关键词： 磷酸铁锂电池   荷电状态估算   超声特征   Apollo-BiGRU   不同倍率  

摘要： 由于磷酸铁锂电池开路电压与SOC之间曲线较为平坦,电信号对于SOC变化敏感度较低,严重影响估算精度。超声技术可以检测因材料物理性质改变而引起的电池声学特性差异,进而表征电池状态。本文提出一种基于高相关超声特征及Apollo优化算法的BiGRU网络模型的磷酸铁锂电池SOC估算方法。首先,开展电池充放电过程中超声检测实验,基于波形和统计角度提取并选择高相关性超声时频域特征;然后,对比多种先进数据驱动模型及优化算法,研究基于Apollo-BiGRU深度网络模型的SOC估算方法;最后,在不同电流倍率下实现该方法的准确性和可靠性验证。研究结果表明,不同电流倍率下SOC估算的平均绝对误差和均方根误差分别低于1.26%和1.46%,验证了该方法的可行性。

关键词： 单体规模   磷酸铁锂电池   多元综合   虚拟电厂   构网   莲花山   示范站   开放运营  

摘要： 11月7日,深圳莲花山超充站开放运营,这是全国首个“光储超充+车网互动+虚拟电厂+电力魔方+电鸿”多元综合示范站。11月8日,全国单体规模最大的构网型储能项目——新疆新华乌什50万千瓦/200万千瓦时构网型储能项目首批25万千瓦/100万千瓦时磷酸铁锂电池储能项目并网投运。

关键词： 锂离子电池   磷酸铁锂   正极粉末   酸浸   机理   动力学  

摘要： 采用绿色有机酸对磷酸铁锂电池正极粉末进行回收,考察了浸出过程的影响因素。结果表明,柠檬酸+抗坏血酸体系对Li浸出率最高可达92.7%,最佳反应条件为:柠檬酸浓度为1.5 mol/L、抗坏血酸浓度为0.3 mol/L、酸浸温度为80℃、酸浸时间为60 min、固液比为1∶20。采用液体边界层传质控制模型和化学反应控制模型对浸出过程进行分析,结果表明,Li的浸出过程符合化学反应控制模型,反应活化能为30.56 kJ/mol。SEM和XRD表征结果表明,在浸出反应过程中,Li以Li_(3)Cit的形式释放到溶液中,LiFePO_(4)正极粉末中的Fe^(2+)被氧化为Fe^(3+),酸浸反应后LiFePO_(4)可以直接转化为FePO_(4),而不需要形成其他铁化合物。

关键词： 电池能量   磷酸铁锂   耐候性   使用寿命   风帆  

摘要： 近日,中国船舶集团有限公司旗下中船风帆首款驻车锂电产品实现批量交付开启在高性能驻车电池领域的新篇章。该产品采用中船风帆自主研制的A品磷酸铁锂电芯,电池能量密度更高、驻车使用时间更长、充电速度更快,满足当前5G卡车振动工况、使用寿命等性能要求。此外,电池强大的耐候性,能够适应极寒极热环境,即使在零下35℃的高寒高原地区,也能确保车辆正常启动和用电。

关键词： 磷酸铁锂电池   纤维碳纳米管膜复合材料   抗低温性能   功能结构  

摘要： 针对磷酸铁锂电池低温环境下的性能衰减问题,设计开发了一种轻质高强、低压安全、高效节能的磷酸铁锂电池抗低温纤维碳纳米管膜加热功能结构并开展了实验验证。采用热压工艺实现了碳纳米管薄膜与复合材料层合结构的一体化成形。实验验证了FCL(fiber carbon-nanotube film laminated composite)加热器良好的温度均匀性、稳定性以及抗热疲劳性能。开展了低温环境下磷酸铁锂电池加热实验,并与传统的PTC(positive temperature coefficient)加热器进行了对比分析,结果表明:相较于传统的PTC加热器,FCL加热器质量减轻了59%,能量消耗降低了3.5%,温升效率提高了26%,功率质量比提升了195%。

关键词： 磷酸铁锂电池   热失控   双流体   正交试验   降温   液冷型电池包  

摘要： 锂电池热失控具有温升速率快、易蔓延、化学反应复杂等特点,一般消防措施难以对其进行快速灭火降温。本工作提出使用CO_(2)和水组成低压双流体雾化喷雾消防系统,将此系统应用于液冷型电池包内热失控锂电池的消防降温,监测电池包内部以及电池温度变化,设计正交试验探究双流体喷雾各因素对电池包内的热失控锂电池降温效果的影响程度,分析各因素对于实验结果的影响。实验结果表明:双流体喷雾在电池包内的弥漫特性良好,能够对位于雾化喷嘴正下方的热失控电池进行有效降温,并且气体压力越高,水流量越大,喷嘴气孔数越多,雾滴弥漫性越好,电池降温时间越短,其中,雾化气体压力对实验结果的影响最为显著。最优水平参数下组合的双流体喷雾能够在较短时间内将热失控电池降温至安全温度,并有效抑制热量进一步传播。本工作研究成果在成本、环保性、二次伤害及降温效果上均优于传统灭火系统,可为储能电站及储能柜消防系统设计提供一种新的思路。

关键词： 磷酸铁锂电池   AMESim软件   电化学-热耦合模型   寿命预测  

摘要： 利用AMESim软件建立了一维电化学-热耦合模型,对车用磷酸铁锂动力电池包的质保寿命进行预测。通过研究15 Ah磷酸铁锂电芯的混合动力脉冲能力特性数据和老化数据,获得了模型所需的电芯内阻、开路电压及容量衰减等相关电化学参数;通过研究动力电池包在不同运行工况下的温度变化趋势,标定出模型所需的热特性参数;通过对比动力电池包的实测循环实验数据与仿真结果,验证了电化学-热耦合模型的精度并得出了容量衰减预测值与实测值的误差仅为0.3%;在此仿真模型基础上,以CLTC-P工况模拟车辆行驶,预测出该动力电池包在合肥地区运行8年20万公里时的容量衰减率为17.4%,且证实了电池包内部温度差过大带来内阻的增加,加剧容量衰减。

关键词： 磷酸铁锂电池   储能电站   消防   排水   水质分析  

摘要： 磷酸铁锂电池储能电站具有一定的危险性,使用消防水进行灭火时,会产生较多污水。由于该电池由锂盐、电解液等构成,组成较为复杂,导致产生的污水在排放路径方面存在较大分歧。本文分别对新旧两种100Ah容量的磷酸铁锂电池进行燃烧和扑灭试验,并采集其消防废水并进行测试,完成磷酸铁锂电池储能电站消防排水水质的分析,发现其实际用水高于实验用水15l,且COD、总磷等数值超标,基于此,需要给出相应的工程对策,如不影响环境的条件下直接排入网管或送入污水处理厂等。

关键词： 红土镍矿矿渣   矿渣资源的综合利用   磷酸铁锂   锂离子电池  

摘要： 红土镍矿中具有丰富的金属资源,经过矿石冶炼提取镍金属后会产生大量的矿渣,不仅造成严重的环境污染,还浪费了大量的铁资源。针对以上问题,本工作探索了一条新的综合利用思路,用红土镍矿矿渣制备磷酸铁锂,实现金属资源高价值的回收利用。本工作表明,目前由红土镍矿矿渣制备的磷酸铁锂为纳米球状颗粒,X射线衍射及其精修结果也证明了该磷酸铁锂良好的结构组成。电化学结果表明该磷酸铁锂与商用磷酸铁锂的性能几乎一致,在1C下能释放148.5mAh·g^(-1)的比容量,循环500圈容量保持率高达98.5%。此外,利用弛豫时间分布解析红土镍矿矿渣制备的磷酸铁锂的电化学交流阻抗谱,表明该材料具有较好的动力学行为。综上所述,本工作提出了一条极具经济价值和应用价值的红土镍矿矿渣回收思路,为含铁资源更好的综合利用提供新的实验支持。

关键词： 磷酸铁锂电池   再生利用技术   发展态势   专利情报  

摘要： 以全球范围内的磷酸铁锂电池再生利用技术领域专利数据为分析对象,利用专利情报分析方法深入研究磷酸铁锂电池再生利用技术的整体发展态势,以及五大技术分支之预处理工序、放电工序、拆解工序、正负极材料分离工序和再生工序的技术演化路径。研究结果表明,中国相关技术目前处于高速成长期,且中国的优势技术方向为再生工序和拆解工序,美国和日本的优势技术方向为再生工序,韩国的优势方向集中在再生工序和正负极材料分离工序。当前技术空白点为五大工序的配套设备以及除了再生工序之外的四大工序相关技术。在此基础上,结合技术空白点,给出专利布局建议。