Na2S2O3对镍钴电池负极材料电化学性能的影响 被引量：1

1

作者 李佳佳 赵利民 +4 位作者 王成 田万英 朱向楠 闫世玉 金胜 《有色金属工程》 CAS 北大核心 2020年第3期23-28,76,共7页

通过向镍钴电池的电解液中加入不同浓度Na2S2O3,并研究了其对镍钴电池负极材料电化学性能的影响,采用SEM和XRD分析了沉淀产物的微观形貌和结构。结果表明,通过对钴电极的充放电性能测试发现,当Na2S2O3浓度为0.04mol/L时,Co电极的最大放... 通过向镍钴电池的电解液中加入不同浓度Na2S2O3,并研究了其对镍钴电池负极材料电化学性能的影响,采用SEM和XRD分析了沉淀产物的微观形貌和结构。结果表明,通过对钴电极的充放电性能测试发现,当Na2S2O3浓度为0.04mol/L时,Co电极的最大放电容量高达411.1mA·h/g,当Na2S2O3浓度0.02mol/L时,Co电极的循环稳定性最好,其容量保持率为86.16%,比未加Na2S2O3时的容量保持率高出30.71个百分点。结合循环伏安特性曲线(CV)和交流阻抗图谱(EIS)分析得知,Na2S2O3能够有效抑制CoOOH的形成,提高活性物质的利用率,从而实现放电容量和循环稳定性的提高。 展开更多

关键词 镍钴电池 钴负极 Na2S2O3 电化学性能

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废旧镍钴锰电池回收工艺及污染控制概述 被引量：16

2

作者 焦芬 史柯 +3 位作者 覃文庆 韩俊伟 朱海玲 杨聪仁 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期153-158,共6页

系统介绍了废旧镍钴锰电池回收利用的工艺路线,包括放电、预处理、火法与湿法回收工艺以及电解液的回收等。通过对比各回收方法的优缺点,认为火法-湿法联合处理工艺具有较好的应用前景;关注每项工艺中产生的二次污染,对污染控制方法进... 系统介绍了废旧镍钴锰电池回收利用的工艺路线,包括放电、预处理、火法与湿法回收工艺以及电解液的回收等。通过对比各回收方法的优缺点,认为火法-湿法联合处理工艺具有较好的应用前景;关注每项工艺中产生的二次污染,对污染控制方法进行了总结概括。旨在为废旧镍钴锰电池的绿色回收提供借鉴。 展开更多

关键词 废旧锂电池 电池回收 污染控制 镍钴锰电池 拆解 废旧电池回收工艺

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镍钴铝锂离子电池在不同SOC区间的老化 被引量：2

3

作者 祝庆伟 吴启超 +2 位作者 徐一丹 俞小莉 黄瑞 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期666-674,共9页

为了探明SOC循环区间对电池老化的影响,采用镍钴铝锂离子电池为研究对象,通过循环老化与性能测试实验探究电池在不同的单SOC循环区间上的容量衰退与内阻增长的规律,采用差分电压法分析电池的老化机理.结合贝叶斯优化和长短期记忆网络,... 为了探明SOC循环区间对电池老化的影响,采用镍钴铝锂离子电池为研究对象,通过循环老化与性能测试实验探究电池在不同的单SOC循环区间上的容量衰退与内阻增长的规律,采用差分电压法分析电池的老化机理.结合贝叶斯优化和长短期记忆网络,建立电池老化预测模型.根据电池在不同的变SOC循环区间工况上的实验结果,分析前、后2个SOC区间的变化方式以及SOC区间的循环顺序对电池容量衰退规律的影响.结果表明,在SOC循环区间不变时,区间的宽度越大电池的老化速度越快,可循环锂离子损失是导致电池老化的主要原因,所建立的容量衰退预测模型具有较高的精度.在SOC循环区间发生改变后电池的老化规律在短期内会发生明显的变化,当电池按照不同的SOC循环区间顺序老化时,即使在2个区间上经历相同的循环次数,电池的老化程度也不同. 展开更多

关键词 镍钴铝锂离子电池 循环老化 SOC区间形式 老化模型 老化机理

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导航卫星镍钴铝酸锂电池组在轨自主管理及特性分析 被引量：3

4

作者 习成献 孔陈杰 李锐 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2020年第4期80-85,共6页

针对导航卫星寿命长,地影天数多且周期长的特点,分析并设计了镍钴铝酸锂(NCA)蓄电池组在轨自主管理系统,包括其充电管理、地影期管理、长光照搁置管理、均衡管理、热控管理和自主安全管理等,并成功运用在北斗导航MEO卫星上。通过详细的... 针对导航卫星寿命长,地影天数多且周期长的特点,分析并设计了镍钴铝酸锂(NCA)蓄电池组在轨自主管理系统,包括其充电管理、地影期管理、长光照搁置管理、均衡管理、热控管理和自主安全管理等,并成功运用在北斗导航MEO卫星上。通过详细的在轨数据分析,验证了所设计系统的正确有效性,可为后续其他航天器锂离子蓄电池组的在轨自主管理技术提供参考。 展开更多

关键词 导航卫星 镍钴铝酸锂蓄电池 在轨 自主管理

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基于区域直线距离的锂离子电池健康状态评估

5

作者 胡厚鹏 刘伟 +2 位作者 肖艳红 欧家祥 王力立 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期25-32,共8页

在原始充电曲线中引入区域电压和区域直线距离的概念,并提出基于区域直线距离的电池S_(OH)(健康状态)评估方法,采用实验室条件下NCA(镍钴铝)电池单体和LFP(磷酸铁锂)电池模组在1/2C倍率下的充电电压数据以及一座20 kW/100 kW·h储... 在原始充电曲线中引入区域电压和区域直线距离的概念,并提出基于区域直线距离的电池S_(OH)(健康状态)评估方法,采用实验室条件下NCA(镍钴铝)电池单体和LFP(磷酸铁锂)电池模组在1/2C倍率下的充电电压数据以及一座20 kW/100 kW·h储能电站的电池运行数据,来建立基于区域直线距离的电池S_(OH)评估模型,对比了基于区域直线距离L_(AB)的方法和IC(增量容量)峰高法,并考察了不同采样频率和区域电压下L_(AB)-S_(OH)模型的效果。结果表明:S_(OH)与L_(AB)呈线性正相关,线性拟合优度可达到0.96以上,L_(AB)-S_(OH)模型的S_(OH)评估准确性均优于IC峰高法。区域直线距离作为健康因子提高了低采样频率下电池S_(OH)评估的准确性,这为工程上储能电池的S_(OH)在线评估提供了可能性。 展开更多

关键词 镍钴铝电池单体 磷酸铁锂离子电池模组 储能电站 区域直线距离 采样频率 S_(OH)评估

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18650三元锂电池热失控危险性及燃烧痕迹特征研究

6

作者 吴俊涛 李芳 杨生魁 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2024年第6期896-901,共6页

为了研究三元锂电池的热失控风险,选取18650镍钴锰三元锂电池为研究对象,搭建电池热失控过程特征参数测量试验平台,探究锂离子电池在不同荷电状态、电滥用、热滥用情况下的热失控过程及燃烧痕迹特征。结果表明:锂电池正极集流板对电池... 为了研究三元锂电池的热失控风险,选取18650镍钴锰三元锂电池为研究对象,搭建电池热失控过程特征参数测量试验平台,探究锂离子电池在不同荷电状态、电滥用、热滥用情况下的热失控过程及燃烧痕迹特征。结果表明:锂电池正极集流板对电池过充、短路发生热失控具有一定的保护作用,荷电量在25%以上时,电池热失控受损程度与荷电量成正比;可以结合锂离子电池热失控前后电压、温度变化以及电池爆炸燃烧的特征现象,利用温度曲线特征峰判断发生热失控的电池状态,并结合X射线、电压变化来判断电池发生的故障状态,追溯锂电池发生火灾位置。研究成果可为锂电池设计、锂电池火灾扑救以及火灾调查提供参考依据。 展开更多

关键词 镍钴锰三元锂电池 过充 热失控 温度 燃烧痕迹

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采用响应面优化酸浸法回收报废三元电池中有价金属的研究 被引量：6

7

作者 高桂兰 范丹丹 +6 位作者 贺欣 罗兴民 陈帅 郭耀广 高亭 朱秋杰 关杰 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期290-296,共7页

为简化传统报废锂离子电池(LIBs)处理工艺,对报废镍钴锰三元(NCM)电池正极材料进行浸出处理,在单因素试验的基础上,利用响应面分析法分析浸出温度、抗坏血酸浓度、固液比和浸出时间对正极材料中Co、Li、Mn、Ni浸出率的影响。建立数学回... 为简化传统报废锂离子电池(LIBs)处理工艺,对报废镍钴锰三元(NCM)电池正极材料进行浸出处理,在单因素试验的基础上,利用响应面分析法分析浸出温度、抗坏血酸浓度、固液比和浸出时间对正极材料中Co、Li、Mn、Ni浸出率的影响。建立数学回归模型,分析因素间的交互作用。结果表明,各金属的回归方程模型均显著(p<0.05),R^2≥0.88,信噪比N>4,C.V.较低,可用于报废NCM电池中Co、Li、Mn、Ni浸出工艺的分析与预测,其中浸出温度和抗坏血酸浓度的交互作用对Li和Ni的浸出率影响最大。各金属浸出率的最佳工艺条件为:浸出温度69.26℃,抗坏血酸浓度1.24 mol/L,固液比31.30 g/L,浸出时间59.79 min。在此条件下,Co、Li、Mn、Ni浸出率分别为96.35%、92.53%、89.28%、56.32%。结合回归分析及可操作性原则,进行3次平行试验,试验结果与模型理论预测值接近。试验过程简单,处理方法对环境友好,有利于工业化生产。 展开更多

关键词 环境工程学 镍钴锰三元电池 酸浸 响应面 有价金属

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无机酸浸出电解后三元正极粉末工艺研究

8

作者 王燕 李金辉 +2 位作者 欧阳剑 何莹 郑卓群 《中国有色冶金》 北大核心 2025年第3期47-55,共9页

针对目前回收废旧锂离子电池工艺的高酸耗和高能耗问题,本文以电解后的废旧523型镍钴锰正极材料为原料,硫酸+盐酸羟胺作为浸出剂,进行了镍钴锰浸出试验,考察了各工艺条件对浸出率的影响,并对浸出前后的正极材料进行了表征分析,还对浸出... 针对目前回收废旧锂离子电池工艺的高酸耗和高能耗问题,本文以电解后的废旧523型镍钴锰正极材料为原料,硫酸+盐酸羟胺作为浸出剂,进行了镍钴锰浸出试验,考察了各工艺条件对浸出率的影响,并对浸出前后的正极材料进行了表征分析,还对浸出过程进行了动力学分析,得到以下主要结论。该体系较优浸出条件为盐酸羟胺浓度1.5 mol/L、硫酸浓度1 mol/L、浸出温度75℃、液固比25 mL/g、浸出时间60 min,此时镍、钴、锰的浸出率分别为96.84%、99.87%、97.35%;XRD谱图分析表明,浸出后的物质几乎没有峰,只有微弱的NiO和MnO_(2)的峰偏移,SEM图分析表明,浸出后正极材料呈现出小块的破碎粉末,表明其中的有价金属已被浸出;浸出动力学研究表明,本试验的浸出过程适合采用Avrami方程进行拟合,镍、钴、锰的活化能分别为8.3779 kJ/mol、4.6836 kJ/mol、4.9614 kJ/mol,浸出温度对反应速率常数的影响不大,浸出过程受扩散控制。本研究结果为废旧锂离子电池的回收提供了有效的湿法浸出工艺,并为相关领域的理论研究与应用提供了参考。 展开更多

关键词 废旧锂离子电池 废旧523型镍钴锰电池 镍钴锰回收 湿法浸出 硫酸+盐酸羟胺 酸耗 能耗

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不同正极材料的锂离子电池容量特性分析 被引量：3

9

作者 李玲玲 谢阳 +1 位作者 曹丽鹏 黄凯 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第12期1677-1680,共4页

容量作为表征锂离子电池剩余寿命的重要参数,是目前国内外学者研究的重要内容之一。为了更全面地分析锂离子电池容量特性,选取了两种不同正极材料的锂离子电池作为研究对象并进行容量特性的相关实验,探究了正极材料、放电倍率、电池温... 容量作为表征锂离子电池剩余寿命的重要参数,是目前国内外学者研究的重要内容之一。为了更全面地分析锂离子电池容量特性,选取了两种不同正极材料的锂离子电池作为研究对象并进行容量特性的相关实验,探究了正极材料、放电倍率、电池温升、环境温度和循环次数等五个参数对电池放电容量的影响,进一步分析了引起锂离子电池容量衰减的内部机理。实验结果表明,相比于磷酸铁锂电池,镍钴锰三元锂离子电池对温度和放电倍率更敏感。 展开更多

关键词 容量特性 放电容量 磷酸铁锂电池 镍钴锰三元锂离子电池

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湿热环境下NCM三元锂离子电池热失控分析 被引量：12

10

作者 张培红 袁威 +1 位作者 魏钟原 李子建 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期881-887,共7页

从高温热滥用角度出发,对高湿高温环境中三元锂离子电池的热失控行为进行实验和模拟的对比分析.选择荷电量(SOC)为50%的镍钴锰三元锂离子动力电池(NCM523)作为研究对象,利用恒定功率1 kW的电热炉作为外加热源,加热660s后撤掉外热源,进... 从高温热滥用角度出发,对高湿高温环境中三元锂离子电池的热失控行为进行实验和模拟的对比分析.选择荷电量(SOC)为50%的镍钴锰三元锂离子动力电池(NCM523)作为研究对象,利用恒定功率1 kW的电热炉作为外加热源,加热660s后撤掉外热源,进行湿热环境下NCM三元锂离子电池热滥用实验,并利用COMSOL多物理场仿真软件进行数值模拟.结果表明:常湿条件下,环境初始温度的提高,造成热失控发生的时刻显著提前.对于SOC为50%的NCM三元锂离子电池,在相对湿度为50%的条件下,当环境初始温度由20℃增加到40℃时,电池达到热失控的时间提前了20. 2%;在室温为30℃条件下,当环境湿度由50%增加到100%时,热失控导致的最高温度增加了37. 2%.高温高湿环境将造成NCM三元锂离子电池热失控的危险性显著增加. 展开更多

关键词 镍钴锰三元锂离子电池 COMSOL多物理场 热滥用 热失控 相对湿度

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极寒环境下动力锂离子电池特性 被引量：9

11

作者 黄德扬 陈自强 +3 位作者 周诗尧 刘健 郑昌文 葛云龙 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1051-1057,共7页

针对极地无人机系统供电保障问题,为极地锂离子电池开发及电池管理技术研究提供依据,对12 A·h三元镍钴锰酸锂电池在极寒环境下的特性展开了实验研究.结果表明:在0℃以下,随着环境温度的降低,电池在不同放电倍率下的可用容量迅速减... 针对极地无人机系统供电保障问题,为极地锂离子电池开发及电池管理技术研究提供依据,对12 A·h三元镍钴锰酸锂电池在极寒环境下的特性展开了实验研究.结果表明:在0℃以下,随着环境温度的降低,电池在不同放电倍率下的可用容量迅速减小,最大放电深度的衰减速率不断加快,欧姆内阻与极化内阻均显著增大且极化内阻的变化更为突出,开路电压明显降低;在低于-40℃的环境温度下,放电前对电池表面进行预热能显著改善电池放电性能,预热温度的变化不影响相同倍率放电时电池表面的平衡温度,同时采取预热与保温措施能够有效恢复电池的容量特性与功率特性. 展开更多

关键词 镍钴锰酸锂电池 极寒环境温度 电池特性 预热 保温

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高比能NCM动力电池热失控扩展安全阻隔技术 被引量：10

12

作者 张少禹 羡学磊 +2 位作者 董海斌 李毅 于东兴 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期28-34,共7页

为有效控制高能量密度锂离子电池(LIBs)热失控扩展,提出一种复合阻隔技术。以软包镍钴锰(NCM) 811型(NCM811)电池为研究对象,分析现有锂离子电池热失控火灾防控方法及NCM811电池热失控特性,通过加热方式进行电池热失控特性试验,以确定... 为有效控制高能量密度锂离子电池(LIBs)热失控扩展,提出一种复合阻隔技术。以软包镍钴锰(NCM) 811型(NCM811)电池为研究对象,分析现有锂离子电池热失控火灾防控方法及NCM811电池热失控特性,通过加热方式进行电池热失控特性试验,以确定表面温度和热失控触发时间之间的影响关系;通过以气凝胶、石棉、岩棉为代表的不同微结构尺寸材料的热阻隔试验,确定微结构尺寸与热阻隔特性的关系;通过不同厚度、层数的热阻隔试验,研究不同阻隔方案的热阻隔特性。研究表明:在进行毫米厚度级别的热阻隔时,阻隔板材料微结构尺寸越小(小于空气分子平均自由程70 nm),阻隔板越薄、层数越多,热阻隔效果越好。 展开更多

关键词 高比能 镍钴锰(NCM)动力电池 热失控扩展 安全阻隔技术 火灾

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