关键词： 硝酸铁   磷酸铁   共沉淀法   磷酸铁锂   正交实验  

摘要： 以硝酸铁和磷酸为原料,利用共沉淀法制备了电池级磷酸铁,研究了反应温度、反应物浓度、投料比和反应时间对磷酸铁产率和粒径的影响,并通过正交优化得到了最佳的工艺条件:硝酸铁浓度为1.1 mol/L、投料比(磷酸与硝酸铁物质的量比)为1.1、反应温度为90℃、反应时间为8 h。采用扫描电镜(SEM)、激光粒度仪、X射线衍射仪(XRD)、热重-差式扫描量热仪(TG-DTA)等对制备的磷酸铁进行表征分析。分析结果表明:在优化条件下得到的二水磷酸铁为单斜晶,纯度高,二次粒径D_(50)为2.41μm,均符合电池级磷酸铁的要求。以磷酸铁为前驱体制备的LiFePO_(4)/C性能良好,将其作为正极材料组成的电池在0.05C、0.1C、1C倍率下首次放电比容量分别为143.9、136.8、131.4 mA·h/g。

关键词： 水热法   磷铁   磷酸铁   磷酸铁锂  

摘要： 以黄磷所得副产品磷铁为原料,通过湿法溶解、除杂、结晶等工艺制备电池级磷酸铁,然后利用制备出的磷酸铁制备磷酸铁锂。制备电池级磷酸铁的最佳工艺参数为:硝酸浓度为3.0 mol/L、最佳反应温度为110℃、最佳反应时间为120 min、反应体系铁质量浓度为18.0 g/L,此时样品中铁含量与铁磷比接近理论值。LiFePO_(4)/C样品首次充电容量、放电容量、放电的库伦效率分别为158.8 mAh/g、147.8 Ah/g、93.1%,说明磷酸铁锂电化学性能较好,能用于锂电池的正极材料。

关键词： 新港储能电站   磷酸铁锂电池   预制舱   消防  

摘要： 荆门新港储能电站为国内首座电网侧大型构网型储能电站,采用预制舱式磷酸铁锂电池。磷酸铁锂电池凭借其低成本、高安全性、长寿命的自身优势在储能系统广泛应用,但热失控风险大,火灾隐患不容小觑。本文结合荆门新港储能电站工程实例论述了储能电站电池舱消防设计方案,为以后储能电站工程消防设计提供了借鉴。

关键词： 新能源企业   产业板块   新能源产业   高端化   生产车间   磷酸铁锂电池   储能电池   启东  

摘要： 连日来,位于启东经济开发区的江苏亿纬林洋储能技术有限公司生产车间内一片繁忙。亿纬林洋10GWh储能电池项目(一期)总投资30亿元,年产10GWh磷酸铁锂电池,产品主要销往华东地区。“公司发展势头迅猛。目前,在手订单超过了企业交付能力。”公司副总肖杰说。亿纬林洋欣欣向荣的发展景象是园区新能源产业向上向好的一个缩影。近年来,启东经济开发区集聚了一批高端化、规模化、产业化新能源企业,形成以光伏、高性能储能、风能和电力配套为主的4个产业板块。

关键词： 锂离子电池   磷酸铁锂电池   回收工艺   电化学法  

摘要： 近年来,为了加快“碳达峰”、“碳中和”的进程,减少碳排放,新能源汽车的产量和销量都呈现出持续爆发式增长的现象。然而,新能源汽车的心脏——动力电池的寿命有限,这就意味着大量的动力电池将会接连进入退役状态,如何对其进行高效的回收再利用已成为各界所关注的问题。本文对退役磷酸铁锂电池的正极材料的回收工艺进行了总结,包括火法回收、湿法回收、修复再生以及其他新型回收工艺,并在此基础上阐述了电化学法回收工艺的优越性,其有望成为未来研究的重点方向。

关键词： 磷酸铁锂   高能量密度   粉体压实密度   容量   改性方法  

摘要： 磷酸铁锂(LiFePO_(4))是锂离子动力和储能电池中应用最广泛的正极材料,为了满足市场对锂离子电池更高能量密度的要求,必须开发具有更高能量密度的LiFePO_(4)材料。根据能量密度的定义,本文从LiFePO_(4)的电压平台、粉体压实密度和质量比容量三个方面展开论述,通过电化学和材料学方面的机理分析,指出提高粉体压实密度和质量比容量是具有潜力的改进方向。结合研发经验、市场调研和国内外的研究成果,在提高材料粉体压实密度方面,本文总结了原料种类选择、烧结制度改善、大小颗粒级配这三类最有效的方法,具体介绍了制备LiFePO_(4)的磷酸铁路线,烧结制度伴随的杂质问题,以及大小颗粒级配的流程差异;在提高质量比容量方面,从LiFePO_(4)的本征特性出发,介绍了纳米化、碳包覆、元素掺杂、缺陷控制以及晶体择优取向五种策略,指出纳米化、碳包覆、元素掺杂是目前最有效的提高质量比容量的改性方法。上述方法都已经应用于市场上的LiFePO_(4)产品之中,其提高能量密度的有效性得到了国内多家电池厂的认证。目前LiFePO_(4)正极材料的能量密度还未被完全开发,仍需要继续开展材料改性的研究和生产工艺的优化。

关键词： 磷酸铁锂电池   石墨   电解液   涂炭铝箔   预锂化添加剂   补锂剂  

摘要： 利用预锂化技术以及预锂化材料(也称为补锂剂、预锂化添加剂)的富锂优势,将预锂化材料添加在磷酸铁锂(LFP)电池正极极片中,研制了磷酸铁锂方形铝壳51 Ah全电池,以及软包7 Ah全电池,并进行了循环寿命方面的测试和研究。利用以往经验分析了正极、负极等主材(比如磷酸铁锂、石墨、电解液配比、集流体、隔膜)到辅料(正、负极黏合剂,导电剂等)以及预锂化材料的特性和对电池寿命的影响,以化学反应方程式的形式分析了已经工业化的几种预锂化材料的补锂机理以及补锂容量值。试验结果表明,添加预锂化材料的7 Ah电池循环寿命在9000周,而没有添加预锂化材料的7 Ah电池的循环寿命在5300周,添加预锂化材料的7 Ah电池的循环性能明显优于未添加预锂化材料的电池,循环寿命提高了50%左右;能量效率方面:添加预锂化材料的7 Ah电池的常温25℃,0.2 C能量转化效率为96.74%,0.5 C能量转化效率为94.80%,1 C能量转化效率为92.67%,均高于未添加预锂化材料的7 Ah电池的能量转化效率。本研究有助于推动预锂化技术以及预锂化材料在磷酸铁锂长循环新型储能电池中的应用,为长寿命磷酸铁锂电池的设计研发提供实验依据。

关键词： 核心竞争优势   新能源汽车   动力电池   上游产业   日韩企业   磷酸铁锂   比亚迪   率先突破  

摘要： 中国新能源汽车市场,已率先突破爆发瓶颈,2022年中国新能源汽车销量达688.7万辆,渗透率达26%,全球销量占比达61%。中国企业在新能源汽车的关键上游产业领域,亦建立起核心竞争优势,在电池领域尤为突出。以电芯制造为例,以宁德时代、比亚迪为代表的中国企业占据全球六成以上产能,独占全球磷酸铁锂技术路线,三元锂技术路线上,与日韩企业同处领跑地位。

关键词： 液冷模组   磷酸铁锂电池   热失控预警   气压探测  

摘要： 近年来,储能技术正在快速发展,但热安全问题一直是限制其大规模推广的要素之一。液冷型磷酸铁锂电池模组因其优异的电化学性能和热管理功能得到了广泛应用,但仍无法杜绝滥用导致的热失控失火,需要早期预警技术的介入以保障储能系统正常运行。本工作利用嵌入式气压传感器与磷酸铁锂电池液冷模组热管理系统的配合,实时探测电池安全阀开启时引起的气压突变,实现液冷模组热失控早期预警。搭建液冷模组热失控实验平台与Fluent流体仿真平台研究液冷模组单体电池过充热失控现象,验证气压预警成效并分析过充过程中随着电池内部劣化程度的发展模组内气压信号的波动情况及分布特征。结果表明,在空间体积为0.18 m~3的液冷模组中采用1 C倍率对13 Ah磷酸铁锂单体电池过充时,电池安全阀开启瞬间发生超200 Pa的气压突变,平均约304 s后达到热失控最高温;为进一步优化气压传感器选型及布置,研究了液冷模组前面板上各位置气压信号具体变化情况,得到气压传感器采集频率等参数的合适选择范围和最佳安装位置。本项目研究成果为气压传感器在液冷模组中的应用及安全防护提供了理论和数据支撑。

关键词： 高功率锂离子电池   磷酸铁锂   自放电   电池筛选  

摘要： 高功率锂离子电池广泛应用于电动工具、启停电源等领域,是锂离子电池领域重要的研究方向。高功率电池具有自放电率高、放电倍率大的特点,内阻与自放电率的不一致在高功率电池组中会被放大,为了避免不良品高功率电池影响电源系统性能,需要准确高效地识别单体电池自放电、内阻等异常。研究了不同老化与筛选制度对电池筛选的准确性以及对电池性能的影响,并提出了充分老化后进行大倍率放电再进行自放电筛选的方案。