摘要： 在新能源产业高速发展的当下,磷酸铁锂电池储能直流系统作为关键储能设备,其生产中的质量管控与成本策略至关重要。本文全面剖析从原材料把关、生产流程精细管理,到构建严谨质量检测体系以及实施高效成本控制的全过程。

关键词： 磷酸铁锂电池   热失控   火焰形态   热流密度   热释放速率  

摘要： 在国家双碳目标的推动下，新能源产业快速发展，锂离子电池在储能领域得到广泛应用。但是，磷酸铁锂电池在发生热失控后会产生大量可燃气体，极易引燃发生火灾爆炸事故，需要对磷酸铁锂电池热失控火灾特性进行深入的探索。本文以实验方式探究磷酸铁锂电池热失控火灾的危险性表现形式，开展了不同加热功率下的热失控实验，基于电池表面温度、热失控火焰形态、火焰温度、热流密度、热释放速率等参数，分析了热失控火灾的危险程度。结果表明，磷酸铁锂电池热失控火焰形态分为射流火焰阶段和稳定燃烧阶段，最大火焰面积达到0.44 m2；热危害参数随着时间快速升高，在出现火焰72 s后热危害参数FED达到100，最大热释放速率峰值为304.4 kW，总燃烧热为（20.51±1.04） MJ。热失控火焰具有明显的推举现象，火灾危险性主要表现为高温热辐射以及电解液和可燃气体燃烧释放大量的热量。本文的研究工作针对280 Ah磷酸铁锂电池的热失控火灾特性进行了深入的分析，对储能电站火灾事故的消防防控与应急救援提供理论支撑和指导意义。

关键词： 风力发电   储能技术   磷酸铁锂电池  

摘要： 风能作为取之不尽、用之不竭的清洁环保能源,在近些年备受各国重视,我国对风能的开发利用力度也在不断加快,当前风能已经成为国家应对能源危机和环境挑战的关键。在风力发电系统中,储能技术是保证电网稳定、安全的重要方法,为了进一步发挥储能技术在风力发电系统中的应用价值,文章在分析储能技术应用现状的基础上,以某沿海地区海上风电项目为研究对象,细致地分析磷酸铁锂电池储能技术的应用要点,并且对蓄电池使用的注意事项进行细致地分析,以期为同类工程提供参考和借鉴。

关键词： 锂氧气电池   磷化铁   原位转化   磷酸铁锂  

摘要： 为克服锂氧气(Li-O2)电池反应过程中氧化还原动力学缓慢、固体放电产物沉积造成孔隙堵塞以及传质困难等多重瓶颈，改善其充放电过电位大与容量有限（远低于理论值）的问题，以退役磷酸铁锂正极材料为铁源，三聚氰胺为氮/碳前驱体，通过原位自催化高温热解构筑氮掺杂碳纳米管复合磷化铁(Fe2P)催化剂，用作Li-O2电池正极材料。通过X射线衍射分析、扫描电子显微镜、拉曼光谱、X射线光电子能谱和比表面积等一系列手段对所制备的催化剂进行表征，并研究其在Li-O2电池中的电化学性能及充放电产物衍变。结果表明此催化剂对放电产物的形成和分解有明显的催化作用，能够显著提升Li-O2电池的容量和循环稳定性。本研究为破解传统回收工艺弊端构建了退役锂离子电池回收再利用的新机制。

关键词： 锂离子电池   热失控气体   燃烧机理   火焰传播速度  

摘要： 针对大容量磷酸铁锂电池热失控气体引发的火灾安全隐患，本文通过实验与数值模拟相结合的方法，系统研究了其燃烧特性及反应机理。利用燃烧速率测试仪研究了火焰传播速度与运动形态，通过Chemkin-Pro软件模拟对燃烧体系的自由基浓度变化和基元反应敏感性开展分析。结果表明，火焰形态受到当量比的影响，在富燃区形态更加稳定，火焰速度随当量比呈单峰型变化，在当量比1.1时达峰值约56.4cm/s，此时反应放热量与自由基浓度最高，火焰传播最稳定。另外反应体系的温度与压力变化将会影响自由基浓度分布及基元反应的敏感系数，进而影响火焰传播速度，火焰传播速度呈现随温度升高而提升，随压力升高而降低的规律。研究结果为储能电站热失控气体火灾的预防、监测及应急处置提供了理论依据，对优化储能电站安全设计与火灾抑制策略具有重要参考价值。

关键词： 储能电站   水泥工厂   磷酸铁锂电池   峰谷套利  

摘要： 以储能电站为切入点,以某水泥工厂储能电站为例,将储能电站的项目背景、工程方案、运行模式、投资模式、效益以及建设成效进行深入探究,以期为本行业和类似行业提供参考和启示。

关键词： 磷酸铁锂电池   热滥用   热失控   温升速率  

摘要： 【目的】深入探索热滥用条件下电池热失控过程中的温度及温度变化率。【方法】通过耦合域常微分方程与全局微分方程,将18650型LFP电池内部物质参数均一化,构建二维轴对称模型;并以负极固体表面锂离子浓度表征电池SOC,进行不同SOC(5%、25%、50%、75%、100%)和不同试验箱温度(120℃、150℃、180℃、210℃、240℃)下LFP电池的加热仿真,研究LFP电池热失控发生时间、温度及温度变化率等热失控特性。【结果】1)试验箱温度为120℃与150℃时,无论电池SOC为何值,电池均不发生热失控,热失控最高温度以及温度变化率随着试验箱加热温度和电池SOC的升高而增加;2)温升速率变化超过某一阈值之后电池即进入热失控状态,这一阈值由电池加热阶段初始温升速率值与拐点处温升速率值之差决定。【结论】本研究所提热失控判断方法对避免LFP电池热安全事故具有理论指导意义。

关键词： 电池   磷酸铁锂   液冷   热管理   热仿真  

摘要： 为了控制磷酸铁锂电池包内的温度场,提高其安全性、寿命及功率性能,设计了一款适合工程化应用的新型液冷电池包,该电池包在设计工况下的峰值温度小于45℃,最大温差小于5℃.采用仿真与试验相结合的方法,通过热仿真确定设计方案的峰值温度满足要求,同时发现模组两端的电芯散热过强是导致电池包内温差较大的主要原因.基于分析结果提出多种改进方案,综合考虑温度场和结构的优劣性选择最佳改进方案,并通过试验验证仿真模型和设计方案的可行性.根据研究结果总结导致电池包产生温差的原因及有利于降低温差的热管理方案,为进一步研究高性能液冷电池包提供新的思路.

关键词： 废旧磷酸铁锂电池   预处理技术   回收技术   有价金属回收   原位再生工艺  

摘要： 【目的】回收废旧磷酸铁锂电池技术不仅能提取有价金属、减少资源浪费,还能缓解对进口锂资源的依赖,促进能源产业转型和技术进步。然而面对废旧锂电子电池的爆发式增长,如何更加高效地回收废旧磷酸铁锂电池成为了至关重要的问题,需要对回收机制及技术开展更加深入的研究。【方法】本文系统梳理并总结了废旧磷酸铁锂电池正极材料的回收利用最新研究进展,重点分析废旧磷酸锂铁电池预处理技术(放电、破碎、分离)和有价金属回收技术(火法、湿法、电化学、机械化学)的原理、优缺点及应用前景,并分析了磷酸铁锂正极材料原位再生的固相与液相工艺特点,探讨工艺的问题及挑战。【结果】研究表明,对于废旧磷酸铁锂电池的回收技术,各种方法各有优劣。回收技术中,火法工艺操作简单,但能耗较高;湿法工艺具有较高的回收效率,但试剂消耗大;电化学法虽环保高效,但设备成本较高;机械化学法操作较为简便,但对设备性能要求较高。此外,原位再生技术能够直接恢复废旧电池材料的电化学性能,但在成本控制和工艺效率方面仍存在一定挑战。不同预处理技术与回收工艺的结合进一步增加了成本、效率及技术复杂性。【结论】因此,为实现废旧磷酸铁锂电池高效、低成本和环保的回收,需要优化现有工艺或开发绿色、低成本的新工艺,以提升有价金属的回收率和再生材料的性能。此外推动回收技术的规模化和工业化应用,并制定和完善相关政策法规也是亟待解决的问题。本研究为实现电池产业的可持续发展提供参考。

关键词： 锂离子电池   磷酸铁锂   Li_(5)AlO_(4)   补锂剂   直接修复   电化学性能  

摘要： 为减少直接补锂修复退役磷酸铁锂(LiFePO_(4))正极材料过程副产物的生成,提高该工艺的可控性和应用价值,探讨了Li_(5)AlO_(4)(LAO)作为补锂剂对退役磷酸铁锂正极材料的再生效果。通过X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征LAO的物相结构和形貌,并评估其电化学性能。同时研究了LAO修复磷酸铁锂半电池和全电池的性能。结果表明,LAO能够有效释放锂离子,补充失效正极材料中缺失的锂源,从而显著提升其比容量和循环稳定性。半电池测试表明,在健康状态(SOH)分别为90%、80%和70%的失效LiFePO_(4)电池中,LAO补锂后首圈充电比容量分别提升至301.5、272.4、358.7 mA·h/g,较未添加LAO时显著提高;500次充放电循环后容量保持率分别为94.0%、90.1%和95.9%,充分证明补锂策略对电池的循环稳定性影响较小。此外,全电池测试进一步验证了LAO补锂剂对退役电池正极材料的直接修复作用。其中在SOH为80%的失效电池中,LAO的添加使首圈充电比容量提高46.1 mA·h/g,表明其能够有效补充锂离子,进一步证实了其在磷酸铁锂电池再生领域的应用潜力。本研究提出的LAO高效补锂技术可为磷酸铁锂电池的再生与循环利用提供重要理论支撑和技术参考。