关键词： 超声空化   磷酸铁锂   超声波清洗   低温热处理   电池回收   铝箔  

摘要： 针对大量退役的废旧磷酸铁锂电池,文章研究了一种废旧磷酸铁锂电池材料的回收工艺。废旧磷酸铁锂电池进行放电和拆解后,采用正交试验分析不同超声功率和时间对电极材料回收效果的影响;将低温热处理作为超声波清洗前处理手段,探究不同热处理温度和时间下电极材料的解离效果,采用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)评估低温热处理对粘结剂的破坏程度,利用图像处理技术和X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)检测评估低温热处理-超声工艺对电极材料解离效果和回收产物纯度。以100 W超声功率对负极片清洗300 s后,石墨完全从铜箔上脱离,铜和石墨的纯度均达到99.0%;以300℃对正极片低温热处理60 min,再以550 W的超声功率对正极片清洗20 min后,磷酸铁锂的回收纯度达到98.6%。

关键词： 磷酸铁锂   再生   小规模工业化  

摘要： 废旧锂离子电池回收处置亟待解决。然而,当前的提炼碳酸锂方法成本较高,影响废旧电池回收产业健康发展。本项目采用双氧化物体系选择性回收废旧磷酸铁锂正极材料粉中的锂成分,研究对象选用一吨回收废料,采用最经济实用的酸浸方法,探究耗能最少的除杂工艺路线。开发酸浸液经短流程除杂后进行沉锂,获得的碳酸锂产品净含量大于99.8%,达到电池级碳酸锂要求。锂的首次回收率达到85%,总回收率可达95%,具有高度的工业化应用潜力。

关键词： 梯次电池   电池公共管理器   磷酸铁锂电池  

摘要： 随着5G业务的发展,人们对通信的依赖和要求越来越高,因而也就对基站安全运行和备电需求也提出了更高的要求。由于5G的高功耗,导致基站备电电池容量越来越大,建设成本居高不下。因此在通信基站的建设过程中为降低成本、节能降碳、提高资源的利用率,采用了大量的梯次电池作为备用电池。然而在梯次电池的使用中,由于其电芯的筛选、制造工艺等原因,可能导致电池的不稳定性,从而为通信基站安全运行带来隐患。结合相关技术及规范,针对梯次电池的使用场景、建设方案、运输存储等方面进行研究,旨在解决梯次电池的安全隐患,提升通信基站的安全性。

关键词： 磷酸铁锂电池   BMS电池管理系统   热管理系统   城市轨道交通   系统状态评估  

摘要： 本文介绍了磷酸铁锂电池系统在城市轨道交通电力蓄电池机车上的应用情况。从电池的材料、原理、制造、电池系统的测试与安全性、实车应用与系统状态评估等多个维度进行阐述,结合深圳地铁的实际运用证实了新能源电池系统在城市轨道交通方面的实用性,具有一定的推广应用价值。

关键词： 磷酸铁锂电池   过充热失控   正交实验   模拟仿真  

摘要： 利用模拟仿真方法对磷酸铁锂电池过充热失控行为进行了深入研究。通过建立三维电化学-热耦合模型,研究热失控过程各组件演变规律并进行多参量分析优化。研究发现,磷酸铁锂电池在400 K时发生不可逆热失控,热失控主要由SEI膜分解开始,正负极处最为剧烈;减小充电倍率、降低环境温度及增强对流换热可延缓热失控;正交实验优化电池组件结构,可有效降低热失控风险,最优结构时热失控时间为13488 s,电池比容量为25.786Ah/m^(2)。相关研究为预防和抑制电池过充热失控提供了理论支持。

关键词： 磷酸铁锂电池   直流操作电源   有源并网放电技术   间歇式充电   核容式放电   独立不间断供电  

摘要： 为了解决磷酸铁锂电池在直流操作电源中长期浮充和运维工作量大的问题,提出一种适用于此系统的控制策略。首先,给出磷酸铁锂直流操作电源的主电路拓扑结构,阐述其运行工作原理;然后,提出间歇式充电控制策略,避免电池长期处于浮充状态,并引入有源并网放电技术的放电控制以降低电池运维工作量,通过串联二极管的温控风冷散热设计,实现了负荷的独立不间断供电;最后,根据系统运行工况的分析,给出系统电压和电流参数的运行变化曲线。研制了站用磷酸铁锂直流操作电源系统样机,实验结果表明,所提控制策略正确且有效,可为磷酸铁锂电池在变电站的应用及推广提供参考。

关键词： 磷酸铁锂   Fe/P比   正极材料   压实密度  

摘要： 铁与磷的比例(Fe/P比)是磷酸铁锂正极材料的一项关键指标,对所制备的磷酸铁锂的压实密度、比容量、倍率性能、产品一致性等关键性能具有较大影响。本文通过调节磷酸铁前躯体中的Fe/P比,以及额外引入磷酸二氢锂等2种方式,探究了Fe/P比对磷酸铁锂性能的影响。结果表明,采用Fe/P比为0.975的磷酸铁前躯体,倾向于合成压实密度较低、比容量和倍率性能较高的磷酸铁锂;采用Fe/P比为0.97的磷酸铁前驱体,倾向于合成压实密度较高、比容量和倍率性能较低的磷酸铁锂。引入磷酸二氢锂会降低磷酸铁锂的Fe/P比,导致磷酸铁锂的压实密度降低,比容量和倍率性能降低。

关键词： 混合型电化学储能系统   超级电容   磷酸铁锂电池   一次调频   协调控制  

摘要： 针对由超级电容和磷酸铁锂电池构成的混合型电化学储能系统进行了一次调频协调控制策略的研究。阐述了储能电站一次调频的下垂曲线,分析了一次调频的特性及参数整定方法,提出了混合型电化学储能系统的系统架构,并根据超级电容和磷酸铁锂电池的特性提出了超级电容优先的协调控制策略,给出了适用于实际工程的具体计算实例,对推动混合型电化学储能调频控制的相关技术发展和项目落地具有重要意义。

关键词： 废旧锂电池   磷酸铁锂正极   绿色修复   增值再生  

摘要： 近年来锂离子动力电池产业发展迅猛,产量剧增,尤其是成本低、稳定性好的磷酸铁锂电池,因此未来将会有大量废旧磷酸铁锂电池产生。废旧电池得到合理回收可以保护环境,创造经济价值。本文总结了现有废旧LiFePO_(4)电池正极活性材料的回收方式,并详细介绍了绿色修复再生技术。因为再生产品在性能上与商业产品还是有一定差距,为了改善再生材料性能,提升市场竞争力,本文提出了3种废旧LiFePO_(4)绿色增值再生的方式。

关键词： 安全工程   仿真模拟   磷酸铁锂电池   FDS   热失控   燃烧  

摘要： 电池热失控造成的火灾爆炸事故频繁发生,其安全问题引发广泛关注。为研究磷酸铁锂电池热失控行为和气体产生规律,采用复杂热解模型和单步混合控制燃烧模型,基于前人磷酸铁锂电池单体的热滥用试验,使用FDS构建1∶1几何模型,模拟电池单体发生热失控、泄压阀打开及热失控发生后的连锁反应,分析磷酸铁锂离子电池在热失控时的温度、气体变化规律。结果表明,与试验结果进行对比,模型可以准确模拟出电池单体燃烧时冒烟、起火、剧烈燃烧﹑熄灭的火情演变过程,仿真温度曲线揭示了电池热失控时燃烧速度快、火焰强度大、热量爆发集中的特点,验证了模型的可靠性。同时分析了各种气体释放速率、压力变化曲线等数据,研究成果可为磷酸铁锂电池热失控研究方法提供参考。