退役磷酸鐵鋰動(dòng)力電池梯次利用分析
發(fā)布時(shí)間:2021-04-09 19:11
梯次利用是磷酸鐵鋰動(dòng)力電池全生命周期內(nèi)提高應(yīng)用價(jià)值、分?jǐn)傇靸r(jià)、降低成本的重要途徑之一。從退役磷酸鐵鋰動(dòng)力電池特性出發(fā),通過(guò)理論評(píng)估、技術(shù)評(píng)估、經(jīng)濟(jì)評(píng)估、回收市場(chǎng)評(píng)估等四個(gè)方面,分析其梯次利用的可行性及主要難點(diǎn)問(wèn)題;此外,根據(jù)退役磷酸鐵鋰動(dòng)力電池現(xiàn)有用途,挖掘其剩余價(jià)值,提出不同領(lǐng)域應(yīng)用場(chǎng)景,為退役磷酸鐵鋰動(dòng)力電池的高效高值化利用提供潛在的市場(chǎng)方向。
【文章來(lái)源】:電源技術(shù). 2020,44(08)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:4 頁(yè)
【部分圖文】:
圖1?鋰離子動(dòng)力電池正極材料晶體結(jié)構(gòu)圖??隊(duì)在1997年首次報(bào)道了具有橄欖石結(jié)構(gòu)的磷酸鐵鋰能可逆??地脫嵌鋰離子,自此之后磷酸鐵鋰就被認(rèn)為是較為理想的鋰??離子電池正極材料I??
兩相間進(jìn)行。由于LiFeP04和FeP04晶體體積分別為0.291和??0.272?nm3,體積相近,在充放電過(guò)程中,其體積變化不超過(guò)??6.81?%[8],不會(huì)造成顆粒的嚴(yán)重變形和破碎,因此具有優(yōu)良的電??化學(xué)循環(huán)性能;同時(shí),由于磷酸鐵鋰晶體中的P-0鍵較強(qiáng),難??以分解,即便在高溫或過(guò)充時(shí),結(jié)構(gòu)也不容易崩塌,具有很高??的安全性及熱穩(wěn)定性'磷酸鐵鋰充放電晶體結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖2。??圖2?磷酸鐵鋰充放電晶體結(jié)構(gòu)圖??退役磷酸鐵鋰電池在放電容量、直流內(nèi)阻、可用功率等可??表征動(dòng)力電池壽命的性能指標(biāo)上,均有較好表現(xiàn)。針對(duì)某25??Ah磷酸鐵鋰電池循環(huán)壽命測(cè)試,見(jiàn)圖3,可以看出,循環(huán)放電??3?200余次后,電池容量降為80%,隨后增加到3?600余次,電??池容量降為78%,線(xiàn)性向下趨勢(shì)較緩。范茂松等MOT究表明:??針對(duì)退役磷酸鐵鋰電池單體,在模擬備用電源條件下的使用??壽命長(zhǎng)達(dá)8年;在電網(wǎng)儲(chǔ)能條件下,循環(huán)壽命可達(dá)5?000次;在??電網(wǎng)調(diào)頻條件下,循環(huán)壽命可達(dá)10?〇〇〇次。劉仕強(qiáng)等[111研究表??明:退役磷酸鐵鋰電池持續(xù)用1?C倍率進(jìn)行循環(huán)實(shí)驗(yàn),放電容??量衰減到40%時(shí)約需要511.675天。這些都為退役磷酸鐵鋰動(dòng)??力電池梯次利用提供了理論依據(jù)。??1.2技術(shù)評(píng)估??在使用3 ̄8年后,由于電池批次不同、工況不同、使用年??限不同、充放電電流大孝深度不同等因素,造成退役下來(lái)動(dòng)??力電池的電壓、電阻、容量的差異,使得電池一致性問(wèn)題一直??困擾著梯次利用的可行性。目前國(guó)內(nèi)外退役磷酸鐵鋰動(dòng)力電??池梯次利用絕大多數(shù)案例,都是對(duì)退役下來(lái)的電池包、電池模??組經(jīng)簡(jiǎn)單性能測(cè)試并配以相應(yīng)管理系統(tǒng)后,直接用于儲(chǔ)能、低??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]動(dòng)力電池梯次利用可行性及其應(yīng)用場(chǎng)景[J]. 趙小羽,黃祖朋,胡慧婧. 汽車(chē)實(shí)用技術(shù). 2019(12)
[2]5G通信基站內(nèi)梯次電池的應(yīng)用分析[J]. 王建鋒,吳麗勇. 中國(guó)新通信. 2019(11)
[3]退役磷酸鐵鋰動(dòng)力鋰離子電池的適用性[J]. 范茂松,劉皓,王凱豐,楊凱. 電池. 2019(01)
[4]梯次電池在通信基站儲(chǔ)能系統(tǒng)的探索及應(yīng)用[J]. 劉文德,朱瑞波,吳俊華. 數(shù)字通信世界. 2018(06)
[5]鋰電池失效分析與研究進(jìn)展[J]. 王其鈺,王朔,周格,張杰男,鄭杰允,禹習(xí)謙,李泓. 物理學(xué)報(bào). 2018(12)
[6]廢舊鋰離子動(dòng)力電池的拆解及梯次利用[J]. 朱國(guó)才,何向明. 新材料產(chǎn)業(yè). 2017(09)
[7]大容量梯次利用電池儲(chǔ)能系統(tǒng)工程技術(shù)路線(xiàn)研究[J]. 白愷,李娜,范茂松,徐彭亮,董文琦,鞏宇. 華北電力技術(shù). 2017(03)
[8]梯次利用動(dòng)力電池儲(chǔ)能的特點(diǎn)及應(yīng)用展望[J]. 劉穎琦,李蘇秀,張雷,王靜宇. 科技管理研究. 2017(01)
[9]磷酸鐵鋰動(dòng)力電池梯次利用可行性分析研究[J]. 劉仕強(qiáng),王芳,柳東威,樊彬,任山. 電源技術(shù). 2016(03)
[10]磷酸鐵鋰動(dòng)力電池失效的研究進(jìn)展[J]. 苗萌,馬冬梅,賀狄龍. 電源技術(shù). 2016(02)
碩士論文
[1]鋰離子電池的剩余壽命預(yù)測(cè)方法研究[D]. 劉媛.西安理工大學(xué) 2017
[2]計(jì)及梯次利用電池的儲(chǔ)能優(yōu)化規(guī)劃[D]. 張婳.華北電力大學(xué)(北京) 2017
[3]動(dòng)力電池梯次開(kāi)發(fā)利用及經(jīng)濟(jì)性研究[D]. 王維.華北電力大學(xué) 2015
本文編號(hào):3128165
【文章來(lái)源】:電源技術(shù). 2020,44(08)北大核心
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圖1?鋰離子動(dòng)力電池正極材料晶體結(jié)構(gòu)圖??隊(duì)在1997年首次報(bào)道了具有橄欖石結(jié)構(gòu)的磷酸鐵鋰能可逆??地脫嵌鋰離子,自此之后磷酸鐵鋰就被認(rèn)為是較為理想的鋰??離子電池正極材料I??
兩相間進(jìn)行。由于LiFeP04和FeP04晶體體積分別為0.291和??0.272?nm3,體積相近,在充放電過(guò)程中,其體積變化不超過(guò)??6.81?%[8],不會(huì)造成顆粒的嚴(yán)重變形和破碎,因此具有優(yōu)良的電??化學(xué)循環(huán)性能;同時(shí),由于磷酸鐵鋰晶體中的P-0鍵較強(qiáng),難??以分解,即便在高溫或過(guò)充時(shí),結(jié)構(gòu)也不容易崩塌,具有很高??的安全性及熱穩(wěn)定性'磷酸鐵鋰充放電晶體結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖2。??圖2?磷酸鐵鋰充放電晶體結(jié)構(gòu)圖??退役磷酸鐵鋰電池在放電容量、直流內(nèi)阻、可用功率等可??表征動(dòng)力電池壽命的性能指標(biāo)上,均有較好表現(xiàn)。針對(duì)某25??Ah磷酸鐵鋰電池循環(huán)壽命測(cè)試,見(jiàn)圖3,可以看出,循環(huán)放電??3?200余次后,電池容量降為80%,隨后增加到3?600余次,電??池容量降為78%,線(xiàn)性向下趨勢(shì)較緩。范茂松等MOT究表明:??針對(duì)退役磷酸鐵鋰電池單體,在模擬備用電源條件下的使用??壽命長(zhǎng)達(dá)8年;在電網(wǎng)儲(chǔ)能條件下,循環(huán)壽命可達(dá)5?000次;在??電網(wǎng)調(diào)頻條件下,循環(huán)壽命可達(dá)10?〇〇〇次。劉仕強(qiáng)等[111研究表??明:退役磷酸鐵鋰電池持續(xù)用1?C倍率進(jìn)行循環(huán)實(shí)驗(yàn),放電容??量衰減到40%時(shí)約需要511.675天。這些都為退役磷酸鐵鋰動(dòng)??力電池梯次利用提供了理論依據(jù)。??1.2技術(shù)評(píng)估??在使用3 ̄8年后,由于電池批次不同、工況不同、使用年??限不同、充放電電流大孝深度不同等因素,造成退役下來(lái)動(dòng)??力電池的電壓、電阻、容量的差異,使得電池一致性問(wèn)題一直??困擾著梯次利用的可行性。目前國(guó)內(nèi)外退役磷酸鐵鋰動(dòng)力電??池梯次利用絕大多數(shù)案例,都是對(duì)退役下來(lái)的電池包、電池模??組經(jīng)簡(jiǎn)單性能測(cè)試并配以相應(yīng)管理系統(tǒng)后,直接用于儲(chǔ)能、低??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]動(dòng)力電池梯次利用可行性及其應(yīng)用場(chǎng)景[J]. 趙小羽,黃祖朋,胡慧婧. 汽車(chē)實(shí)用技術(shù). 2019(12)
[2]5G通信基站內(nèi)梯次電池的應(yīng)用分析[J]. 王建鋒,吳麗勇. 中國(guó)新通信. 2019(11)
[3]退役磷酸鐵鋰動(dòng)力鋰離子電池的適用性[J]. 范茂松,劉皓,王凱豐,楊凱. 電池. 2019(01)
[4]梯次電池在通信基站儲(chǔ)能系統(tǒng)的探索及應(yīng)用[J]. 劉文德,朱瑞波,吳俊華. 數(shù)字通信世界. 2018(06)
[5]鋰電池失效分析與研究進(jìn)展[J]. 王其鈺,王朔,周格,張杰男,鄭杰允,禹習(xí)謙,李泓. 物理學(xué)報(bào). 2018(12)
[6]廢舊鋰離子動(dòng)力電池的拆解及梯次利用[J]. 朱國(guó)才,何向明. 新材料產(chǎn)業(yè). 2017(09)
[7]大容量梯次利用電池儲(chǔ)能系統(tǒng)工程技術(shù)路線(xiàn)研究[J]. 白愷,李娜,范茂松,徐彭亮,董文琦,鞏宇. 華北電力技術(shù). 2017(03)
[8]梯次利用動(dòng)力電池儲(chǔ)能的特點(diǎn)及應(yīng)用展望[J]. 劉穎琦,李蘇秀,張雷,王靜宇. 科技管理研究. 2017(01)
[9]磷酸鐵鋰動(dòng)力電池梯次利用可行性分析研究[J]. 劉仕強(qiáng),王芳,柳東威,樊彬,任山. 電源技術(shù). 2016(03)
[10]磷酸鐵鋰動(dòng)力電池失效的研究進(jìn)展[J]. 苗萌,馬冬梅,賀狄龍. 電源技術(shù). 2016(02)
碩士論文
[1]鋰離子電池的剩余壽命預(yù)測(cè)方法研究[D]. 劉媛.西安理工大學(xué) 2017
[2]計(jì)及梯次利用電池的儲(chǔ)能優(yōu)化規(guī)劃[D]. 張婳.華北電力大學(xué)(北京) 2017
[3]動(dòng)力電池梯次開(kāi)發(fā)利用及經(jīng)濟(jì)性研究[D]. 王維.華北電力大學(xué) 2015
本文編號(hào):3128165
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