西安莲湖27750锂电池回收之锂电池系统性的发展,

  失效分析已在机械领域和航空领域得到系统性的发展, 而在锂电池领域还未得到系统的研究.本文对锂电池失效分析的定义、失效表现、失效原因、分析内容、分析流程等进行了简述。未来失效分析将可能从以下几个方面进行:

  首先是对电池基础问题的研究工作, 这部分是失效分析的基础, 需借用先进表征分析技术对材料、电芯的结构、性质以及反应规律进行探究; 

  其次是对不同体系、不同失效表现的电池的测试分析技术进行规范化、标准化和模块化,并在此基础上建立高效、准确、普适的失效分析流程,这部分是失效分析体系化的必由之路; 再次是充分利用计算机模拟技术对影响锂电池性能的多因素、多环节等模拟分析,以缩短数据库积累周期,考虑多因素之间的相互作用;

  最后是对失效分析方法和思路进行归纳和模块化,使之能对不同的体系保持良好的移植性, 例如钠离子电池、全固态电池、锂硫电池、空气电池等。

西安莲湖27750锂电池回收之锂电池的诊断分析

  以锂电池失效为出发点,根据电池的失效表现, 对电池进行电池外观检测、电池无损检测、电池有损检测以及综合分析。面对实际案例时,需要根据不同情况对分析流程及测试项目进行调整和优化。以容量衰减电池失效分析为例,结合失效表现和使用条件细化失效行为,并提供相应分析侧重点。如正常循环衰减,则后期分析注重于材料结构变化、SEI过度生长以及析锂等因素。

  通过对失效电池外观检查, 确定是否存在外部结构变化或电解液外漏等因素.无损检测主要包括微米X射线断面扫描(XCT)和全电池电化学测试。通过无损检测分析的结论,进一步确认内部结构变化情况、量化失效行为、选择测试项目、调整分析流程。

西安莲湖27750锂电池回收之锂电池过充过程中的产热

  锂电池过充过程中的产热包括：可逆熵变热、焦耳热、化学反应热和内短路释放出来的热。其中化学反应热包括Mn溶解、金属锂与电解液反应、电解液氧化、SEI膜分解、负极分解和正极（NCM111和LMO）分解释放出的热。各反应的焓变和激活能。电解液氧化电位、负极容量和热失控起始温度是过充的三个关键参数。

  三个关键参数对过充性能的影响。可以看出电解液氧化电位的提高能大大提高电池的过充性能，而负极容量对过充性能影响不大。

西安莲湖27750锂电池回收之动力电池的主流发展方向

  随着全球经济不断发展，能源危机逐步加深、环保意识不断增强，作为新能源及环保低碳的动力电池产业得到迅猛发展，而锂离子电池凭借其优异的性能以及适中的制造成本成为众多动力电池的主流发展方向

  [1]。随着材料及电池性能技术不断突破和生产成本的逐步下降，锂离子电池质轻、续航里程长、适用范围广、能量密度高、输出功率高的优势将逐步得到强化，被作为主要的动力电池发展，是当今新能源车动力电池的主要类型

  [2]。目前国内外产业化应用的锂离子动力电池正极材料有磷酸铁锂(以下简称为LFP)、锰酸锂、三元(镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂)等

  [3]，其中磷酸铁锂以其较高的安全稳定性、较长的循环寿命和更低的成本优势在国内得到了迅速的成长。

   [4]，伴随着新能源汽车及动力电池的快速发展，近几年磷酸铁锂材料行业技术工艺不断成熟，同质化竞争凸出，基于技术快速迭代和产业生态合作，磷酸铁锂市场在稳步成长中加快向龙头企业集中，行业集中度进一步提升。磷酸铁锂固有的成本优势，在成本敏感的市场存在顽强的生存空间，叠加一些新技术方案可在一定程度解决性能短板。

  在过去的一年，磷酸铁锂产业链需求已经回暖，供需格局得到了改善，磷酸铁锂在动力电池市场地位回升将会得到进一步强化。

西安莲湖27750锂电池回收之电池回收的技术路线

  回收电池的技术路线相当复杂，比如在对废旧锂电池的处理上，首先要对其进行预处理，包括放电、拆解、粉碎、分选；拆解之后的塑料以及铁外壳可以回收；然后再对电极材料进行碱浸出、酸浸出，多种程序之后再进行萃取。这套复杂的程序使得很多回收企业望而却步。

  随后每年会根据客户的使用情况作出判断，电池到了什么状态，一旦发生异常的状况，所有的状态在平台上都可以查到。我们会根据动力电池性能的数据变化，根据整个客户的反馈来做调查分析。”

西安莲湖27750锂电池回收之什么是“三元”锂电池

  所谓“三元”锂电池指的是其正极材料有镍、钴、锰（NCM）三种元素，镍用于提升容量，钴为了稳定结构，锰作用在于降低成本以及提高材料的结构稳定。镍比例越高、钴和锰比例越少则能量密度越大，但安全性降低。    

 为提升能量密度，NCM配比从“111（N:C:M=1:1:1）”，提升到“523”，再到“811”。该路线一直是三元正极材料发展的主流方向。另一个方向对应的就是单晶路线（重点来啦）。新发布的电芯正极使用的是单晶5系材料。单晶材料更适合做高电压。目前，商业化的三元正极材料大多是由纳米级别一次颗粒团聚形成的10微米左右的二次球型多晶材料。

  对多晶、单晶没有概念的可以参照一下石英砂与玻璃，两者同样都是二氧化硅，石英砂就是多晶材料，玻璃则可以认为是单晶材料。

西安莲湖27750锂电池回收之锂电池材料的市场状态

  磷酸铁锂材料方面，来自生意社的数据显示，4月30日，主流报价在5.2万元/吨-4.8万元/吨之间。而早在今年1月初，市场普遍报价为3.8万元/吨。  也就是说，4个月之间，磷酸铁锂材料价格上涨了36.84%。与此同时，磷酸铁锂材料市场还出现库存告急、停止接单等现象。  

  现在的市场状态是，电解液相关的原材料涨势最为凶猛，其次是正极材料的相关产品。在负极市场，今年以来负极材料涨幅也超过了10%，因为与负极材料相关的石油焦及针状焦价格上涨不可小视。

西安莲湖27750锂电池回收之动力锂电池二次利用的技术尝试 

  动力锂电池按照国家标准到了使用寿命，从新能源车上撤下来的时候，还有相当的容量。还有较为宽泛的使用空间。但是并不是像很多人想象的那样，可以组合起来就用，在技术上还有一些障碍。

  一是新品应用的时候，电池的一致性很好，但是旧品二次利用的时候，一次性已经没有新品那么好，甚至一直相当差，这对成组使用造成了很大障碍。

  二是电池的容量、电压、内阻等在二次利用的时候，会在很少的循环次数的时候，形成断崖式下跌，因为动力锂电池新品制造的时候，在工艺和性能设计上，就只考虑了新品的产品标准要求的各参数性能，因此在新品使用后，在旧品二次利用阶段，各项性能参数的持续参差不齐，在不同的点位上，降落很大，对后期使用造成极大困难。