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。

关键词： 动力电池回收   市场规模预测   磷酸铁锂电池   三元锂电池   梯次利用   再次利用  

摘要： 随着我国新能源汽车产业的蓬勃发展,动力电池装车量迅速升量,现有动力电池的使用寿命约为5~8年,未来我国将面临着动力电池大规模的集中退役,动力电池回收市场潜力巨大。通过数据测算,保守预计至2030年我国动力电池总退役量将达380.3 GW·h,回收市场总规模可达787.9亿元,其中,梯次利用市场的规模有望在2025年后实现快速增长,再生利用市场将成为动力电池回收企业竞争的主场景,为全行业前期发展贡献核心增量。

关键词： 退役磷酸铁锂电池   方法   火法回收   湿法回收   直接修复  

摘要： 随着新能源革命的浪潮持续推进,新能源应用设施的数量逐年递增。锂离子电池作为核心部件之一,以其卓越的性能占据了市场的绝对主导地位。其中,磷酸铁锂电池因其稳定的性能和较长的使用寿命的性能优势,较早地被投入使用;随着使用年限的增长,退役磷酸铁锂电池的比例已经超过60%,成为了当前锂电池梯次利用和回收工作的焦点。对退役磷酸铁锂电池进行绿色的回收利用,不仅关乎环境保护和可持续发展的战略目标,更能够实现资源的有效利用,减少对外依赖。本文对近年来退役磷酸铁锂电池正极材料回收的技术进行概括总结,并进行优劣势对比,以期为绿色低碳、效益友好的磷酸铁锂电池回收工艺的研究提供借鉴。

关键词： 磷酸铁锂   正极材料   压实密度   工程化制造技术   质量控制   性价比  

摘要： 正极材料的压实密度和质量控制是影响锂离子电池性能和成本的最关键要素,LiFePO_(4)以其更大规模、更高安全性、更低成本和更长寿命的特点,已成为主流正极材料之一。实际生产发现,LiFePO_(4)正极材料的大规模工程化制造技术与小实验室研发存在较大差异,基于市场主流生产工艺,从原材料选择到批量生产和质量控制,通过工程化技术研究与生产工艺参数改善,摸索最优生产条件,同时保障产品质量,从而提高材料的性价比,将推动磷酸铁锂正极材料更大规模的产业化水平提升和市场推广。