一種制備鋰離子電池正極材料焦磷酸鐵鋰的方法,包括以下步驟:以鋰源化合物、鐵源化合物、磷源化合物和螯合劑為原料,混合溶于水中,在室溫下攪拌0.5-2h得到溶膠,然后升溫到50-100℃并保持2-10h,使之形成凝膠,接著將此凝膠在真空干燥箱中以100-120℃烘干,將得到的干凝膠球磨1-4小時,研磨均勻后,再在保護氣氛下于500-700℃燒結2-16小時,自然冷卻到室溫,即得成品焦磷酸鐵鋰。本發明合成的焦磷酸鐵鋰的顆粒均勻一致,結晶度高,顆粒的分散性好。使用本發明合成的焦磷酸鐵鋰制成的電池,具有較高的充放電容量和充電平臺,循環壽命優良,能滿足鋰離子電池實際應用的各種需要。
本發明公開了一種低濃度鋰離子電池電解液及其制備的鋰離子電池。該低濃度鋰離子電池電解液由鋰鹽、非水系有機溶劑和惰性共溶劑組成;其中:鋰鹽的濃度為0.1~0.8mol/L,非水系有機溶劑和惰性共溶劑的體積比為(20~80):(20~80)。本發明的低濃度鋰離子電池電解液具有優異的抗氧化穩定性,能夠與正極材料之間形成穩定的界面,從而提高鋰離子電池的循環性能;而且該電解液具有獨特的鋰離子溶劑化結構和較低的粘度,使其與隔膜和正負極材料間均有良好的浸潤性能,能夠有效提高鋰離子電池的倍率性能。本發明的電解液具有良好的阻燃性能,能夠提高鋰離子電池的安全性能,降低著火爆炸的風險;而且減少電解液中鋰鹽的用量,從而大幅度減少電解液和鋰離子電池的成本。
本發明公開了一種可在任意海洋深度下工作的潛航器耐壓新型聚合物鋰電池包,包括:箱體、設于箱體內部的鋰電池單元與保護板、設于箱體上部的柔性上蓋與壓板、設于箱體下部的截止閥;所述鋰電池單元由聚合物單體鋰電池、PCB轉接板與支撐架組成;鋰電池單元與保護板用螺釘固定在箱體所設螺柱上;保護板則通過導線與鋰電池單元完成電路連接;所述柔性上蓋與壓板,通過螺釘和螺母固定在箱體所設法蘭邊上,使內部形成密閉結構。當潛航器下潛時,柔性上蓋自動向內凹陷,使箱體內部預先注滿的硅油被壓縮而產生內壓,瞬間使箱體內外壓力達到動態平衡,避免箱體被壓破進水。本發明具有高安全性與可靠性、低成本和使用方式靈活的特點。
本發明公開了一種石墨烯包覆硼酸鐵鋰制備鋰離子電池正極材料的方法,它涉及鋰離子電池正極材料的改性制備技術領域;制備方法為:將鋰源Li,鐵源,硼源B,石墨烯和聚合物反應,制得粘稠物后置于干燥箱中烘干,研磨制得前驅體粉末;前驅體粉末用水分散,于超聲清洗器中超聲5?20min,隨后取出,抽濾,水洗后,用乙醇清洗;清洗后的前軀體粉末置于真空干燥箱中烘干;置于管式爐中的惰性氣氛中,自然冷卻到室溫,得高性能鋰離子正極材料LiFeBO3包覆石墨烯復合材料。制得的均勻石墨烯包覆的硼酸錳鋰的粒徑在亞微米級別,顆粒的分散性好、結晶度高,物質為純相無雜質,具有較高的首次可逆充放電比容量,電化學性能有明顯改善。
一種鋰離子電池正極材料的制備方法,包括以下步驟:(1)對鈦硼顆粒在氧氣氣氛下進行熱處理;(2)將步驟(1)中經熱處理后的鈦硼顆粒與鋰鎳金屬氧化物混合后得到鋰離子電池正極材料;其中,所述鈦硼顆粒與鋰鎳金屬氧化物混合時,所述鈦硼顆粒的含量不大于鈦硼顆粒與鋰鎳金屬氧化物總量的1.5mol%。本發明還提供一種上述制備方法制備得到的鋰離子電池正極材料。本發明中本發明經熱處理后的鈦硼顆粒與鋰鎳金屬氧化物混合燒結后制備得到的正極材料的性能優異,使用此正極材料生產的鋰離子電池在高壓下具有優異的充放電特性與高溫存儲特性的同時還具有優異的循環特性。
本發明涉及一種鎳鈷錳酸鋰材料前驅體及其制備方法、以及由該前驅體制備的鋰離子電池。該鎳鈷錳酸鋰材料前驅體呈球形,一次顆粒為發射條狀,其化學分子式為Ni1?x?yCoxMny(OH)2,其中0<x<0.2,0<y<0.2,振實密度為1.6?1.9g/cm3,中位粒度D50為6?18μm,平均孔徑為14?18nm。該鎳鈷錳酸鋰材料前驅體的制備方法是在傳統一步法的基礎上進行改進,由該方法制備的前驅體既具備單一防氧化條件下前驅體產品的特點,又具備單一氧化條件下前驅體產品的特點;由該前驅體制備生產的三元正極材料兼具高容量、高循環性能的優點,同時還具有壓實密度高、熱穩定性好、自放電率低等優點。
本發明公開了一種鋰錳氧化物型鋰吸附劑的制備方法,包括以下步驟:(1)將鋰源和錳源按照Li/Mn摩爾比為1~30∶1的比例加入含絡合劑和氧化劑的水溶液中,然后于20℃~100℃的溫度下恒溫攪拌1h~72h,得到中間產物LiMnO2;(2)將中間產物LiMnO2在空氣氣氛下于300℃~1000℃焙燒1h~24h,得到前驅體Li1.6Mn1.6O4;(3)用無機酸對前驅體Li1.6Mn1.6O4進行洗脫,洗脫后經過濾、洗滌和干燥,得到鋰錳氧化物型鋰吸附劑H1.6Mn1.6O4。本發明的制備方法工藝流程簡單、成本低廉、操作簡便、且有利于實現工業化。
一種淬冷法制備磷酸鐵鋰-磷酸釩鋰的方法。包括將釩源化合物、鐵源化合物、鋰源化合物和磷源化合物按復合材料的化學計量比混合均勻,再加入碳源攪拌混合,并均勻分散在溶劑中,經噴霧干燥制備出球形前軀體混合物,再置于非氧化性氣氛中在500~900℃煅燒2~48小時,最后將高溫粉末迅速轉移至至-209℃~35℃的低溫介質中淬冷1min~2h,制得磷酸鐵鋰-磷酸釩鋰復合材料。本發明可制備出高振實密度、高倍率性能的復合正極材料,大大提高了材料的能量密度和倍率性能。
干法脫鎂從高鎂鋰比鹽湖鹵水預脫鎂富集鋰的方法,以高鎂鋰比鹽湖鹵水為原料,采用鹵水濃縮、噴霧干燥、造粒、焙燒、水浸取等工藝步驟,將鹵水中大部分鎂脫除,便于低成本提取鋰。主要技術要點是,干法脫鎂基于氯化鎂高溫水解原理,將可溶性鎂化合物大部分轉為難溶于水的鎂化合物(MGO)和能遇水水解的氯氧化鎂(MGOHCL),從而通過水浸取溶出可溶性氯化鋰、氯化鎂(主要由氯氧化鎂在水浸取時水解產生),實現鹵水的預脫鎂富集鋰。本發明綜合利用鹽湖鎂、鋰資源,具有脫鎂效率高、鋰鹽富集效果好、回收率高、能耗少、成本低項目工程投資少等特點。整個工藝簡要、清潔,對環境友好。本發明尤其適應大規模工業生產。
本發明涉及廢棄資源的回收利用技術領域,具體為一種以廢金屬鋰為原料制備氫氧化鋰的方法,步驟一、將廢金屬鋰在保護氣氛下切片;步驟二、將切片的廢金屬鋰片投放到裝有水的抽負壓排風或敞口的反應容器內;步驟三、廢金屬鋰片在反應容器中反應0.5?5.0小時;步驟四、過濾得渣和氫氧化鋰溶液;其將廢金屬鋰在保護氣氛下切片是確保操作的安全性,反應器需是抽負壓或敞口是確保反應過程中產生的氫氣能排出,不會因氫氣濃度高而爆炸,將廢金屬鋰切成長度為2?20cm,厚度為0.2?1.0cm的薄片是保證反應速度不會太慢而影響浸出效率,同時保證反應速度不會太快而發生燃燒或爆炸,可制備高純度的電池級氫氧化鋰。
本發明屬于鋰電池技術領域,尤其涉及一種鋰金屬電池正極片,包括正極集流體以及涂覆于所述正極集流體至少一表面的正極活性物質層,所述正極活性物質層包括正極活性材料、供鋰材料、導電劑和粘結劑,所述正極活性材料的脫嵌鋰電壓大于所述供鋰材料的脫嵌鋰電壓。另外,本發明還提供一種含有該正極片的鋰金屬電池。相比于現有技術,本發明的正極片通過采用具備不同脫嵌鋰電位的材料搭配,控制放電截止電壓,在負極光銅箔上形成一層金屬鋰,從而提高金屬鋰電池的循環性能。
本發明公開了一種5V鋰離子電池正極材料的制備方法,本發明的5V鋰離子電池正極材料的制備方法是通過水熱法原位共沉淀技術,使得鎳或鈷元素在原子層面上與主元素錳進行混排,在第一次煅燒過程中復合元素能夠嵌入LiMn2O4晶胞中,從而制備得到純相的具有類似LiMn2O4結構的尖晶石型結構的鋰離子電池正極材料,不會產生雜相,采用退火二次煅燒進一步確保純相。本發明制備得到的鋰離子電池正極材料的放電電壓平臺在4.6V~4.9V之間,在1C條件下,其首次放電比容量在110mAh/g~130mAh/g,30次循環后,其容量保持率大于97%,為具有高電壓性能的鋰離子正極材料,本發明的制備方法簡單,普適性強,產品一致性好,易于實現工業化。
本發明公開了一種用四氧化三錳制備鋰離子電池正極材料錳酸鋰的方法,包括以下步驟:先將四氧化三錳和鋰鹽按鋰錳摩爾比0.5~0.6配制后混合均勻得前驅體,然后對前驅體進行預燒結;預燒結后進行球磨、噴霧干燥,隨后進行二次燒結;最后,對二次燒結后的產物進行冷等靜壓處理,經破碎分級后得到鋰離子電池正極材料錳酸鋰。本發明具有工藝步驟簡單實用、成本低、易于實現規?;I生產、且產品性能優異等優點。
本申請涉及鋰離子電池析鋰診斷方法、裝置、設備和介質,方法包括:調用訓練好的概率機器學習模型;概率機器學習模型基于離線測試獲得的離線電池老化數據訓練得到,離線電池老化數據包括鋰離子電池老化過程中的容量退化軌跡數據、交流阻抗退化軌跡數據以及電池析鋰的標簽數據;獲取待診斷鋰離子電池的在線監測容量退化軌跡數據和在線監測特征阻抗退化軌跡數據;根據在線監測容量退化軌跡數據和在線監測特征阻抗退化軌跡數據,通過概率機器學習模型對待診斷鋰離子電池的析鋰概率進行在線估計,得到待診斷鋰離子電池的析鋰在線診斷結果。能大幅度提高診斷結果的準確度,同時也具有更好的易用性。
本發明涉及一種高效分離含鎂、鋰溶液中鎂鋰的方法。調整含鎂、鋰溶液的pH值,將可溶性植酸鹽加入到含鎂、鋰溶液中,使含鎂、鋰溶液中的Mg2+形成不溶于水的絡合物沉淀,而Li+仍留在溶液中;固液分離后,含有Li+的溶液經濃縮后沉淀制備碳酸鋰,所得含鎂沉淀用鹽酸溶解后,在弱酸性環境下用弱堿性陰離子吸附其中的植酸根離子,所得含Mg2+的交后液可用于制備鎂鹽;負載有植酸根離子的樹脂用NaOH溶液進行解吸后實現再生,解吸液用于下一循環的含鎂、鋰溶液中Mg2+的沉淀。本方法流程短,操作簡單,能高效實現含鎂、鋰溶液中鎂鋰的分離,而且植酸鹽能循環利用,生產成本低,易于工業化應用。
本發明公開了一種用于鋰硫電池的鋰/碳纖維或多孔碳紙/銅箔復合負極的制備方法。將碳纖維與導電碳、粘結劑通過涂布法制備碳纖維/銅箔負極,再通過電化學方法嵌入和沉積鋰,制成鋰/碳纖維/銅箔復合負極;或者將銅箔與多孔碳紙疊合制備多孔碳紙/銅箔負極,再通過電化學方法嵌入和沉積鋰,制成鋰/多孔碳紙/銅箔復合負極。該鋰/碳纖維或多孔碳紙/銅箔復合負極具有柔性,可輕松卷繞,將其用于鋰硫電池,具有抑制枝晶生長、高庫倫效率和高比容量的功能和電化學特點。
本發明涉及一種磷酸鐵鋰與鎳鈷錳酸鋰復合正極材料的制備方法,正極活性物質包括磷酸鐵鋰與鎳鈷錳酸鋰,將它們兩者分別與導電劑進行混合球磨,進行預包覆,預包覆之后將兩者混合,然后再采用干法(或濕法)球磨,進行干燥、粉碎、分級,后獲得表面包覆磷酸鐵鋰與鎳鈷錳酸鋰的復合正極材料。本發明提高了鎳鈷錳酸鋰鋰離子電池的循環性能與過充過放電的問題,延長了電池的使用壽命。該正極材料是磷酸鐵鋰與鎳鈷錳酸鋰混合,無需制備新材料,只要將這兩種正極材料進行混合均勻即可,因此不會明顯增加成本。
一種反溶劑法制備硅酸鋰包覆鎳鈷錳酸鋰正極材料的方法,包括以下步驟:(1)將氫氧化鎳鈷錳分散于含有硅源的水溶液中,加入鋰源,攪拌,得懸濁液;(2)向懸濁液中加入無水有機溶劑,攪拌,使硅酸鋰沉積于氫氧化鎳鈷錳表面,攪拌,蒸干,得粉末;(3)將粉末與鋰源混合,燒結,得硅酸鋰包覆的鎳鈷錳酸鋰正極材料。本發明通過反溶劑法合成硅酸鋰包覆鎳鈷錳酸鋰正極材料,有效減小鎳鈷錳酸鋰正極材料中的一次顆粒間間隙,空間結構布局更加合理,穩定性更強,且制備流程簡單,成本低,適用于工業化生產。
本發明提供一種廢舊磷酸鐵鋰正極料制備鋰的草酸鹽的方法,包括:將廢舊磷酸鐵鋰正極料A加入到草酸溶液B中進行反應,得到固液混合物C;對固液混合物C進行液固分離,獲得濾液D;將濾液D進行冷卻;對冷卻后的濾液D進行液固分離,獲得鋰的草酸鹽濾餅F和濾液H;濾液H循環使用。與相關技術相比較,本發明提供一種廢舊磷酸鐵鋰正極料制備鋰的草酸鹽的方法,通過使用草酸溶液浸出鋰,再通過冷卻析出鋰的草酸鹽,過濾獲得鋰的草酸鹽濾餅F和濾液H,濾液H循環使用,從而使得在制備的過程中不引入其他雜質離子,制備的鋰的草酸鹽純度高、結晶度好以及粒度可控,實現了資源的循環利用,而且整個工藝流程實現閉路循環,凈化工藝簡單,成本低。
本實用新型涉及一種改進的磷酸鐵鋰鋰離子動力電池結構,包括箱體,所述箱體頂部通過轉軸連接箱蓋,所述箱蓋一側設有卡扣,所述箱體一側設有卡槽,所述卡槽與卡扣配套連接,所述箱體一端設有控制盒,所述控制盒一側設有正電極和負電極,所述控制盒內腔設有控制器,所述箱體底部設有連接件,所述連接件上設有固定孔,所述箱體內腔設有固定架,所述固定架內設有磷酸鐵鋰電池,所述磷酸鐵鋰電池之間設有支撐件,所述箱體內腔兩端均設有溫度傳感器,所述箱體由內到外依次設有金屬散熱層、電熱膜、隔熱層、支撐層,通過設有電熱膜,可以電池所處的箱體內部環境進行加溫,解決了磷酸鐵鋰電池在低溫環境下性能變差的問題。
本發明公開了一種回收廢舊磷酸鐵鋰電池正極材料中鋰,鐵和集流體?鋁箔的方法。本發明首先將廢舊磷酸鐵鋰正極材料置于堿性溶液中,攪拌、超聲處理,待磷酸鐵鋰正極混合材料從鋁箔完全脫落后,將鋁箔從堿性溶液中分離后直接回收,然后從堿液中過濾分離出磷酸鐵鋰正極混合材料,再對其進行煅燒、球磨、過篩,然后將其浸泡在酸液中使之溶解,調節pH值使鐵元素以磷酸鐵的形式沉淀,過濾分離;繼續調節濾液至中性,再加入磷酸鹽使鋰元素以磷酸鋰形式沉淀。本發明簡單有效,可有效回收廢舊磷酸鐵鋰正極材料中的主要元素鐵、鋰和集流體?鋁箔,回收率高,采用較低濃度的酸、堿液,不產生二次污染,而且有價值的元素全部回收,實現原子經濟。
本發明涉及一種鋰離子電池,特別是電動車用動力型鋰離子電池。其特征在于:首先設計制造一種電池極片盒9,然后將電池極片裝入極片盒9內,由電池蓋4聯接極片盒9固定后裝入電池殼;再將電池蓋4與電池殼焊接為一整體,構成為性能良好的動力型鋰離子電池。生產過程的合格品率由傳統技術的66%提高到100%;電池容量增加,內阻明顯下降,電池的充放電性能明顯改善,最大脈沖放電電流倍率可達15CA;電池容量和內阻分布均比較一致和集中,顯著提高應用于電動車或電動工具上的電池組的性能。
本發明公開了一種用釩磁鐵礦制備磷酸鐵鋰-磷酸釩鋰復合前驅體的方法,將釩磁鐵礦用酸浸出,過濾,在濾液中溶解一定量的其它釩源,使混合溶液中V的濃度為0.01-3.0mol/L,V與Fe的摩爾比為0.5~2.5;再加入0.01~6.0mol/L堿性水溶液控制體系的pH=1.0~12.0,在30-100℃反應3min~24h,再將沉淀經洗滌、過濾、烘干,燒結即得磷酸鐵鋰-磷酸釩鋰的復合前驅體—釩酸鐵和摻雜釩酸鹽的混合物。本發明原料來源廣、工藝流程簡單、產品質量好且穩定、成本低;特別適合于為鋰離子電池復合正極材料磷酸鐵鋰-磷酸釩鋰的大規模生產提供優質的釩鐵源,并實現釩磁鐵礦資源的綜合利用。
本發明公開了一種鋰離子電池單晶三元正極材料制備方法、正極材料以及鋰離子電池,制備方法包括以下步驟:將乙酸鎳、乙酸鈷、乙酸錳與碳酸鋰按(Ni+Co+Mn):Li=1:0.05~0.3的摩爾比混合,在空氣或者氧氣的氣氛中進行低溫固相反應;得到預埋化的前驅體;將所述前驅體與鋰源按一定的摩爾比混合,在空氣或者氧氣的氣氛下高溫煅燒后粉碎過篩,得到單晶三元正極材料;單晶三元正極材料由所述制備方法制得;所述鋰離子電池包括采用所述制備方法制備得到的單晶三元正極材料;本發明制備的材料電化學性能優異且具有工藝簡單,快速高效、成本低廉,經濟效益顯著的特點。
本發明屬于電池材料領域,具體公開了一種金屬鋰@碳復合材料,包括帶有密閉的裝填腔室的中空碳顆粒,以及填充在裝填腔室內的金屬鋰;所述的中空碳顆粒的殼材料為石墨化碳。其優勢在于,中空碳顆粒巨大的內部空腔提供了金屬鋰存儲的位點,而中空碳顆粒表面的碳壁有效防止了金屬鋰與空氣,電解液的直接接觸,避免的界面反應的發生。得益于這些優勢,中空碳顆粒保護的金屬鋰陽極可以在空氣中穩定100h以上。本發明還公開了所述的金屬鋰@碳復合材料的制備和應用。
本發明涉及一種鋰電池隔膜干燥裝置、鋰電池隔膜制造系統及工藝。鋰電池隔膜干燥裝置包括支架;引導輥,所述引導輥裝設于所述支架上,且所述鋰電池隔膜繞過所述引導輥,所述引導輥用于促使所述鋰電池隔膜沿預定方向循序前移;熱水循環部件,包括熱水器及與所述熱水器連通的熱水管;所述引導輥為中空結構,且兩端分別開設有進水口和出水口,所述熱水管分別與所述進水口和所述出水口連接。本發明提供的鋰電池隔膜干燥裝置、鋰電池隔膜制造系統及工藝能夠使鋰電池隔膜表面的水能夠迅速被蒸發干燥且干燥均勻可靠,不易留下水漬,鋰電池隔膜外觀品質好。
一種用含鋰鹽湖鹵水制備碳酸鋰的工藝,包括以下步驟:(1)配制石灰乳懸浮液,將石灰乳懸浮液與含鋰鹽湖鹵水混合均勻;(2)蒸發相當于含鋰鹽湖鹵水混合料質量10~70%的水分,再進行固液分離;(3)繼續蒸發相當于35~60%的水分,再進行固液分離;(4)繼續蒸發35~60%的水分,再次進行固液分離;(5)加入堿或堿的溶液,調整pH值至11~14,過濾;(6)加入草酸或草酸鹽溶液,除鈣,過濾,留取濾液;(7)往濾液中通入二氧化碳,或加入碳酸鹽,固液分離,濾渣為碳酸鋰。本發明實現高鎂鋰比的鹽湖鹵水提鋰、制備工業級碳酸鋰的工藝;工藝流程短,設備簡單,生產成本低。
本發明提供了一種鋰二次電池富鋰正極復合材料的制備方法,包括以下步驟:將包含鎳鹽、鈷鹽、錳鹽、碳酸鈉和螯合劑的反應溶液進行沉淀反應,得到前驅體;對所述前驅體進行預煅燒,得到預煅前驅體;將包含所述預煅前驅體和鋰鹽的混合物進行第一次煅燒,得到基體材料;對所述基體材料和鎢鹽混合后進行第二次煅燒,得到表面包覆WO3的富鋰正極復合材料(LMSS/WO3)。根據實施例的檢測結果可知,本發明得到的LMSS/WO3首次放電比容量達到255mAh/g;循環50次后,放電比容量為239mAh/g,容量保持率為93%。
本發明公開了一種鋰離子電池正極材料錳酸鋰的制備方法。將Li(CH3COO)·2H2O與Al(NO3)3·9H2O加入到乙二醇甲醚中,待完全溶解后加入PO(OC4H9)3和Ti(OC4H9)4并不斷攪拌,確保溶液不沉淀。然后將LiaMn2-bMbO4粉末加入到上述配制好的溶液中,在攪拌的同時加入H3BO3,攪拌后蒸干并干燥,將干燥得到的粉末在馬弗爐中煅燒,自然冷卻,研細得到表面包覆yLi1+xAlxTi2-x(PO4)3·(1-y)Li3BO3的錳酸鋰或摻雜型錳酸鋰粉末。用本發明方法制作的鋰離子電池正極材料,在有效抑制錳酸鋰溶解的同時,由于包覆物質為鋰離子導體,不會影響充放電過程中鋰離子的嵌入和脫出,因而具有較好的循環性能。
本實用新型屬于鋰電領域,具體公開了提升鋰電過充穩定性的熱敏極耳以及鋰離子電池,其特征在于,包括前端極耳、后端極耳、用于將前端極耳和后端極耳導電連接的夾心熱敏電阻、以及用于將前、后端極耳與夾心熱敏電阻接觸部位封裝固定的絕緣膠;所述的夾心熱敏電阻包括依次復合的金屬層A、熱敏電阻材料層和金屬層B;所述的夾心熱敏電阻的金屬層A與前端極耳接觸,金屬層B與后端極耳接觸;前端極耳、后端極耳一端封裝在絕緣膠內,另一端延伸出絕緣膠。將本實用新型所述的極耳應用至鋰離子電池的組裝中,可以獲得具有優異抗過充性能的鋰離子電池。
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