废旧锂离子电池资源化研究现状

介绍了锂离子电池的基本结构、材料组成及工作原理,阐述了回收处理锂离子电池的必要性及迫切性,综述了当前国内外废旧锂离子电池的资源化研究现状及存在问题,并预测了今后废旧锂离子电池的资源化发展趋势。     

废旧三元锂离子电池浸出及纯化技术研究进展

三元锂离子电池具有能量密度高、安全性好以及成本低等特点,因此在电动工具、移动电源以及新能源汽车领域得到广泛应用,其正极材料中含有丰富的有价金属(钴、镍、锰、锂等),具有很高的回收价值,浸出和纯化是正极金属回收过程中关键技术。文章总结了目前含镍钴锰的废旧三元锂离子电池正极金属的浸出和纯化技术,从浸出试剂及浸出条件角度分析了酸浸法和氨浸法等浸出方法对废旧三元锂离子电池正极金属的浸出效果,论述了正极活性物质中钴、镍、锰、锂4种金属分离纯化(选择性沉淀、萃取等)和合成纯化(共沉淀、固相反应以及溶胶凝胶法)从纯化成本、产物纯度以及工艺复杂度等角度分析不同纯化方法的优缺点,并为废旧三元锂离子电池的无害化和资源化技术发展提供建议。     

船舶混合锂离子电池储能系统功率分配研究

目的提高极端海况下船舶的适航性和动力性。方法针对能量型和功率型锂离子电池不同工作特性,设计半主动式船舶混合锂离子电池储能系统拓扑结构,提出基于模糊控制理论的功率分配策略,并根据锂离子电池荷电状态(StateofCharge,SOC),限制其最大充放电电流。结果提出的控制策略可充分发挥钴酸锂电池的功率特性和磷酸铁锂电池的能量特性,直流母线电压波纹小于2%。结论在极端海况下,船舶混合锂离子电池储能系统可减少磷酸铁锂电池放电循环次数和放电深度,延长磷酸铁锂电池组的使用寿命,平抑脉冲负载扰动,提高船舶电网稳定性。     

海洋平台不间断电源锂离子蓄电池故障诊断

目的针对海洋平台不间断电源(Uninterrupted Power Supply,UPS)可靠性要求高,工作环境复杂等特点,建立一种基于多模型粒子滤波的海洋平台UPS故障诊断系统。方法该系统基于飞思卡尔芯片建立各模块间的通信,并根据锂离子电池故障实验后的参数建立故障模型,通过条件概率对海洋平台UPS的正常、过充、过放和过热四类状态进行诊断,提高海洋平台UPS的可靠性。结果使用部分实验所得数据测试了诊断系统对单一故障和复合故障诊断的结果,得到诊断算法对过充、过放和过热三种故障的诊断时间在5 s以内,准确率极高。结论测试结果显示,设计得到的海洋平台UPS故障诊断系统可以准确迅速地诊断故障类型。     

基于等幅度充电时间的锂离子电池健康状态估计

目的提出一种基于健康因子的SOH估计方法,以准确估计锂离子电池的健康状态。方法选取锂离子电池恒流充电过程中两恒定压差下的时间间隔作为健康因子,基于健康因子估计电池的健康状态。采用高斯过程回归模型进行电池健康状态估计,通过共轭参数法优化超参数。健康因子作为模型输入,输出相应的电池健康状态,并选取NASA不同实验条件下6个电池的实验数据验证该算法。结果所选6个电池估计结果的MAPE与RMSE值均低于0.02。结论选取的健康因子可以较好地表征电池的健康状态,验证了基于健康因子的SOH估计方法的可行性。该方法可以对不同温度、放电倍率、放电深度下的电池进行准确的SOH估计,具有较强的适用性。     

金洋公司村得再生铅出口状元

2006年7月初，湖北省谷城县金洋公司2006年第六笔货值32、6万美元的240t铅钙合金直接出口到韩国三星集团。至此，该公司在不到半年时间已出口创汇280万美元，同比增长57％，出口量和创汇额跃为国内300多家利用废旧蓄电池提炼再生铅企业的第一名。     

废旧锂离子二次电池回收有价金属工艺研究

本文对从废旧锂离子二次电池中回收有价金属的工艺进行了研究。采用解体分选出塑料外壳、铜铁连接件、石墨负极和正极；采用碱浸－酸溶－净化－沉钴工艺回收政极废料中的铝和钴。LiCoO2在硫酸、双氧水体系中的分解反应为：2LiCoO2 3H2SO4 H2O2→Li2SO4 2CoSO4 4H2O O2↑。用硫酸中和碱浸液中的铝，制取化学纯氢氧化铝，回收率为94．89％；以草酸钴的形式回收钴，产品达到Q／GGHO1－89标准，直收率94．23％。     

锂枝晶导致的锂离子电池内短路模拟研究

锂离子电池内短路是导致其热失控的主要原因之一,机械撞击、集流体边缘毛刺和锂枝晶生长等都可刺穿隔膜导致电池内短路。采用有限元数值模拟方法,对锂枝晶引起的锂离子电池内短路进行了研究,比较分析了不同锂枝晶半径、数量和中心距情况下电池的热响应特征。结果表明锂枝晶导致的电池内短路产热来源主要是正负极可逆和不可逆热。短路电流、产热功率和电池最高温度等都随锂枝晶半径的增大而增大。锂枝晶中心距增大时,短路电流和产热功率也随之变大,但由于受到电解液锂离子浓度的影响二者增加的幅度越来越小。锂枝晶中心距越大时虽然电池总产热量越大,电池平均温度更高,但由于此时短路点分布较分散,电池最高温度却较反而较小。     

蓄电池充电区域氢气浓度分布规律研究

工业生产中用到不同种类的铅酸蓄电池,铅酸蓄电池充电场所也不同,但铅酸蓄电池在开路放置或充电过程中均会由于电解水副反应的存在而释放氢气,使得充电区域存在火灾爆炸危险。通过在不同的铅酸蓄电池充电场所分别进行氢气的现场测量,结合气体扩散理论,明确了氢气的浓度分布的机理,进一步分析了不同种类铅酸蓄电池,不同充电场所以及不同通风条件下氢气浓度分布的规律,对充电区域火灾爆炸事故的预防以及设计具有重要意义。     

一项涉及智能电网的技术发明

高工李庆兰发明了一项技术“蓄电池内阻新测量方法与自动巡检蓄电池内阻测量仪”，这种测量仪利用脉动直流法测量蓄电池内阻的方法，是一项创新。其在国内外同类产品中处于领先地位，其测量精度达到国际先进水平，在线测量的重复精度优于国内外同类产品，是目前唯一能稳定在线测量民用用户中最大为4000AH蓄电池内阻的技术。