郑州惠济锰酸锂电池回收之电池的能量密度
在提高电池能量密度的同时,电池的安全性是不得不考虑的问题。从根本上消除锂离子电池的安全隐患仍在于电池材料安全性的提高。但对于正极材料,这两方面是矛盾的。比如,前面已经讲到,提高镍含量能够提高能量密度,但是镍含量提高意味着安全性降低.有什么办法从别的方面加强电池的安全性,从而更放心的提升能量密度呢?
这时候就要从电解质角度考虑了。大量研究表明,液态电解质参与了电池热失控过程的大部分反应,并极大降低了电池的初始反应温度,也就是让热失控的门槛变得更低。所以提髙电解质安全性是实现电池安全的最有效方法之一。液态电解质的物理特性决定了其始终无法避免泄露,同时也不利于缩小电池体积从而提髙能量密度,因此为了提高能量密度和安全性,电解质的固态化就成了趋勢。
我们把电极和电解质均为固态的电池称为固态电池。固态电池电芯内部不含液体不仅安全性更高,还可实现先串并联后组装,减少了封装壳体用料,PACK设计大幅简化,这也提高了电池成组后的能量密度。
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郑州惠济锰酸锂电池回收之锂电池过充机理及防过充措施
本文通过实验和仿真研究了一款正极为NCM111+LMO的40Ah软包电池的过充性能,过充电流分别为0.33C、0.5C和1C。电池尺寸为 240mm * 150mm * 14mm。(按照额定电压3.65V计算,其体积比能量约290Wh/L,比能量还是比较低的) 过充过程中的电压、温度和内阻变化见。
可以大致分为四个阶段: 第一阶段:1<SOC<1.2,电池内部没有发生明显的副反应,电池温度和内阻变化较小。 第二阶段:1.2<SOC<1.4,正极中的Mn发生溶解,在正极侧电解液氧化,在负极表面金属锂析出。金属锂与溶剂反应使SEI膜变厚,电池阻抗增加,电池温度开始缓慢上升。 第三阶段:1.4<SOC<1.6,电池温度上升加快,电池鼓胀明显,正极侧电解液氧化加速,放出大量的热和气体。负极表面金属锂继续析出,SEI膜开始分解,锂化的石墨与电解液发生反应。由于正极材料结构的变化,电池电压达到峰值5.2V后略微下降。 第四阶段:SOC>1.6,电池内压超限,壳体发生破裂,隔膜收缩变形,电池热失控。电池内部发生短路,大量能量迅速释放,电池温度急剧上升至780℃。
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郑州惠济锰酸锂电池回收之电动汽车的发展情况
电动汽车发展如火如荼,动力电池作为最重要的部分之一,它的发展对电动车的续航和安全有着决定性的作用。最近我们经常听到一些名词比如固态电池、蜂巢能源的果冻电池、蔚来汽车镍55电池、智己汽车掺硅补锂以及CTP/CTC技术等。其实这么多技术方向,根本目的都是为了提高电池的能量密度和安全性。在这篇文章中,带你来梳理下与之相关的技术路径。
提升能量密度和安全性的路径 先思考一个小问题:如果一个人去野外探险,背包装满了食物,那么如何让食物供应更持久呢?最容易想到的方法一个方面是,装的食物的热量以及密度尽可能高,比如压缩饼干、巧克力等,另一个方面就是合理分配包里面的布局,装尽可能多的食物。
工程师们绞尽脑汁的为了提高电池包的能量密度,也是用的类似两个路径:电芯密度提升和系统(电池包)密度提升。提升电芯密度相当于食物本身热量更高;系统密度提升相当于背包里面装更多食物。当然在提升能量密度的同时,安全性始终是重中之重。为了提高电池能量密度和安全性,广大的工程师们做出了哪些努力以及当前出现了哪些新技术呢?现在我们就结合最近的新闻来探讨下。
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