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锂离子电池溯源管理标准法规分析及未来趋势
詹园园;刘振东;陈卓瑛;根据工业和信息化部的数据,2022年全国锂离子电池产量达750 GWh,同比增长超过130%,其中储能型锂离子电池产量突破100 GWh。在锂离子电池行业快速发展的背景下,如何确保锂离子电池在整个生命周期内可追溯,并在报废后实现资源多级利用以减少环境污染,是国家和整个行业需要考虑的重要问题。其中,锂离子电池的溯源管理是关键一环。目前,在《新能源汽车动力蓄电池回收利用溯源管理暂行规定》的推动下,动力锂离子电池的溯源管理体系已初步建立,但是消费型锂离子电池和储能型锂离子电池的管理尚缺乏统一的管理要求和平台。因此,需要逐步制定相应的标准法规和溯源管理系统,最终实现对所有类型锂离子电池的全生命周期管理。
大容量动力型锂离子电池的研制与生产
余国华;肖斌;介绍了大容量动力型10Ah锂离子电池和高功率型7.5Ah锂离子电池的产品设计、技术指标确认、主要原材料的选择、制造工艺过程和性能检测情况。两种型号产品经美国安全检测实验室按照UL1642标准检测,符合标准要求并取得UL认证。动力型10Ah电池以0.5C电流进行充放电循环,在100%DOD的条件下,循环寿命500次时能达到额定容量的80%。在-40℃条件下,以0.2C电流放电至终止电压,放电容量可达额定容量的54%。高功率型7.5Ah电池能以26.6C(200A)电流放电18s。以1.5C电流进行充放电循环,在100%DOD的条件下,循环寿命在1200次时,仍能达到额定容量的80%。在-40℃条件下,以0.2C电流放电至终止电压,放电容量可达额定容量的86%。
锰掺杂钴酸锂LiMn_xCo1-xO2的性能研究
赵黎明;章福平;潘毅;孔令宇;杨旭;江润科;采用XRD、循环伏安和恒电流充放电等方法研究了用Mn(NO3)2做锰源掺杂合成的锂离子电池正极材料LiMnxCo1-xO2的结构及其电化学行为。结果表明,以0.5mA/cm2充放电,Li/LiMnxCo1-xO2电池充电容量有所下降;但放电工作电压平台均在3.6V左右,放电容量随着x从0.05增至0.25,从98.88mAh/g下降到55.70mAh/g;与LiCoO2相比,放电容量分别减少了10.6%和49.6%。XRD结果显示,随着x的增加,充放电前后LiMnxCo1-xO2中均含有MnO2的特征峰,充电后相应的晶胞参数c和a分别略有增大和减小。然而,循环伏安结果显示与LiCoO2相比,LiMnxCo1-xO2并没有新的氧化还原峰产生,说明其中的MnO2并未参加充放电反应。
锂离子电池合金负极的研究进展
谭春林;卢雷;李伟善;负极材料是提高锂离子电池比容量的关键因素之一,因此发展高比容量的负极材料成为锂离子电池领域的研究热点。综述了合金材料作为锂离子电池负极材料的研究现状,比较了常规粒径合金负极、纳米合金负极以及复合合金材料的优缺点,并提出了可能的发展方向。
从宁德时代新能源(CATL)涉诉专利解析中国科技巨头企业创新发展特点
李慧;本文系统分析了锂离子电池行业专利诉讼现状及趋势,并剖析了宁德时代新能源科技股份有限公司(CATL)的专利申请特点、涉诉专利的类型、技术领域及其稳定性。研究显示,CATL专利申请量快速增长,技术主题集中于电芯结构、模块与电池包领域,材料类专利占比较低,主要原因是技术门槛与商业秘密保护;涉诉专利中,71%为实用新型专利,多涉及电芯结构改进,且集中于2016年前后申请;通过分析21件涉诉专利的稳定性,发现结构类专利无效宣告率达85%,新颖性和创造性高度有待提升;而材料类专利通过参数化权利要求设计,结合中美审查标准对支持性数据要求的差异,其权利稳定性显著提高。通过对此类涉诉专利的特征分析,有助于读者了解CATL专利布局的攻防策略、如何打造专利武器及专利武器在商业竞争中的价值、材料工艺专利申请和审查时需要注意的问题,以及中美两国对待专利无效申请理由认定的差异。本文旨在为锂离子电池行业未来的专利布局、专利风险预警、专利审查等提供参考依据。
燃料电池测试技术的研究
吴龙晖,张玉清燃料电池的发电性能往往因不同操作条件有不同表现,常常需要精密度高的仪器去测量才能准确判断产品的性能表现;阐述了各种测试参数对燃料电池发电性能的影响,及燃料电池测试站的基本结构,同时介绍工业技术研究院燃料电池测试中心的情形,报告了台湾研发此项技术的进展。
2021年我国电池材料需求情况研究
何艺;王兆龙;鲍伟;陈龙;卢晓阳;曹国庆;电池材料主要包括金属材料及化合物。本文讨论了我国锂离子电池、铅蓄电池、氢镍电池、锌锰电池等系列电池产量,分析了电池生产对锂、钴、镍、铜、铝、铅、锑、锌、锰、镉、汞、铟、储氢稀土等材料的耗用量。随着电池产量逐年增加,材料需求量逐年增加。
阻燃-成膜添加剂复配高安全性电解液在锂离子电池中的应用
黄建;梁鑫;郑浩;孙毅;项宏发;本论文合成了阻燃添加剂三(2,2,2-三氟乙基)磷酸酯(TFP),并将其与负极成膜添加剂复配组成高安全性电解液,以提高锂离子电池的安全性和电化学性能。在基准电解液(1.0 mol/L LiPF6/EC+DEC(1∶1,v/v))中引入5%~20%TFP,电解液的阻燃性能显著提高;当TFP含量增加到20%时,电解液几乎不燃。但含20%TFP的高安全性电解液在石墨/LiCoO2电池体系中的循环性能较差,半电池的测试结果表明:TFP与石墨负极兼容性较差。通过添加质量分数为1%的成膜添加剂(碳酸亚乙烯酯(VC)、1,3-丙烷磺酸内酯(PS)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)),组成阻燃-成膜添加剂复配电解液体系,来改善20%TFP电解液的电化学性能,其中1%FEC的改善效果最显著:在石墨/LiCoO2全电池体系和石墨/LiFePO4全电池中都表现出优异的电化学性能,表明该阻燃-成膜添加剂复配的高安全性电解液具有重要的研究价值和广阔的应用前景。