关键词： 磷酸铁锂废粉   冰晶石合成   冰晶石法除铝   废粉酸性浸出液  

摘要： 从LiFePO4（简称LFP）废粉中回收有价元素已成为当下重要的研究方向之一。在此过程中，高效回收该废粉中的有价元素面临的一个关键挑战，即如何在含铁、铝、磷的酸性溶液中深度去除Al3+，以便于后续制备电池级磷酸铁。本研究参考LFP废粉硫酸全浸液的成分，配置了Na2SO4-Li2SO4-Al2（SO4）3溶液，并利用冰晶石沉淀法脱除Al3+。在对冰晶石沉淀除铝条件进行优化的基础上，深入阐明了多种类型冰晶石(如Na1.5Li1.5AlF6,Na2LiAlF6和Na3AlF6)的形成规律，尤其明确了溶液初始Na/Li摩尔比和Al3+浓度对冰晶石形成的影响机制，进而确定了各类冰晶石纯相的生成条件，为冰晶石沉淀法除铝提供了理论依据。将该方法应用于LFP废粉酸浸液中的Al3+深度脱除研究，结果表明，冰晶石沉淀除铝的最佳条件为：F/Al摩尔比为6.6:1、初始pH值为2.5、反应温度为50℃、反应时间为2h。在上述条件下，当初始Na/Li摩尔比为1.50或2.00时，沉铝产物为Na1.5Li1.5AlF6冰晶石；当Na/Li摩尔比为3.00时，则形成Na3AlF6冰晶石。同时发现溶液中铁和磷的存在会抑制Na2LiAlF6的生成。利用冰晶石沉淀法，Al3+浓度可从0.5g/L降至20mg/L以下，并能在低锂损的同时生成Na3AlF6冰晶石。本研究为LFP废粉湿法回收过程中Al3+的低锂损深度选择性脱除提供了有效方法。

关键词： 金豺优化算法   遗忘因子递推最小二乘法   交互式多模型无迹卡尔曼滤波   荷电状态  

摘要： 荷电状态（SOC）作为电动汽车剩余容量的表征参数，它的准确预估可以保障电动汽车的安全可靠性。针对复杂环境下电池SOC难以精确估算的问题，基于动力电池特性构建了等效电路模型，并对电池模型状态方程进行了离散化的推演，在获得离散化状态方程的基础上，本文将金豺优化算法（GJO）与遗忘因子递推最小二乘法（FFRLS）相结合提出了改进遗忘递推最小二乘法对电池模型进行了参数辨识。同时，联合交互式多模型无迹卡尔曼滤波（IMMUKF）算法对电池SOC进行估算，并在对常温和高温条件下的DST工况和FUDS工况下进行试验验证。结果表明，基于IFFRLS-IMMUKF的锂电池SOC估算方法，其平均绝对值误差在0.8%之内，对磷酸铁锂电池有较高的SOC估算精度。

关键词： 废旧磷酸铁锂   回收率高   电池级碳酸锂   硫酸钠  

摘要： 以硫酸为浸出剂、双氧水为氧化剂,从废旧磷酸铁锂材料中选择性浸出锂元素,通过控制硫酸用量、双氧水量、浸出时间、浸出温度和时间研究对锂浸出率的影响。实验结果表明,在H_(2)SO_(4)/Li摩尔比为0.52,H_(2)O_(2)/Fe摩尔比为1.0,液固比为3mL/g,浸出温度为常温,浸出时间为1h时,锂元素的浸出率可达97.12%。提锂酸浸液中滴加氢氧化钠碱溶液可有效去除提锂尾液中的Fe、P、Cu、Al、Ni、Mn、Co等金属阳离子,随后在高温条件向除杂液中加入饱和碳酸钠溶液可析出碳酸锂,经水洗-CO_(2)水洗后,主含量可达99.7%,符合电池级碳酸锂标准,碳酸锂的回收率高达95%,过滤碳酸锂后的溶液用于回收硫酸钠副产品,实现绿色高效回收废旧磷酸铁锂黑粉。

关键词： 磷酸铁锂电池模组   热失控   燃烧   全氟己酮   热气溶胶   灭火效能  

摘要： 锂离子电池的热失控、燃烧特性及其抑制技术是保障电化学储能安全发展的重要支撑。本文以16串1并的100 Ah磷酸铁锂电池模组为研究对象,开展了外部加热条件下的热失控、燃烧特性实验,获取了热失控温度、失控—燃烧转变特征,并在此基础上对比了全氟己酮和热气溶胶灭火剂对该类火的灭火效能。研究结果显示,100 Ah磷酸铁锂电池模组发生热失控时,加热面的温度为225℃,热失控最高温度为523℃,电池着火时的点火能主要来自模组内的电气短路。全氟己酮灭火剂的灭火时间约为9 s,具有一定的降温能力,药剂喷射后的最大降温幅度为78℃,但电池模组内的温度仍超150℃,且在灭火后模组发生了复燃。热气溶胶的灭火性能优于全氟己酮,灭火时间约为1 s,且灭火后模组无复燃,但其降温效果不明显。全氟己酮和热气溶胶均能扑灭模组内明火,但不能抑制模组热失控蔓延,且无法有效抑制电池模组外部的电解液流淌火,在消防设计时应注重电池模组内外部的综合防护。

关键词： 起动锂电池   锂电池   磷酸铁锂电池   铅酸电池  

摘要： 伴随电池技术的发展,车用起动锂电池逐渐兴起。本文概述了推动车用起动锂电池发展的驱动因素,分析了多种锂电池电芯的技术特点,表明目前阶段磷酸铁锂电池是起动锂电池的首选方案。车用起动锂电池虽然已经具备一定的应用场景,但在极寒地区还不能完全满足车辆起动需求。本文重点阐述了锂电池当前面临的技术难题和解决方案,说明短期内锂电池还不能完全取代铅酸电池,但随技术的发展,锂电池未来将会有更加广泛的应用前景。

关键词： 船舶   电站   混合动力   新能源   磷酸铁锂电池  

摘要： 本文基于增程式锂电池混合动力船舶电站的技术特点、应用优势、面临挑战以及发展前景。通过实船案例分析及技术剖析,探讨混合动力船舶电站的系统组成、不同工况下灵活切换纯电模式和混合动力模式,在环保性、经济性、能量管理策略等方面展现在航运领域的巨大潜力,为推动航运业的绿色可持续发展提供有力的技术支撑。

关键词： 磷酸铁锂电池   氧浓度   热失控  

摘要： 针对锂离子电池热失控在储能船舱空间内可能引发的火灾和爆炸问题,采用标称容量为230Ah的方壳磷酸铁锂电池,通过开展密闭空间内不同氧浓度下大容量磷酸铁锂热失控特性研究试验,得到人工点火后电池热失控行为、温度及产气组分随时间的变化规律,分析电池特征参数在不同氧浓度下的差异。结果表明,热失控过程可分为热累积、明火燃烧、热失控及降温三个阶段,舱室初始氧浓度13%下无明火燃烧阶段。电池舱内火焰熄灭的最低氧浓度为14.41%,主要可燃物为H_(2)和C_(2)H_(6)。电池爆炸极限为4%~64.1%,随着舱室初始氧浓度降低,可燃气体爆炸区间缩短,未出现明火工况下爆炸下限最低,电池舱内爆炸危险性更高。

关键词： 磷酸铁锂储能电池组   过充热失控   稳定性  

摘要： 磷酸铁锂电池组过充热失控是其作为储能电池大面积推广的重要阻力,因此磷酸铁锂电池组过充热失控监测尤为重要。为此,设计了磷酸铁锂电池组过充热失控试验,监测了试验过程中磷酸铁锂电池组过充热失控反应中产生的气体、固体粉末、电池形变等因素,依据试验过程中发生的电化学反应现象,制定了磷酸铁锂电池组过充热失控预警标准。相比于传统过充热失控监测方法,其预警稳定性更高,同时可在一定时间范围内阻止明火的产生,为大规模储能电池组过充热失控预警提供解决思路,降低储能电池组火灾发生的概率,具备重大的经济效益和社会效益。

关键词： 磷酸铁锂   废旧正极材料   直接再生   碳热还原工艺   电化学性能  

摘要： 对比传统湿法冶金工艺,磷酸铁锂的直接再生过程具有盈利能力强、步骤简单以及环境友好等优势,有望应用于大规模的锂离子电池回收生产。本研究提出了一种基于氧化焙烧-碳热还原的直接再生工艺,并对还原过程中糖类有机分子的聚合度对再生样品的影响进行了详细探索。结果表明:糖类的聚合度大小不会影响再生过程的相变以及再生材料的缺陷,而不同聚合度的糖类分子对其衍生碳层的缺陷含量以及包覆均匀性有较大影响。由淀粉作为还原剂再生的废旧磷酸铁锂其包覆碳层中引入了丰富的缺陷,且碳层包覆均匀,有利于提高磷酸铁锂颗粒在各个方向上的锂传输速率。以淀粉为还原剂再生的DR-LFP样品作为锂离子电池的正极材料,拥有优异的电化学性能;2.0C下DR-LFP的放电比容量为117.1 mA·h/g,容量经500圈循环后没有出现任何衰减现象。

关键词： 磷酸铁锂电池   油田   储能修井机   应用  

摘要： 修井机械作为油气田开发中的关键组件,传统柴油驱动的模式存在能耗高、噪声大、作业效率低,并释放大量有害气体的问题。而电动修井机使用清洁的电力能源,具有显著的节能效果,降低噪声水平,提高作业效率,且无污染物排放,是清洁生产理念下的新一代修井工具。在电动修井机的发展过程中,出现了多种类型,例如高压电网供电型、低压电动型和油电混合动力型。在实际作业中,低压电网接入方式操作便捷且安全,但其电力支持受到井场配备的变压器容量影响,无法满足理想的修井作业需求。因此,本文讨论了磷酸铁锂电池在油田储能修井机中的应用策略。