关键词： 涂碳铝箔   电晕   烘烤   表面改性   磷酸铁锂   锂离子电池  

摘要： 针对铝箔表面改性要求,对铝箔表面进行烘烤、电晕和涂碳处理,并制作6 Ah软包磷酸铁锂电池。通过铝箔表面粗糙度、极片辊压附着力、电化学阻抗、存储、循环等测试,评估表面改性方式对铝箔、极片及电池性能的影响。结果表明,铝箔经过电晕处理后,表面粗糙度增加了41%,极片附着力是原来的3.166倍。铝箔经电晕+涂碳处理后,电池阻抗少了一道铝箔与活性物质间的容抗弧,电池交流内阻降低至5.59 mΩ,并提升了电池内阻一致性。铝箔经电晕和涂碳处理均能提升电池大电流放电性能,降低极化,提升放电平台,但相比电晕处理,涂碳处理效果更显著。同时,涂覆的碳对高温循环改善明显。

关键词： 安全工程   全氟己酮   磷酸铁锂电池   火灾抑制   簇级   舱级  

摘要： 储能电站中灭火系统的有效性越来越受到重视,但全氟己酮局部和空间布置方式对灭火有效性的影响缺乏研究。以磷酸铁锂电池模组为试验对象,搭建舱级试验平台,采用1 C充电倍率对电池模组过充至热失控进而着火,并实施无灭火措施、全氟己酮灭火剂局部释放和舱级释放以对火灾进行抑制。分析气体及温度数据,对比簇级和舱级释放下全氟己酮对磷酸锂铁电池模组火灾的抑制效果并提出高效的灭火剂释放策略。结果显示:簇级释放4 s内扑灭明火,降温速率达1.37℃/s;舱级释放46 s内扑灭明火,降温速率为0.81℃/s;簇级灭火速率比舱级灭火速率快且2者均能防止复燃。采取簇级和舱级释放相结合的灭火方式具备最佳火灾抑制效果。

关键词： 废旧磷酸铁锂电池   稀酸洗涤除杂   高温煅烧   石墨负极材料再生  

摘要： 为探究磷酸铁锂电池负极材料高效、经济的回收工艺,以废旧磷酸铁锂电池中拆分后收集到的负极粉为原料,分别使用质量分数为2%、5%、10%的三种不同的稀酸(HCl、HNO_(3)、H_(2)SO_(4))对负极粉进行多次洗涤除杂,经管式炉1000℃高温煅烧后得到再生负极材料,再通过X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)对再生负极粉进行表征,最后对其充放电性能进行了研究。结果显示:经5%H_(2)SO_(4)洗涤、高温煅烧后的石墨再生负极材料的电化学性能最佳,达到了负极材料回收再利用的要求。

关键词： 磷酸铁锂电池   热失控产物   热失控判断方法  

摘要： 为实现储能电站锂离子电池热失控状况的可靠判断,避免因电池过充热失控导致储能电站火灾,以磷酸铁锂电池作为研究对象,模拟电池过充热失控过程,研究热失控过程中产物情况。同时融合电池本体参数情况提出一种电池热失控判断方法,并分析论证该方法的有效性。结果表明,电池泄压阀开启30 s后环境中会产生大量粒径范围在0~0.3μm的固态粒子产物,且融合热失控产物和电池本体参数的热失控判断方法在实践中具备一定的优势性。

关键词： 磷酸铁锂电池   过充   压力膨胀   安全阀   压印形状  

摘要： 磷酸铁锂电池因具有宽工作温度范围、长循环寿命而被广泛应用于电动汽车和电网储能领域,然而过充等滥用工况下的电池安全问题仍是遏制其发展的主要因素。过充等滥用会引发电池严重变形,且会挤压相邻电池。基于锂离子电池过充产热产气特性,建立了热-气-固耦合模型实现铝壳电池的压力膨胀。结果表明,当内部压力为400~800 kPa时,3003-H14铝壳最大壳体位移为5.7~10.0 mm。此外,模拟了不同材质和不同压印形状安全阀的断裂失效。仿真结果表明,具有圆形压印的Al1050-O铝合金安全阀初始断裂压力比MFX2铝合金小193.76 kPa;十字形压印安全阀的断裂压力比圆形压印小,且断裂位置在压印中心;半圆形压印安全阀的断裂压力最小,断裂位置在顶部圆弧附近。采用十字形压印或半圆形压印的安全阀能够使铝壳电池在较小的内部压力下释放气体。模型和仿真结果可为提高电池安全性提供数值支撑。

关键词： 磷酸铁锂(LiFePO_(4))锂离子电池   高温循环   定量分析   失效机理   容量衰减  

摘要： 分析容量衰减机理,对优化电池体系十分重要。研究23 Ah方形铝壳磷酸铁锂(LiFePO_(4))锂离子电池高温(55℃)循环容量衰减的机理。通过SEM、X射线能量色散谱(EDS)、XRD、电感耦合等离子体发射光谱(ICP)及傅立叶变换红外光谱(FTIR),分析材料的表面形貌、晶体结构及界面组分。利用电化学微分电压曲线(DVA)及扣式半电池测试,对高温循环后的电池容量衰减机理进行量化分析。失效电池的电极活性材料,整体结构没有被破坏,正极活性物质颗粒表面出现裂纹,负极固体电解质相界面(SEI)膜增厚,有机锂化合物占比增大。DVA结果表明,可循环锂损失(LLI)和活性物质结构损失(LAM)分别占全电池容量衰减的74.82%和25.18%。扣式半电池测试结果表明,负极SEI膜和死锂、正极电解质相界面(CEI)膜、正极结构损失分别占全电池容量衰减的77.13%、1.83%和21.04%。

关键词： 废旧磷酸铁锂电池   回收   梯次利用   低共熔溶剂浸出回收法  

摘要： 磷酸铁锂电池是在动力领域最早使用、在储能领域最大规模使用的锂离子电池。废旧磷酸铁锂电池是锂电池回收的主要对象。归纳废旧磷酸铁锂电池整体梯次利用以及正极材料回收的技术方法。传统的火法、湿法及火法湿法联合使用技术成熟,是目前主流的回收方式。修复再生法及低共熔溶剂浸出回收法是新型回收方法,在经济性、环保性等方面具有明显优势。阐述修复再生法中具有代表性的固相再生法、水热再生法以及电化学再生法,并对低共熔溶剂浸出回收法的回收原理、低共熔溶剂种类以及该方法的应用前景进行介绍。

关键词： 轨道交通   节能电源   一体化锂电电源   高效节能   节能降耗  

摘要： 在城市轨道交通电源机房内,电源系统本身功耗消耗的电能是电能消耗及电费支出的一个大头,随着国家对节能减排以及对绿色能源的要求,在保证电源系统可靠性的前提下降低电源系统的功耗及电费支出成为趋势。本文介绍了一种基于磷酸铁锂电池储能的高效率一体化锂电电源系统,通过采用高效率高频模块化UPS、采用高充放电效率的磷酸铁锂电池及采用一体化设计,极大的提升了电源系统在正常工作时及在电池模式供电时的效率及环境适应性,减少了自身的能量损耗。另外由于磷酸铁锂电池自放电率低且无记忆效应,可采用间歇式充电方式,避免了电池长期浮充消耗的电量,也可降低电费支出。此探究通过对基于磷酸铁锂电池储能的一体化锂电电源系统的设计及验证,提供了一种可降低机房功耗及电费的高可靠性一体化锂电电源系统,来实现对城市轨道交通各专业机房降耗的要求。

关键词： 磷酸铁锂   循环寿命   日历寿命   商业应用   经济性  

摘要： 储能技术是解决新能源波动性、间歇性的有效手段,是新型电力系统发展的重要支撑。随着新能源汽车产业的带动以及政策的支持,以磷酸铁锂为主的电化学储能快速发展,形成万亿级市场。本文主要围绕磷酸铁锂电池电化学特性,分析了磷酸铁锂电池使用寿命下降的原理,以及影响磷酸铁锂电池循环寿命和日历寿命的因素。同时以目前商业应用的磷酸铁锂储能技术参数为参考,测算了磷酸铁锂储能在电网侧、用户侧应用的经济性。测算结果表明,在大多数应用场景下,磷酸铁锂储能不具备经济效益。最后,本文结合电力市场提出了适合磷酸铁锂储能商业化发展的市场与盈利机制。

关键词： 比亚迪   独立研发   公共交通   电动化   磷酸铁锂   续航里程   巴士   高安全性  

摘要： 11月14日,比亚迪日本正式宣布推出面向日本市场的中型电动巴士J7。2024年1月1日开始接受预定,预计在2025年秋季交付。最新中型电动巴士J7定员61人,搭载比亚迪独立研发的磷酸铁锂刀片电池,单次充电续航里程可达250KM,并在确保高安全性的同时,通过车内地板全平化扩大车内可利用空间,并实现高续航里程。