上海杨浦区库存锂电池回收之锂电池的失效问题分析

  锂电池的失效原因并不总能与失效一一对应, 存在“一对多”、“多对一”和“多对多” 的关系。某一失效原因可能在时间跨度中有不同的表现, 例如充放电制度异常导致大电流充放电,最开始可能会表现出极化较大,中间阶段会因锂枝晶的析出导致内短路, 随后伴随着锂枝晶的分解与再生, 最后可能会出现热失控。

  某一失效原因可能会发生多种截然不同的失效, 例如局部过渡金属的析出,可能会产生气体, 形成鼓胀的失效表现,但也可能因为内短路形成局部发热, 进而导致隔膜收缩,引起大面积的热失控。某一个失效现象可能对应着多种失效原因,例如容量衰减究其失效机理有材料结构变化、微结构破坏、材料间接触失效、电解液失效或分解、导电添加剂失效等。

上海杨浦区库存锂电池回收之电池失效的流程分析

  除了失效分析流程的设计外,锂电池失效分析主要步骤还包括失效信息采集、失效机理研究、测试分析手段等内容。采集锂电池的失效信息,包括直接失效现象、使用环境、使用条件等内容。

  虽然失效分析工作内容主要包括明确分析对象、收集失效信息、确定失效模式、研究失效机理、判定失效原因、提出预防措施. 但失效分析不应局限于以找出产品失效的本质原因为目的,应引发到对技术管理方法、标准化规范、失效现象深层次机理的思考, 以及融入大数据和仿真模拟等新思维.

上海杨浦区库存锂电池回收之锂电池系统性的发展,

  失效分析已在机械领域和航空领域得到系统性的发展, 而在锂电池领域还未得到系统的研究.本文对锂电池失效分析的定义、失效表现、失效原因、分析内容、分析流程等进行了简述。未来失效分析将可能从以下几个方面进行:

  首先是对电池基础问题的研究工作, 这部分是失效分析的基础, 需借用先进表征分析技术对材料、电芯的结构、性质以及反应规律进行探究; 

  其次是对不同体系、不同失效表现的电池的测试分析技术进行规范化、标准化和模块化,并在此基础上建立高效、准确、普适的失效分析流程,这部分是失效分析体系化的必由之路; 再次是充分利用计算机模拟技术对影响锂电池性能的多因素、多环节等模拟分析,以缩短数据库积累周期,考虑多因素之间的相互作用;

  最后是对失效分析方法和思路进行归纳和模块化,使之能对不同的体系保持良好的移植性, 例如钠离子电池、全固态电池、锂硫电池、空气电池等。

上海杨浦区库存锂电池回收之锂电池电动车制造业的象征

  从海外市场看，新冠疫情改变了欧美许多民众的出行理念和出行方式，电动两轮车以其清洁、便捷的优点深受欢迎东南亚及印度等地经济蓬勃发展，低成本、可靠耐用的电动两轮车以其无与伦比的性价比，将成为数亿计民众出行的主要交通工具。海外市场的强劲需求，将为中国电动两轮车的产量增长提供千万级别的增量空间。

  两轮电动车，将成为一个数千亿规模的巨大产业，成为制造业的象征，伴随着一带一路战略走向全球化，服务数十亿人的出行，为全人类的幸福生活提供动力。

上海杨浦区库存锂电池回收之在重型卡车领域的应用展望 

   磷酸铁锂电池在重卡领域的应用在加速拓展。工信部公示了最新一批《道路机动车辆生产企业及产品公告》，新能源物流车方面出现了16款重卡，其中10款明确搭载磷酸铁锂电池。而且电动重卡凭借超高的经济性已经被例如公铁联运、矿场、钢厂、港口等领域所采用。行业预计在“十四五”期间，纯电动重卡渗透率可以达到10%，如果2025年重卡销量达到100万辆，纯电动重卡预计近10万辆。

  以一汽解放J6P纯电换电牵引车为例，其配备的是宁德时代的磷酸铁锂电池，电量达282kWh。如果以250kWh作为平均水平来计算，10万辆重卡至少需要配备25GWh的电池。

上海杨浦区库存锂电池回收之电池回收的技术路线

  回收电池的技术路线相当复杂，比如在对废旧锂电池的处理上，首先要对其进行预处理，包括放电、拆解、粉碎、分选；拆解之后的塑料以及铁外壳可以回收；然后再对电极材料进行碱浸出、酸浸出，多种程序之后再进行萃取。这套复杂的程序使得很多回收企业望而却步。

  随后每年会根据客户的使用情况作出判断，电池到了什么状态，一旦发生异常的状况，所有的状态在平台上都可以查到。我们会根据动力电池性能的数据变化，根据整个客户的反馈来做调查分析。”