本發明屬于材料領域中的鋰離子正極材料的制備方法。其特征在于:將含二價鐵源化合物、摻雜金屬化合物、磷源化合物和氧化劑混合,控制pH=1-8,在20-100℃的攪拌反應器中反應0.5-24小時;在30-160℃烘干;得到的前驅體與鋰源化合物及還原碳混合;在非氧化性氣氛中以1-40℃/min的升溫速度加熱到400-800℃,并恒溫煅燒2-35小時;以1-20℃/min的速度降溫,制得摻雜磷酸鐵鋰。本發明利用碳熱還原直接還原三價鐵,解決了亞鐵離子容易氧化問題;以共沉淀混合磷酸鐵和摻雜磷酸鹽作為前驅體,解決了摻雜元素難以混合均勻的問題,提高了材料的導電率,其大電流(0.8C)充放電性能大幅度提高;制備過程的時間短且易于控制,能耗低,生產成本低。
本發明公開了一種磷酸鐵鋰廢料的資源回收方法,該方法包括以下步驟:將磷酸鐵鋰廢料進行水熱反應后,固液分離,收集固相和液相;在所述液相中添加沉淀劑,制得磷酸氫鋰鹽;所述水熱反應的氣氛為氧化性氣體。采用本發明的方法對磷酸鐵鋰廢料進行回收,提取過程中用到的試劑為氧化性氣體和沉淀劑等,無酸參與直接高選擇性地回收了鋰元素,最終得到磷酸氫鋰鹽和羥基磷酸鐵,實現了磷酸鐵鋰廢料的有效利用。
本發明公開了基于直流電阻檢測的鋰電池剩余壽命檢測方法及系統,通過采集在多個不同的預設充放電循環周期中,多個鋰電池在多個大小不一的預設開路電壓下的直流電阻值;并根據采集到的直流電阻值構建鋰電池在每個預設充放電循環周期內的內阻特征集;分別計算待測周期內阻特征集與多個不同的預設充放電循環周期的內阻特征集之間的相似度,選取相似度最大的內阻特征集對應的充放電循環次數作為待測鋰電池當前的充放電循環次數。本發明通過預先構建鋰電池在各個預設充放電循環周期內的內阻特征集,再通過比對待測周期內阻特征集與鋰電池各個預設充放電循環周期的內阻特征集之間的相似度來確定鋰電池剩余壽命,能在保證準確性的同時,提高預測的速度。
一種用藍鐵礦制備磷酸亞鐵鋰的方法,包括以下步驟:(1)藍鐵礦破碎;(2)以去離子水為介質,將藍鐵礦和復合還原性有機酸加入到攪拌反應釜中,通入高純氮氣,攪拌4-8h后,再加入十二水磷酸鋰,繼續攪拌4-20h,得磷酸亞鐵鋰前驅體;(3)將磷酸亞鐵鋰前驅體在高純保護性氣氛下于200-400℃預處理2-8h,再加入復合碳源,機械球磨,在100-140℃條件下干燥8-18h,在高純保護性氣氛下于500-700℃焙燒4-16h,得磷酸亞鐵鋰。本發明之用藍鐵礦制備磷酸亞鐵鋰的方法,資源利用率高,生產過程對設備的要求比較低,成本低,能耗小,環保。采用本發明制得之磷酸亞鐵鋰顆粒粒徑分布均勻,振實密度高,電化學性能良好。
本實用新型公開了一種便于保護電路板穩定安裝的鋰電池,包括底座、彈簧、擠壓板、擋板、鋰電池、隔離板、電路板和蓋板,底座的內部開設有電池槽,電池槽一端的內壁上固定有彈簧,彈簧的另一端固定有擠壓板,電池槽的另一端固定有擋板,且擋板和擠壓板之間放置有鋰電池,鋰電池的上方設置有隔離板,隔離板的上方設置有電路板,電路板的上方設置有蓋板,電池槽的兩端頂部開設有第一放置槽和第二放置槽,該種便于保護電路板穩定安裝的鋰電池,將保護電路板和鋰電池分開固定,有利于保護電路板散熱,同時避免發生摩擦和碰撞,大大提高安全性和穩定性,再者可快速的將保護電路板和鋰電池單獨拆卸,便于更換。
本實用新型公開了一種用于鋰電池生產的夾緊整平裝置,包括機架體,間歇傳輸機構,壓合板,整平裝置和上位機,本實用新型中,壓合板的設置,壓合板位于壓平板的正下方,能夠承受電推缸下壓時的壓合力,保證鋰電池能夠被壓平;間歇傳輸機構的設置,馬耳他十字機芯通過傳動輥帶動傳動帶轉動,實現了鋰電池的輸送,實現鋰電池流水化壓平,有效的提高了鋰電池壓平效率;馬耳他十字機芯的設置,驅動電機通過馬耳他十字機芯可實現傳動帶間歇式傳動,能夠為鋰電池的壓平提供足夠的壓平時間;整平裝置的設置,電推缸推動壓平板下移,在導桿的導向下,保證壓平板上下直線運行,實現對鋰電池的壓平,有效的提高了壓平效率,降低人工勞動強度。
本實用新型屬于鋰離子電池領域,具體涉及一種動力鋰電池的復合正極極耳。本實用新型的動力鋰電池的復合正極極耳,是一種以進行了表面化學處理的鋁帶為基體層的正極極耳,其特點是:在鋁帶前端10毫米部分的鋁帶表面,通過化學鍍形成有一層鎳磷復合層或鎳錫復合層,在復合層后的鋁帶上通過熱密封的絕緣膠帶熱壓形成有極耳膠,極耳的另一端為鋁帶。本實用新型具有良好的導電性、熱密封絕緣性、抗折性和焊接性,提高了鋰離子動力電池的安全性,降低了鋰離子動力電池的內阻,提高了鋰離子動力電池的使用壽命,同時也提高了鋰電池的生產效率,降低了生產成本。
本發明公開了一種鋰離子電池三電極體系及其制備方法,所述鋰離子電池三電極體系包括電芯和外殼,所述電芯包括正極片、負極片、隔膜、參比電極、短隔膜,所述參比電極為熔鋰銅絲,所述所述隔膜置于正極片與負極片之間,所述熔鋰銅絲的熔鋰部分插入隔膜與負極片之間,所述短隔膜置于熔鋰銅絲和負極片之間,正極極耳與多片正極極耳位焊接,負極極耳與多片負極極耳位焊接,所述電芯封裝在外殼中,所述外殼中充滿電解液,所述熔鋰銅絲的另一端銅絲在外殼外與參比電極極耳焊接。本發明利用熔融狀態鋰附著在銅絲表面形成穩定的參比電極,增加了參比電極電位的穩定性,不會造成電芯容量的損失,提升三電極結構的鋰離子電池的可重復性。
本發明提供一種鋰金屬負極用電解液,包括有機溶劑、鋰鹽和添加劑,所述有機溶劑為碳酸酯類溶劑,所述鋰鹽為六氟磷酸鋰,所述添加劑由無機稀土硝酸鹽和有機氟化物組成;其中有機溶劑的體積分數為85?98%,添加劑中有機氟化物的體積分數為2%~15%;無機稀土硝酸鹽的摩爾濃度為0.02mol/L~0.2mol/L。本發明提供的鋰金屬負極用電解液,與鋰金屬負極有良好的兼容性,解決了鋰金屬負極庫倫效率低和枝晶生長帶來的安全問題;且電解液與鋰金屬和高壓正極有良好的兼容性,可提高鋰電池的循環穩定性、倍率性能及能量密度。
本發明涉及一種磷酸鐵鋰正極材料及其制備方法和電池,制備方法包括以下步驟:步驟一:將磷酸鐵、鋰源、碳源和添加劑混合制成粉料,然后進行燒結得到磷酸鐵鋰晶種;步驟二:將所述磷酸鐵鋰晶種與磷酸鐵、鋰源、碳源和添加劑混合制成粉料,然后進行燒結,得到所述磷酸鐵鋰正極材料。第一次燒結處理得到的晶種可以促進第二次燒結處理中磷酸鐵鋰晶體的生長,進而形成大小晶粒錯落搭配,減少了顆粒之間的間隙,使顆粒接觸緊密,提高了壓實密度,同時第二次燒結處理加入的磷酸鐵、鋰源和碳源等形成的磷酸鐵鋰晶體由于只經歷一次燒結處理過程,較為容易獲得高容量,從而可使最終電池產品獲得高能量密度。
本發明提供了一種鋰離子電容器及其制備方法,鋰離子電容器包括正極材料和負極材料,正極材料為多孔碳材料;負極材料為石墨化碳材料;多孔碳材料和石墨化碳材料以造孔劑和/或催化劑、碳源為原料,經過熱處理制備得到。其鋰離子電容器的制備方法為:將負極材料與鋰片組裝成半電池,在50?mA/g電流下循環3次,最后放電至0.01V;然后將半電池拆開得到預嵌鋰的石墨化碳負極片;將預嵌鋰的負極片與多孔碳正極材料分別作為鋰離子電容的負極和正極,與電解液和隔膜組裝成扣式鋰離子電容器。本發明的鋰離子電容器,正極材料電極材料電容量大,負極材料具有一定的電壓平臺、較高的容量和更好的倍率性能,使電容器的性能優異。
本發明涉及鋰離子蓄電池技術領域,具體為一種便于安裝固定的鋰離子蓄電池保護裝置,包括鋰離子蓄電池保護裝置主體,所述鋰離子蓄電池保護裝置主體包括保護盒殼體,所述保護盒殼體的頂端插入有防護蓋板,所述防護蓋板的頂端均勻開設有圓孔,所述保護盒殼體的內部放置有鋰離子蓄電池主體,所述保護盒殼體的頂端的兩側皆固定安裝有限位機構,且限位機構的數量為四個。本發明通過設置有矩形槽、矩形框架、軟墊、夾持塊、固定塊、旋轉把手和絲桿,軟墊防護鋰離子蓄電池主體的兩側不被磨損,同時保證鋰離子蓄電池主體能夠穩定的固定在保護盒殼體的內部,防止在車體晃動的過程中,鋰離子蓄電池主體和保護盒殼體內部殼體發生碰撞。
本發明公開了一種廢舊錳酸鋰電池的回收再利用方法,該方法是將廢舊錳酸鋰電池進行破碎、回收電解液及風選,輕產物經過沖洗得到干凈隔膜及細粒級活性物質,重產物經過濕法剝離金屬混合物和細粒級活性物質,金屬混合物由色選選出金屬銅和金屬鋁,細粒級活性物質通過反浮選工藝進行分離石墨和錳酸鋰材料,錳酸鋰材料經過補鋰固相燒結以及包覆再生后可以形成性能良好的錳酸鋰電池材料;該方法流程工藝簡單、成本低廉,既可以對廢舊錳酸鋰電池中的有用物質進行有效回收,又可以對廢舊錳酸鋰電池中的污染物質進行有效處理,符合二次資源處理的三化原則。
本發明公開了一種鋰硒電池柔性正極的制備方法,該柔性正極由自支撐的含氮多孔碳表面修飾的碳纖維膜與單質硒復合而成。具體制備方法是在冷凍干燥后的細菌纖維素膜上原位生長金屬有機框架ZIF-8,再經高溫碳化后,與含硒的有機溶劑復合。該制備方法得到的鋰硒電池柔性正極具有固硒效果好、硒含量高、機械強度高等優點。同時,制備方法簡單,無需復雜的涂布工藝,制得的鋰硒電池柔性正極無需添加粘結劑、導電劑和集流體,應用于鋰硒電池,能表現出優異的電化學性能。
本發明公開一種磷酸鐵鋰系復合材料的制備方法,其特征在于采用磷酸氫鐵作為鐵源和磷源,將鋰源(氫氧化鋰、碳酸鋰、草酸鋰等)、磷酸氫鐵和摻雜源物質混合,置于球磨機中進行機械化學反應,使鋰替換FeHPO4中的氫,將球磨后的物料置于保護性氣氛下煅燒數小時晶化即可得到磷酸鐵鋰(LiFePO4)復合材料。本發明的優點在于它簡化了合成工藝,降低了材料成本,得到的磷酸鐵鋰復合材料比容量高,循環性能良好,易于工業化應用。
本發明公開了一種改性鋰離子電池正極材料,包括鎳鈷錳酸鋰基體和Li2SiO3,Li2SiO3位于鎳鈷錳酸鋰基體的表面和鎳鈷錳酸鋰基體表層的一次顆粒間隙中;Li2SiO3占鎳鈷錳酸鋰基體重量比為0.1%~10%。本發明采用液相溶出法直接在前驅體表層實現Li2SiO3包覆,相比于草酸鹽原位包覆法,后續燒結過程中陰離子無需消耗氧,可確保燒結氣氛中有足夠的氧分壓來完成主反應,能夠讓材料中更多的Ni2+氧化到Ni3+,對于高鎳材料而言,不會造成Li+/Ni2+混排嚴重、氧空位較多等問題,使其具有良好的電化學性能。
本發明公開了一種控制層狀高鎳正極材料表面殘鋰的方法,包括以下步驟:檢測已制取或已獲取的層狀高鎳正極材料中鋰元素殘留量x,x表示檢測得到的殘余鋰在層狀高鎳正極材料中的質量分數;測量計算一定溫度下特定鋰源在純水中的溶解度s;再根據測得的鋰元素殘留量x和溶解度s,配制特定質量濃度的特定鋰源水溶液;然后使用配制得到的特定鋰源水溶液對層狀高鎳正極材料進行充分洗滌;最后經固液分離和干燥,得到控制表面殘鋰后的層狀高鎳正極材料。本發明的方法操作簡單,能夠有效去除材料表面的鋰殘余,且能保證被洗材料晶體內部不會發生化學脫鋰作用。
本實用新型公開了一種安全型方形金屬殼鋰離子電池。當鋰離子電池受到外部擠壓時,絕緣膜保護套件兩片絕緣膜受到不均勻力拉扯、錯位裂開,電池芯外表面的負極銅箔直接與帶正電的金屬殼內腔接觸形成電池芯外短路;或當鋰離子電池受到金屬異物穿刺時,電池芯外表面的負極銅箔、金屬異物、帶正電的金屬殼接觸形成電池芯外短路。通過電池芯外短路放電的方式更快速的釋放鋰離子電池能量,電池芯外短路放電產生的熱量通過導熱性良好的銅箔及金屬殼散開,緩解了鋰離子電池能量的快速釋放產生的局部高溫而誘發的正極材料高溫下的釋氧發應,而從提高鋰離子電池的安全性能。
本申請公開了一種鋰離子電池陶瓷隔膜及其制備方法,鋰離子電池陶瓷隔膜組分包括:基膜;鋰離子電池陶瓷隔膜涂層組合物;所述鋰離子電池陶瓷隔膜涂層組合物包括:陶瓷粉,粘合劑,分散劑。其制備方法包括:將所述鋰離子電池陶瓷隔膜涂層的組成物分散于純水中,得到陶瓷涂層漿料;將所述陶瓷涂層漿料均勻涂覆于所述基膜的表面,加熱干燥后,即得到表面涂覆有陶瓷涂層的所述鋰離子電池陶瓷隔膜;所述干燥溫度為50~90℃,干燥時長為1~20min。相較于現有技術而言,所述鋰離子電池陶瓷隔膜輕薄以及具備優良的低熱收縮率和離子通透性。
本發明公開了一種選擇性浮選鋰輝石的捕收劑及其應用,該捕收劑由工業脂肪酸、羥胺類化合物和無機堿,按質量比分別為65%~85%、5%~15%、10%~20%的比例經皂化反應而成。該捕收劑適合在10℃至25℃的礦漿溫度下使用,根據礦石中鋰輝石礦物含量的變化(或礦石中Li2O含量不同),其用量在100~600g/t之間,適合于從偉晶巖礦石中選擇性地浮選回收鋰輝石。該捕收劑對鋰輝石具有選擇性浮選作用的原理在于捕收劑中羥胺類化合物的氧肟基對鋰輝石表面暴露的鋁、鋰等活性點具有選擇性螯合作用,強化了脂肪酸類化合物對鋰輝石礦物的選擇性捕收。通過皂化反應,增強了捕收劑的水溶性及在礦漿中的彌散性,從而提高了捕收劑的作用效果。
一種堿性直接氧化制備六氟銻酸鋰的方法,銻白在氫氧化鋰水溶液中漿化,然后加入雙氧水氧化,使銻以焦銻酸鋰形式沉淀,沉淀物經過洗滌后產出焦銻酸鋰前驅體;焦銻酸鋰用水漿化后加入氫氟酸中和至要求pH數值,然后向溶液中加入雙氧水,使焦銻酸鋰中殘存的少量三價銻氧化為五價,料漿采用真空抽濾方式液固分離后,向六氟銻酸鋰溶液中通入硫化氫氣體凈化脫除重金屬雜質,凈化后液經過濃縮、結晶和干燥得到六氟銻酸鋰產品。本發明的實質是利用焦銻酸鋰溶解度小的原理直接氧化制備出焦銻酸鋰前驅體,然后利用Sb?F鍵長比Sb?OH鍵長短且結合力強的原理生成六氟銻酸鋰產品。本發明具有工藝過程短、產品質量好和成本低的優點。
本發明提供了一種高能量密度軟包裝鋰離子電池的制造方法,包括以下步驟:步驟1:制備電池卷芯或極片集束;步驟2:將包有隔離膜的涂碳鋁箔包裹在電池卷芯或極片集束外部,并組裝成軟包電池;步驟3:向步驟2組裝的軟包電池中注入預鋰化電解液,以涂碳鋁箔作為輔助電極對負極進行預鋰化;步驟4:預鋰化完成后,取出涂碳鋁箔并去除多余的預鋰化電解液,注入功能化電解液,然后進行活化,得到高能量密度軟包裝鋰離子電池。本發明實現了電池負極的簡單、安全、可精準控制的原位預鋰化,從而彌補全電池首次充放電過程中的鋰損失,提高全電池中正極材料的克容量發揮,有效提升鋰離子電池的能量密度。
本實用新型涉及鋰電池儲能和UPS技術領域,尤其涉及一種應用于鋰電池充放電管理的電氣系統裝置,包括由多個電池組相串聯而構成的儲能電池模組,儲能電池模組的充放電端設有自主控制閉合和斷開鋰電池充放電回路的鋰電池管理系統,鋰電池管理系統的充放電端設有逆變器;鋰電池管理系統包括與儲能電池模組充放電端串聯的充放電保護電路,還包括自主控制充放電保護電路的BMS主控板。本實用新型通過鋰電池管理系統對充放電過程進行實時監控和保護,并能夠與UPS或逆變器通信,使整套系統能夠安全可靠運行,能夠實時監控鋰電池電壓溫度狀態、減少由于過充或過放損壞鋰電池,增加了鋰電池循環使用壽命。
本發明提供了一種負極的補鋰方法及其應用,包括以下步驟:S1、制作電池,對電池進行充電,使電池的負極析鋰,以獲得鋰晶體;S2、剝離步驟S1中獲得的鋰晶體;S3、球磨步驟S2中得到的鋰晶體,將其制成混合液,并涂覆于待補鋰的負極的至少一表面;完成負極的補鋰。相比于常規的鋰粉補鋰,本發明的補鋰方法采用致密的顆粒狀鋰晶體進行補鋰,不僅比表面積遠小于鋰粉,且顆粒與顆粒之間不容易團聚,由此解決了鋰粉在前期混合過程中容易出現的團聚問題,另該鋰晶體還具有粒徑較大的優勢,更容易將其分散均勻,進而解決了目前負極補鋰技術存在漿料難以分散的問題。
本發明提供了一種基于鋰化碳點改性的復合電解質及其制備方法和應用,該復合電解質包括聚合物電解質和所述聚合物電解質表面的界面層,所述界面層包括LiF;所述聚合物電解質包括高分子聚合物、鋰鹽和鋰化碳點;所述鋰化碳點由乙醛、鋰前驅體在堿性條件下進行反應得到,所述鋰前驅體包括雙(三氟甲烷磺酰)亞胺鋰和/或三氟磺酰亞胺鋰。本發明通過在導電聚合物中加入特定的鋰化碳點,使該復合電解質在使用過程中在表面形成界面層,在提高鋰離子遷移數和離子電導率的同時,可以穩定界面,幫助離子快速傳輸,有效解決因不均勻沉積而產生枝晶的問題。
一種高性能鋁鋰合金帶材的深冷軋制與時效處理制備方法,第一步:將鋁鋰合金帶進行固溶處理,實現主要合金元素的固溶;第二步:將固溶處理的鋁鋰合金帶均勻冷卻至?192℃~?150℃;第三步:將冷卻的鋁鋰合金帶進行深冷軋制,得到鋁鋰合金帶材;第四步:將深冷軋制的鋁鋰合金帶材再次冷卻至?192℃~?150℃;第五步:重復第三步和第四步,直到整個軋制壓下率達到50~95%;第六步:將軋制的鋁鋰合金帶材進行時效處理,得到高性能鋁鋰合金帶材。該鋁鋰合金帶材的強度與韌性超過冷軋的鋁鋰合金帶材,其表面硬度達到HV150~HV240,比冷軋制備的材料具有更高的機械綜合性能。
本發明涉及一種球形摻雜錳酸鋰的漿料噴霧干燥制備方法,其方法是,將二氧化錳、碳酸鋰、摻雜金屬鹽、含有分散劑的溶液按照一定比例混合,機械球磨制得混合均勻的漿料;將混合均勻的漿料進行噴霧干燥處理,得到球形前驅體;將上述前驅體材料分段焙燒,得到球形摻雜的錳酸鋰正極材料產物。該鋰離子電池用錳酸鋰正極材料粒度均勻,平均粒度為15ΜM,呈規則球形,具有較好的循環性能。本發明工藝簡單,操作方便,環境友好,適合于工業化生產。
本發明公開了一種利用鈦鐵礦制備鈦酸鋰前驅體的方法:用酸浸出鈦鐵礦得到鈦渣。用堿將鈦渣打漿,調節pH=4-14。在20-80℃的攪拌反應器中加絡合劑浸出,反應過程中用堿調節pH=4-14。將得到的濾液加熱到80-110℃,過濾,洗滌,得到沉淀物。將沉淀物于50-150℃下烘干后得到鋰離子電池負極材料鈦酸鋰的前驅體——鈦的絡合物?;蛘邔⒑娓珊蟮某恋砦镌?00-900℃下煅燒得到鋰離子電池負極材料鈦酸鋰的另一種前驅體——銳鈦型TiO2。本發明具有原料來源廣、工藝流程簡單、產品質量好且穩定、能耗小、成本低等特點。
本發明公開了一種利用廢舊磷酸鐵鋰正極材料綜合利用的方法,該方法為將廢舊磷酸鐵鋰正極材料采用酸液浸出,浸出液經過調節鐵磷比以及調節pH值至強酸性后,通過氧化反應使亞鐵離子轉化成鐵離子,生成磷酸鐵沉淀,液固分離,得到水合磷酸鐵和含鋰溶液;將含鋰溶液通過沉淀法去除重金屬離子后,液固分離,得到重金屬沉淀渣和含鋰凈化液;在含鋰凈化液中加入鋰離子沉淀劑,并調節pH值為弱酸性或堿性進行鋰離子沉淀反應后,液固分離,得到鋰鹽產品。該方法可以高回收率回收廢舊磷酸鐵鋰正極材料中的鐵、磷和鋰,同時獲得高純和高振實密度的磷酸鐵及鋰鹽產品,且回收過程簡單,條件溫和,成本低,滿足工業生產要求。
本發明公開了一種含鋰熔融鹽的閉環回收方法,配置含鋰熔融鹽體系,含鋰熔融鹽體系為第一鋰鹽和第二鋰鹽的混合體系;將鋰電池電極材料前驅體與含鋰熔融鹽體系混合,獲得混合物,將混合物轉入高溫窯爐中,先預熱,再加熱燒結,燒結后冷卻,水洗,收集濾液和沉淀物;將沉淀物加熱干燥,獲得鋰電池電極材料,命名為NCM?P;在濾液中補加第二鋰鹽至制備NCM?P所需的物質的量,并加入制備NCM?P相同物質的量的鋰電池電極材料前驅體,混合均勻后烘干獲得混合物,重復上述制備方法,獲得NCM?1、……、NCM?n。上述含鋰熔融鹽的閉環回收方法,無需分離出殘余的含鋰熔融鹽或滴定分析濾液組分即可實現閉環式重復利用。
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