低压环境下不同三元圆柱锂电池热失控危险特性对比研究

为研究21700和18650新旧2型多用途锂离子电池在航空运输低压环境下的热失控特性差异,采用动压变温实验舱搭建实验平台开展实验。将实验环境压力设定为飞机巡航时的环境压力30 kPa,对比常压101 kPa,使用外部热源加热的方式触发锂电池热失控,利用热传播引发相邻电池热失控,分别从热失控温度变化特性、热释放速率和热解气体组分浓度变化进行分析。研究结果表明:能量密度更高的21700电池热失控峰值温度更高,高温危险性要高于18650电池,但触发热失控所需的热量更多,电池间热传播时间会延长;低压环境有利于降低锂电池热失控燃爆峰值温度,减小燃爆热释放速率,但会产生更多CxHy和CO等具有燃爆性的热解气体,可能会在有限空间内与氧气混合引起二次燃爆。     

锂离子电池火灾风险管控研究现状分析

为了研究锂离子电池火灾风险管控,本文对锂离子电池火灾的特点及诱因进行了分析,通过查阅国内外相关文献,对锂离子电池模型仿真技术、火灾防治材料以及各阶段安全评价的研究状况进行归纳总结。研究发现,对锂离子电池火灾进行评价时,评价对象较为单一,无法系统地对锂离子电池火灾进行风险管控,故提出将生物免疫机理引入对锂离子电池火灾的风险管控中,为实现锂离子电池的全生命周期安全管理提供了新思路。     

Micro calorimeter study on the thermal stability of lithium-ion battery electrolytes

With the extensive applications of lithium-ion batteries, many batteries explosion accidents were reported. The thermal stability of lithium-ion battery electrolyte could substantially affect the safety of lithium-ion battery. The C80 micro calorimeter was used to study the thermal stability of several commonly used organic solvents and electrolytes. The samples were heated in argon atmosphere and air atmosphere, respectively. The chemical reaction kinetics was supposed to fit by an Arrhenius law, then the self-accelerating decomposition temperature was calculated. It is found that most of the samples are stable in argon atmosphere while decomposing in air atmosphere, and the single organic solvent is more stable than the electrolyte generally.     

锂离子电池过充爆炸强度试验研究

过充是导致电池爆炸的一种常见原因,分析过充与电池爆炸的关系及过充所导致的电池爆炸对周围环境的破坏程度极其重要.以10 Ah三元材料锂离子电池为研究对象,采用不同倍率过充方式刺激锂离子电池,利用高速摄影仪、红外热像仪和压力传感器来记录该锂离子电池爆炸、燃烧的图像、温度和压力.结果表明:电池在过充的过程中,其温度变化分为3个阶段;发生爆炸后,电池的能量主要以燃烧的形式释放,燃烧的火球面积高达770.64 cm2;距电池爆炸15 cm处,最大压强为0.03 MPa,可见电池爆炸会对周围环境造成一定破坏.     

Reuse of nickel recovered from spent Ni–Cd batteries for the preparation of C/Ni and C/Ni/Pd layered electrodes for energy sources

Nickel recovered in the recycling process of Ni–Cd batteries was used as a main component of bath for electrodeposition of nickel onto carbon fabric in order to obtain C/Ni composite. A part of the obtained composite was additionally coated with a thin layer of palladium (C/Ni/Pd composite). All the materials were investigated to assess the possibility of their use in the processes of electrochemical storage (sorption/desorption) of hydrogen and electrochemical oxidation of methanol. The obtained results showed the composites to be active electrode materials in these processes. The electrodes exhibited high activity and cyclability, especially in the process of methanol oxidation due to electrocatalytic activity of both nickel deposited onto carbon fabric and the outer layer of porous palladium coating nickel substrate.     

纳米储氢材料贮存使用安全评估方法研究

储氢材料贮存使用的安全可靠性是安全工程和可靠性领域中的特殊问题 ,纳米储氢材料的使用 ,其安全性和贮存可靠性同时占有重要地位。笔者依据纳米储氢材料使用和在正常贮存状态下的失效特点 ,应用Poisson过程理论建立纳米储氢材料使用和贮存安全性评估数学模型和统计分析方法 ,给出了在一定置信度下纳米储氢材料贮存寿命与可靠度之间的关系表达式。为纳米储氢材料和新型能源材料研究和使用等提供了理论基础和应用控制的方法。     

黄钠铁矾法氧化去除废锂电池硫酸浸出液中的铁

废锂电池中含有的Co、Ni和Cu等金属具有回收价值,Fe的存在降低了有价金属的回收效率。为去除废锂电池硫酸浸出液中的Fe,采用黄钠铁矾法分别以氯酸钠和过氧化氢作为氧化剂氧化除Fe,并优化了过氧化氢作为氧化剂的除Fe工艺参数。实验结果表明:过氧化氢作为氧化剂的除Fe效果好于氯酸钠;在n(H2O2)∶n(Fe)=0.5、初始溶液pH为1.8、终点pH为2.5、反应时间为2.0 h、搅拌速率为500 r/min的最佳工艺条件下,初始ρ(Fe)为0.212g/L的硫酸浸出液经除Fe处理后ρ(Fe)小于0.004 g/L,Fe去除率达98.0%,Co、Ni和Cu的损失率分别为1.04%、2.17%和1.41%。     

废铅酸蓄电池铅膏性质分析

为给废旧铅蓄电池铅膏的湿法回收工艺提供理论依据,对湖北金洋冶金股份有限公司破碎分选后的废铅膏进行了XRF、XRD、物理分析及化学分析等,确定了废铅膏的主要成分、理化性质等特性。结果表明,废铅膏粒径细小,碾钵磨细后能过120目的筛下物超过77.4%,这对湿法转化是有利的。废铅膏主要组成为64.5%PbSO4、29.5%PbO2、4.5%PbO、0.8%Pb及其他微量杂质元素,杂质主要包括Fe、Sb和Si等。因此,铅膏湿法处理时应该采取合适的净化工艺。     

废锂电池配合-沉淀体系碱浸液中铝的回收

为分离回收废锂电池中的铝,在含铁及含铁锰的两种碱浸液中构建了金属（Me）-OH^--CO₃^2-,Me-OH^--NH₃,Me-OH^--NH₃-CO₃^2-三种配合-沉淀体系,分析了三种体系在不同pH条件下的铝去除率和Al（OH）₃沉淀中的铁及铁锰含量。实验结果表明：含铁碱浸液在pH为8.0~10.0的适宜条件下,Me-OH^--CO₃^2-、Me-OH^--NH₃和Me-OH^--NH₃-CO₃^2-体系的铝去除率分别高达99.4%、99.7%和99.6%,Al（OH）₃沉淀中含少量铁,Me-OH^--NH₃-CO₃^2-体系生成的Al（OH）₃沉淀比Me-OH^--NH₃ 体系的Al（OH）₃沉淀更易分离;含铁锰碱浸液Me-OH^--CO₃^2-、Me-OH^--NH₃和Me-OH^--NH₃-CO₃^2-体系的铝去除率分别高达99.4%,99.7%和99.9%,Al（OH）₃沉淀中几乎不含锰,含有少量铁。     

废旧锂离子电池回收处理技术研究进展

通过介绍废旧锂离子电池的构成及近年来废旧锂离子电池回收处理技术的研究进展,综述了目前主要回收方法有溶解分离法和直接回收正极材料的新型方法等,并对现有研究中存在的二次污染、安全性问题进行了初步探讨。