河源库存B品锂电池回收之在电动船舶领域的应用展望
电动化的浪潮在船舶领域正加速席卷。电动船舶和电动汽车的应用领域大有不同,对锂电池的性能要求侧重点也不尽相同。目前不少电池企业已经加快了锂电船舶布局,宁德时代、亿纬锂能和国轩高科是电动船舶领域布局的典型代表企业。就目前来看亿纬锂能、宁德时代、国轩高科所布局的电动船舶,无一例外都采用了磷酸铁锂电池。
目前,相比传统的燃油成本,磷酸铁锂电芯价格在船舶应用领域已具备经济性。安全性方面,近年磷酸铁锂动力电池及BMS电池管理系统发展迅速,充放电倍率的提高使船舶启动加速及动力操控性更好,也已经具备了在船舶上推广应用的技术条件。磷酸铁锂电池以其高安全性、长寿命、低成本、性能均衡等多方优势成为现阶段船舶用动力电池的最优选择。
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河源库存B品锂电池回收之电池充放循环次数越多越好
根据不同材料制作的锂电池循环充放次数从300到3000次不等,而锂电池的常见值一般是500次,这个值的具体含义每个工厂可能略有不同,大致可以理解为:按厂商规定的充放电倍率(比如1C放电,0.5C充电;每次从0%充放到100%,照此循环)下,500次循环后,电池容量还剩初始的80%左右。充放电循环次数受到使用习惯的很大影响,下面来一些例子
充放电强度对循环次数的影响 工厂标识:每次从0%充放到100%,1C放,0.5C充,500次后容量衰减到80%,这是最严苛的测试循环! 也可以不这么严格,看下面: 如果每次电量的循环都在20%-70%,1C放,0.5C充,2000次后容量衰减到80% 如果每次电量的循环都在40%-90%,1C放,0.5充,1800次后容量衰减到80% 以上例子可看出浅充浅放能对电池寿命有很大提升,所以说充放电的倍率越小、越有利于寿命提升。
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河源库存B品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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河源库存B品锂电池回收之锂电池的安全测试
过充是目前锂电池安全测试中较难通过的一项,因此有必要了解过充机理及目前防过充的措施。锂电池过充时会产生热量和气体,热量包括欧姆热和副反应产生的热,其中欧姆热占主要。
过充引发的电池副反应,首先是过量的锂嵌入负极,在负极表面会生长锂枝晶(N/P比会影响锂枝晶生长的起始SOC)。其次是过量的锂从正极脱出,引起正极结构坍塌,放出热量和释放出氧。氧气会加速电解液的分解,电池内压不断升高,一定程度后安全阀开启。活性物质和空气的接触会进一步产生更多的热量。
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河源库存B品锂电池回收之磷酸铁锂材料的价格趋势
磷酸铁锂材料的产销情况、市场集中度及价格趋势 磷酸铁锂电池大势逆袭的趋势下,磷酸铁锂材料其产销情况、市场集中度、价格也随之发生变化。从产销数据上看, 2017-2018年产量保持在7-8万吨,2019开始储能领域的需求增长导致总产量提升至9-10万吨,2020年由于下半年需求旺盛,磷酸铁锂产量增至14万吨。2021年新能源汽车、重卡、船舶、电化学储能等多个领域需求共同释放,估算今年磷酸铁锂材料需求达到25万吨左右。从市场集中度方面,2020年磷酸铁锂电池市场集中度较高,几家头部企业占据了大概80%-90%的市场份额。
从价格方面来看,由于磷酸铁锂电池出货量增加导致的短期供需紧张,磷酸铁锂材料从2020年11月初开始涨价, 2021年初,主流磷酸铁锂材料价格为4-4.3万元/吨左右,储能用磷酸铁锂材料价格为3.5-3.8万元/吨左右,动力用磷酸铁锂材料价格为4.3万元/吨左右。但考虑到行业总磷酸铁锂材料产能并不小,同时受上游矿产期货影响较小,预计2021年磷酸铁锂材料价格将在小幅上涨后维持平稳运行。
河源库存B品锂电池回收之锂电池失效现象的范围
锂电池失效过程中常有的隐性失效现象有正负极内短路、析锂、极片掉粉、隔膜老化、隔膜阻塞、隔膜刺穿、电解液干涸、电解液变性失效、负极溶解、过渡金属析出(含析铜)、极片毛刺、卷绕(或叠片)异常、容量跳水、电压异常、电阻过高、循环寿命异常、高/低温性能异常等。
失效现象的范围常常会与失效模式的范围有交集,失效现象更偏向对现象的直接描述, 属于对失效过程的信息收集和描述;失效模式一般理解为失效的性质和类型,是对失效的归类和划分。锂电池失效现象是电池失效表现的大集群,对其进行定义和分类是十分必要的。