关键词： 废旧磷酸铁锂   电池级碳酸锂   过氧化氢氧化   回收  

摘要： 废旧磷酸铁锂电池回收对减少环境污染与缓解锂资源压力有重要意义。传统废旧磷酸铁锂电池回收存在锂回收率低、废水处理成本高的问题。通过借鉴Li-Fe-P-H_(2)O系E-pH图及磷酸铁锂电池充放电脱嵌锂的过程,提出采用“过氧化氢+硫酸”体系选择性回收锂。经XRD、SEM检测,提锂后橄榄石型的FePO_(4)结构与原始LiFePO_(4)相结构保持一致,微观形貌的变化也很小。优化条件下,Li浸出率达98%以上,同时Fe、P的浸出率在0.1%以下。得到的锂浸出液经净化后成功制备出电池级的碳酸锂。

关键词： 锂离子电池   新能源发电   三元材料   电化学储能   磷酸铁锂   电池储能   储能方式   锂电池  

摘要： 2021年我国电化学储能装机中,锂离子电池占比高达89.7%,是目前技术比较成熟,发展势头最为迅猛的储能方式。锂离子电池由正极、负极、隔膜和电解液组成,目前主流产品正极常用镍锰钴三元材料或磷酸铁锂,负极多为石墨等碳素材料。锂离子电池具有能量密度大、没有记忆效应、充放电快速、响应速度快等优点,广泛应用于风电光伏等新能源发电侧配储和用户侧储能项目。

关键词： SOC估算   等效电路模型   扩展卡尔曼滤波算法   无迹卡尔曼滤波算法   容量修正  

摘要： 针对扩展卡尔曼滤波算法中近似线性化处理及电池实际使用中出现的容量衰减引起的电池状态估算误差,提出基于容量修正的无迹卡尔曼滤波算法完成电池荷电状态估算,实现电池全寿命状态监测。通过分析锂电池工作特性和建立二阶RC等效电路模型,使用在线参数辨识法实现电池动态参数计算,为电池荷电状态估算奠定基础。结合电池实际工作中容量衰减特性,利用容量修正和无迹卡尔曼滤波算法完成电池荷电状态的在线实时估算,提高了估算精度。在恒流放电工况下,利用MATLAB仿真验证,表明无迹卡尔曼滤波算法的估算精度和鲁棒性优于扩展卡尔曼滤波算法,估算误差在3.5%以内。引入容量修正后,对老化情况下容量衰减的电池进行荷电状态估算,相比容量未修正时最大估算误差减小了3%,满足电池全寿命状态估算使用需求。

关键词： 磷酸铁锂   高温循环   电解液   负极成膜  

摘要： 磷酸铁锂结构稳定、循环性能优异,但是随着主机厂家对质保要求的不断提升,磷酸铁锂仍面临着高温循环性能不能满足客户要求的情况。以磷酸铁锂正极锂离子电池为研究对象,分别对比了基础电解液体系和改善电解液体系[在基础电解液中添加二氟二草酸硼酸锂(LiODFB)]对电池高温循环性能的影响。对循环后的电池采用直流内阻(DCIR)、电化学交流阻抗谱(EIS)、dQ/dU(恒定的电压间隔内电池容量的变化)曲线等无损分析方式进行数据对比,结果表明改善电解液体系电池的电荷转移阻抗进一步降低。通过对电池进行解剖,对两种电解液体系的电池极片进行了厚度分析、X射线衍射(XRD)分析、扫描电镜(SEM)分析、电感耦合等离子体发射光谱(ICP)元素分析等,结果表明改善电解液体系的电池在抑制负极表面副反应、减少正极铁溶出方面具有明显的效果,因此电池的高温循环性能更好。

关键词： 储能电池   磷酸铁锂电池   细水雾   冷却   预制舱  

摘要： 在碳达峰、碳中和背景下,风、光等可再生能源将逐渐成为主导能源,但其发电不连续、不稳定,需要配置储能设施。磷酸铁锂电池储能预制舱在储能市场应用较多,但磷酸铁锂电池热失控风险大,具有较大火灾危险性,而现行的消防设计标准偏低。研究了磷酸铁锂电池的火灾特点及其灭火介质的适用性,确定水基灭火剂是其较好的灭火介质。结合储能电站磷酸铁锂电池模组火灾细水雾灭火实体试验等相关试验成果以及有关储能电站火灾事故教训,研究了适用于磷酸铁锂电池储能预制舱的消防给水措施,提出了相关设计参数。并结合工程实例论述了磷酸铁锂电池储能预制舱消防给水设计方案,即磷酸铁锂电池储能预制舱内设置细水雾灭火系统,着火舱和邻近舱设置外部冷却水系统。

关键词： 测试夹具   循环性能   副反应   界面接触   磷酸铁锂  

摘要： 为分析测试夹具对锂离子电池循环性能的影响,以磷酸铁锂/石墨软包电池为研究对象,对循环失效电池进行直流内阻、交流阻抗、微分容量无损分析,并将电池拆解出的正负极片和隔膜进行扫描电镜-能谱、X射线衍射、差示扫描量热、透气性分析。研究表明,相比于不限位夹具,使用限位夹具测试电池的负极片表面没有明显死区,负极片表面氧、氟、磷元素的质量分数分别降低1.0%、4.0%和2.2%,LiC6/LiC12峰强比更大,固体电解质界面膜分解热降低35%,隔膜透气性提升4.2%,电池的欧姆内阻降低20%以上。限位夹具不易变形,能够提高电池的受力均匀性,改善电池中的正负极片的界面接触,从而减少电池在充放电过程中副反应的发生,提高电池的循环性能。该结果对于提高模组中单体电池的受力均匀性、提升模组寿命具有指导意义。

关键词： 锂离子电池   脉冲放电   容量衰降  

摘要： 随着插电混动型汽车、48 V轻混系统汽车的普及,对于功率型磷酸铁锂电池的需求也在快速增加。对磷酸铁锂电池在大电流脉冲工况下的衰降机理进行了分析,结果表明电池32%的容量衰降来自负极活性物质的损失,5%来自活性Li损失,电池内阻增加则主要来自石墨负极电荷交换阻抗的增加。

关键词： 磷酸铁锂电池   三元锂电池   锂离子电池   循环寿命   电压平台   能量密度   化学稳定性   对比试验研究  

摘要： 当前,锂离子电池驱动的电动船已在内河渡船、短途客船、观光游览船以及小型游艇上得到广泛应用。其中,磷酸铁锂电池以其公认相对较好的化学稳定性成为我国锂电池电动船市场的主流类型,而三元锂电池在世界其他地区如挪威更为普遍。三元锂电池相对于磷酸铁锂电池具有电压平台高、能量密度高和循环寿命长等优势,可在减小船舶自重的同时增加船舶航程,提高船舶经济效益,因此在国内逐渐呈现出一定的应用需求。

关键词： 压缩空气储能   储能效率   抽水蓄能   磷酸铁锂电池   大型电站   度电成本   大规模商业化  

摘要： 压缩空气储能之前受制于储能效率较低,电量损耗成本较高,但是随着技术进步,大型电站投资储能效率已经上升至70%~75%,略低于抽水蓄能电站,但是已经具有具备了大规模商业化应用的条件。与当前应用最为广泛的抽水蓄能以及磷酸铁锂电池比较:1)压缩空气的度电成本依然要略高于抽水蓄能,但是远低于磷酸铁锂。

关键词： 磷酸铁锂   循环性能   锂离子电池   水分  

摘要： 以水性胶聚丙烯腈多元共聚物为粘结剂、去离子水为溶剂制备磷酸铁锂(LiFePO_(4))水系浆料,采用叠片的方式制作200 Ah塑壳磷酸铁锂电池。对正极极片不同含水量的电池进行研究,结果表明:含水量200×10^(-6)的电池,首充效率93.29%;1 C常温循环2000次,容量保持83.41%,50℃高温循环600次,容量保持82.84%;7天55℃高温存储,容量保持率97.47%,容量恢复98.92%;常温存储,容量保持率98.89%,容量恢复99.93%。适合的水分不仅可以提高电池一致性,还能提高电池成本优势。