关键词： 磷酸铁锂   内置加热   热失控   温度  

摘要： 锂离子电池的热失控触发主要有针刺,过充,加热,在电池内部局部添加加热膜,模拟电池内部短路引发的热失控;本文探究不同加热功率对磷酸铁锂电池热失控的影响,四组实验电池泄压阀未开启,均由密封材料失效导致加热线引出位置泄压排气,可提高密封材料耐温性加热改善。加热功率93 W依次增加至115 W,160 W,230 W,加热至热失控的时间由106 min依次缩短至70 min,42 min,23.37 min,并且随着加热功率,加热速率的增加,可降低电池热失控的触发温度;电池热失控后的最高温度与加热速率、加热能量相关,加热速率越快,电池增加的额外能量小,电池热失控后的最高温度降低。此外,加热膜尺寸一致,增加加热功率,加热至热失控所需的时间并不呈现线性关系。对测试后的样品采用CT进行结构与形貌表征;最后通过仿真技术,得出115W加热壳体温度变化曲线与115 W内置加热壳体温度曲线吻合,说明电池热性能参数正确。

关键词： 锂离子电池   调峰调频   风冷   液冷   有限元仿真  

摘要： 本文对储能电池在调峰和调频工况下的风冷和液冷冷却技术进行研究。采用有限元技术建立了实际调峰和调频工况下电池的热模型,并进行仿真分析;通过现场真实测量温度验证了模型的正确性;在搭建的产热模型上进一步仿真,分别进行风冷和液冷定量模拟。结果表明:调峰调频运行工况下电池温度升高明显,室温下,调频工况下仿真最后温度升高到30.8℃,调峰工况下仿真最后温度升高到36.8℃;采用的风冷液冷两种冷却方案均可在一定程度上改善电池组冷却状态,但冷却效果差异较大,风冷可使最终温度下降2℃左右,而液冷温度控制效果更好,但经济性较差,可在实际工况中结合现场情况灵活使用。

关键词： 电动叉车   单片机   三段式快充   PWM   单端反激  

摘要： 在三段式充电原理的基础上,设计了一款以电动叉车磷酸铁锂电池为对象,具有数据采集、充电管理和显示等功能的交流充电控制器。该控制器的硬件以单片机为核心,搭配电流型PWM控制芯片UC3842、线性光耦EL817和三端稳压器TL431构成单端反激式稳压电源。该设计容易实现,具有很好的实用价值。

关键词： 规模化储能   新型电力系统   风光消纳   磷酸铁锂电池   虚拟电厂聚合   需求侧响应   合同能源管理模式   共享储能模式  

摘要： 储能是新型电力系统实现高比例风光消纳的关键。作为国家重要能源和战略资源基地,内蒙古提出在国内率先建成以新能源为核心的新型电力系统。因此,研究适用于内蒙古地区的储能商业模式具有较强现实意义。为了全面比较各种现行储能商业模式在内蒙古地区的应用潜力,以蒙西地区为例,首先从技术视角分析了适用于蒙西地区的规模化储能技术路线、应用场景和配置原则;其次,结合蒙西地区电力生产、输送和消费特点,对目前国内典型的储能商业模式可行性及风险进行分析。研究表明:化学储能受自然条件影响较小,其中磷酸铁锂技术更适应当前电力系统储能规模化发展;短期内用户侧储能只有参与虚拟电厂聚合及参与需求侧响应才能获得盈利空间;合同能源管理模式和共享储能模式更加适用于现阶段蒙西地区规模化储能发展。本文研究能够为能源投资商的蒙西地区储能项目提供决策支持,也可为其他地区储能项目决策和开发提供参考。

关键词： 磷酸铁锂电池   热失控   液氮   冷却降温  

摘要： 文章从磷酸铁锂电池组热失控危险特性出发,通过试验研究32650型磷酸铁锂电池单体热失控特征及其电池组间热失控传播过程。探究利用液氮喷淋阻断电池组间热失控传播,分析液氮对磷酸铁锂电池的防灭火效能。结果表明:单体锂电池热失控可划分为被动加热、安全阀泄压、自反应、喷射火、明火熄灭等5个阶段,单体电池温度变化曲线呈倒“V”形。液氮可有效阻断电池组间的热失控传播,能够大幅降低喷射火阶段的电池峰值温度。且喷淋时间越长,阻止电池组热失控传播越明显。30 s液氮喷淋条件下,除电池A1外,其他电池未进入安全阀泄压阶段。

关键词： 锂离子电池   磷酸铁锂电池   三元锂离子电池   热失控   荷电状态   特征参数   温升   正极材料  

摘要： 为探究不同正极材料大容量锂离子电池的热失控特性,针对不同荷电状态(SOC)下相同容量的不同正极材料大容量52 Ah磷酸铁锂电池(LFP)和53 Ah三元锂离子电池(NCM)的热失控进行实验,通过热失控行为、热失控特征参数等参数对比二者的宏观行为与特征。实验结果表明:NCM热失控比LFP更剧烈;SOC越大,NCM与LFP更易发生热失控且热失控更剧烈,NCM热失控对SOC的变化更敏感。

关键词： LiFePO_(4)   制备   表面包覆   掺杂  

摘要： 工业革命以来,科技的迅速发展不断丰富着人类的物质生活,与此同时化石能源(石油、煤炭、天然气等)大量消耗,二氧化碳排放逐年增加,全球变暖趋势加剧。燃油汽车是石油消耗的主力军。为落实“双碳”战略目标,新能源汽车发展迅猛。作为新能源汽车的动力来源,动力电池备受关注。开发价格低廉、资源丰富、安全性优异的动力电池是发展新能源汽车的重中之重。目前磷酸铁锂(LiFePO_(4))和三元正极材料广泛用作混合动力汽车(Hybrid Electrical Vehicle,HEV)和电动汽车(Electrical Vehicle,EV)锂离子电池中。前几年,受国家补贴政策影响,由于能量密度比三元正极材料低,LiFePO_(4)正极材料的出货量几乎停止增长,而三元正极材料一路高歌猛进,占据了新能源汽车的主要市场。随着补贴政策的退出,具有橄榄石结构的LiFePO_(4)因其具有成本低、安全性高、环境友好等诸多优点又重新获得青睐。同时,由于刀片电池等结构设计上的技术进步,LiFePO_(4)电池的能量密度大幅提高。2021年LiFePO_(4)正极材料的出货量超过三元正极材料,达到47万吨。然而,LiFePO_(4)较低的电子电导率(<10^(-9)S cm^(-1))和Li+离子扩散系数(10^(-14)cm^(2)s^(-1)~10^(-16)cm^(2)s^(-1)),严重阻碍了其在动力电池领域的进一步扩展。基于市场对新能源汽车快速充放电的现实需要,提升LiFePO_(4)的电化学性能刻不容缓。目前的策略主要包括通过改善合成条件控制晶体的尺寸和取向、表面包覆、掺杂、缺陷控制等。本文从锂离子电池的组成及工作原理出发,结合LiFePO_(4)的晶体结构特征和充放电机制,深入探讨了LiFePO_(4)高性能化的研究进展,并提出了LiFePO_(4)未来的研究方向和发展趋势。

关键词： 磷酸铁锂   硝酸   喷雾热解   碳酸锂  

摘要： 采用硝酸浸出锂离子,调节pH沉铁后获得纯净的硝酸锂溶液,经喷雾热解可获得碳酸锂粉体。并利用X射线衍射、扫描电子显微镜、电感耦合等离子体发射光谱对其晶体结构、微观形貌、杂质离子含量进行表征。结果表明:在最佳酸浸条件:硝酸浓度4 mol/L、反应温度65℃、反应时间3 h,锂离子浸出率达到97.47%;在最佳喷雾热解条件:n(硝酸锂)∶n(甲醇)=1.0∶1.5配制混合溶液,热解温度为700℃,碳酸锂的转化率可达到99%以上,纯度可达到98.4%;所得产品为类球形,分散性较好。本方法有效避免了回收过程中其他杂质离子的引入,减少了除杂、洗涤的成本,且锂综合回收率较高。

关键词： 电力推进   磷酸铁锂电池   容量特性   充放电特性  

摘要： 介绍了船舶电力推进系统的优势及应用,比较了磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂、镍酸锂等常见锂电池的参数,阐述了电力推进船舶采用磷酸铁锂电池的优势与特点,分析了磷酸铁锂电池的应用前景。最后,设计磷酸铁锂电池充放电实验、充放电特性实验以及开路电压特性实验,分别研究了磷酸铁锂电池的容量特性、充放电特性以及开路电压特性,为后继开展更深入的研究提供了参考。

关键词： 锂离子电池   磷酸铁锂   正极材料   高能量密度   分散剂   造孔剂   草酸  

摘要： 磷酸铁锂锂离子电池能量密度的提升,可促进其进一步应用。研究高面密度磷酸铁锂极片制备工艺,解决活性材料分布不均匀、孔隙率低和极化大等问题。在磷酸铁锂浆料中,加入的分散剂和造孔剂质量分数分别为0.6%和0.3%,极片压实密度为2.36 g/cm~3时,制成电芯的直流内阻最小(0.86 mΩ,50%SOC)。1.00 C倍率下恒流比和能量效率分别为98.87%和91.85%;以1.00 C倍率在2.50~3.65 V循环1 000次后,容量保持率为93.12%。