技术的发展趋势,原料来源及使用状况复杂、多种金属杂质精深脱除、正极材料更新换代等LiFePO_(4)电池循环利用技术的应用挑战,提出了规范管理并顺畅回收渠道、加快关键技术攻关与应用转化、加强宣传和推广力度以提高市场接受度等发展建议,以畅通LiFePO_(4)电池从基础研究到产业化的创新路径,促进LiFePO_(4)电池循环利用及关联产业绿色发展。

关键词： 锂亚硫酰氯电池   磷酸铁锂电池   新能源   事故发生   火灾   管理难度  

摘要： 火灾发生的背后。发生火灾的AriCell公司位于首尔南部华城,是韩国上市公司S-Connect的子公司,也是生产锂亚硫酰氯电池领域的头部企业。锂亚硫酰氯电池相比于磷酸铁锂电池,存放风险和安全管理难度都更大。据报道,事故发生时该公司某建筑二层突然起火。

关键词： 磷酸铁   锂电池   压实密度   磷酸铁锂   正极材料  

摘要： 本文针对锂离子电池用磷酸铁锂正极材料压实密度低的问题进行了研究。采用具有高振实密度特征的磷酸铁,辅助以葡萄糖和单宁酸作为复合碳源,通过湿法球磨、喷雾干燥、碳热还原的方法得到了高压实密度磷酸铁锂。所得材料在350 MPa下压实密度达到2.68 g/cm^(3),同时电流密度为0.2 C时的放电比容量为163 mAh/g,常温下1 C循环100次容量保持率为100.71%,具有良好的综合电化学性能。

关键词： 废旧磷酸铁锂   选择性浸出   回收   磷酸锂   锂离子电池  

摘要： 以废旧磷酸铁锂正极材料中磷酸锂的回收为目标,设计单因素实验,采用磷酸对废旧磷酸铁锂电池粉末中的锂进行选择性浸出,得出锂元素浸出最佳工艺条件。磷酸浓度为3.41 mol/L,固液比为1∶5,在搅拌速度为500 r/min下,水浴温度70℃浸出3 h,锂元素的浸出率达到94.16%。随后通过氨水调节pH,得出锂元素沉淀最佳工艺条件:pH值为8的浸出液在60℃的水浴温度下反应2 h,沉淀率达到了96.78%。通过单因素实验,降低了实验成本,所设计的回收方案可在一定程度上缩短工艺流程,减少设备投入。

关键词： 废旧磷酸铁锂电池回收   优先提锂   电池级碳酸锂   工艺流程  

摘要： 文章详细介绍了一种优先提锂湿法回收碳酸锂的工艺流程,先用碱除铝,再酸浸分离磷酸铁,除杂后沉锂,工艺流程简化、试剂消耗量小、锂浸出选择性较高,工艺经济效益相对更好,可以为磷酸铁锂电池回收企业提供一种工艺流程简化、试剂消耗量小、锂浸出选择性较高、工艺经济效益相对更好的工艺技术路线。

关键词： 磷酸铁锂电池   日历寿命   加速寿命  

摘要： 以磷酸铁锂系动力锂离子电池为研究对象,开展了25℃、45℃和55℃环境温度下的日历寿命加速试验。结果表明,随着储存温度的升高,电池开路电压差值的平均值和交流内阻值增大;随着储存时间的增加,电池剩余容量和可逆容量均呈现出非线性衰降趋势,符合幂函数关系,且衰降趋势随着储存温度的升高逐渐增大。通过可逆容量保持率数据进行曲线拟合,发现拟合公式中的系数与温度的关系符合阿伦尼乌斯模型,由此进一步得到电池样品在不同温度下的日历寿命拟合模型。

关键词： 磷酸铁锂锂离子电池   低温充放电   不可逆析锂   负极形貌与元素分布   性能衰减  

摘要： 锂离子电池低温充放电过程中发生锂的析出-溶解反应,由于不可逆析锂导致生成“死锂”,对电池性能造成影响。本工作研究了磷酸铁锂锂离子电池在5~-12℃范围内0.1C充放电过程中锂的析锂-溶解行为,建立了总析锂量和可逆析锂量、不可逆析锂量与充放电温度之间的关联关系;拆解低温充放电后的电池,采用SEM、EDX和XPS分析了负极的形貌、元素分布和表面组成,明确了“死锂”在负极表面/内部的分布特征;研究了低温充放电后电池的充放电性能和循环性能,发现低温充放电后电池容量降低,5℃充放电后电池较原始样品0.5C循环容量衰减更快,而更低温度充放电后电池循环性能变好。研究得出,电池充放电温度越低,总析锂容量越高且不可逆析锂容量占比越大,而低温充放电后电池容量降低主要归因于不可逆析锂导致的活性锂损失,更低温度下充放电后电池循环性能更好归因于活性锂损失造成负极嵌脱锂最低电位的升高,而5℃时循环性能变差则归因于负极元素分布、孔隙结构和表面组成的改变。

关键词： 磷酸铁锂电池   过充   热失控   形变   热失控抑制  

摘要： 方形铝壳磷酸铁锂电池在过充等条件下容易造成电池内短路,严重威胁储能电站的安全运行。该文搭建了电池过充热失控多参量特性原位测试平台,将电池放置在模组壳内部试验以模拟实际电池的静态封闭环境,采用设计的气体原位监测系统监测CO、CO_(2)、H_(2) 3种气体的体积分数,使用高温电阻应变片测量电池过充膨胀形变。研究了不同充电倍率、不同容量电池的过充热失控现象与电压、温度、产气、形变特征;针对电池热失控抑制问题,设计了基于热敏绝缘材料的自触发电池热失控抑制装置。结果表明:方形铝壳磷酸铁锂电池通常在防爆阀开启前数秒可以检测到少量CO和H_(2);电池中间首先出现膨胀形变,检测到形变至少比检测到气体早243 s,至少比电池短路提前248 s,表面形变可作为电池过充热失控预警的有效指标;设计的自触发电池热失控抑制装置可以将电池过充热失控最高温度从358.80℃降低到259.06℃,装置同时兼具体积小、成本低、无需供电且反应后不影响其他电池等优势,可有效实现储能电站的分布式热失控抑制。研究成果对磷酸铁锂储能电站安全预警具有重要意义。

关键词： 磷酸铁锂电池   回收利用   破碎分选   湿法冶金   双极膜   Li_(2)CO_(3)  

摘要： 为解决当前废旧磷酸铁锂电池造成的环境污染以及锂资源供不应求的问题,利用回收的废旧磷酸铁锂电池为原料,创新性地提出了一种双极膜的方法:酸浸所得Li_(2)SO_(4)经双极膜电渗析制备LiOH,进而获得精制Li_(2)CO_(3),最终制成电池级LiFePO_(4)正极材料。主要工艺包括磷酸铁锂电池破碎分选、黑粉浸出、料液除杂、磷酸铁以及磷酸铁锂的合成,从而获得Li_(2)CO_(3)、FePO_(4)主产品及铝粒、铜粒等副产物,并通过合成再生技术,获得了符合GB/T 30835—2014中Ⅰ级品标准的LiFePO_(4)正极材料。所制备LiFePO_(4)产品具有96%以上的首次库仑效率及94.5%以上的倍率性能。该工艺达到了节约LiFePO_(4)生产成本、实现可再生资源回收利用的目的。

关键词： 废旧磷酸铁锂电池   正极材料   回收技术   研究进展   发展方向  

摘要： 分析了废旧磷酸铁锂电池正极材料的成分、性能指标及回收价值;详细综述了当前废旧磷酸铁锂电池正极材料回收技术的最新研究进展,包括物理法(磁选法、浮选法、重力分选法)和化学法(干法、湿法);最后指出废旧磷酸铁锂电池正极材料回收技术的发展方向和挑战,旨在促进磷酸铁锂废旧电池正极材料的回收和可持续利用。