本發明提供了一種基于鋰枝晶生長的鋰離子電池在線檢測方法及裝置,主要技術方案是:獲取待測鋰離子電池原始狀態下的超聲波形圖像及內部具有鋰枝晶的鋰離子電池的特征超聲波形圖像;在預設條件下對待測鋰離子電池進行充放電試驗;在充放電過程中,獲取待測鋰離子電池的超聲波形圖像;將待測鋰離子電池的超聲波形圖像與所述待測鋰離子電池未測試前的超聲波形圖像進行對比以獲取兩者之間的差異信息,并在所述差異信息與相應位置處的所述波形信息一致時,定性判斷所述待測鋰離子電池內部有鋰枝晶形成??梢詫崟r檢測待測鋰離子電池內部鋰枝晶的生長狀態,檢測方法簡單易行,便于實現,保證了電池的完整性,避免了安全事故的發生。
本發明涉及金屬冶煉技術領域,具體提供一種鋰礦浸出渣提鋰的方法,包括:將干燥的浸出渣與硫酸鹽添加劑混合均勻,對混合后的第一物料進行研磨活化;將活化后的第一物料與濃硫酸混合,將混合后的第二物料進行熱處理,熱處理過程噴入鈣劑固鋁;對熱處理后的第三物料進行水浸出或者酸浸出提鋰;提鋰后的浸出液循環用于第三物料的浸出,提鋰浸出液添加雙氧水和氫氧化鈉沉淀鋁、鐵雜質,雜質經固液分離去除后,向浸出液中添加碳酸鈉,然后分離固液混合物得到碳酸鋰,沉鋰余液直接用于第三物料浸出或者采用蒸發結晶獲得混合硫酸鹽回用。根據本發明的方案,鋰礦浸出渣鋰浸出率>90%,浸出液鋁離子濃度<0.5g/L,鋰綜合回收率>80%,鋰浸出渣中鋰資源得到有效回收。
本發明公開了一種基于鋰離子固態電解質的鋰元素提取方法及裝置,其中,方法包括以下步驟:將參加反應的金屬材料插入含有鋰鹽溶液的陽極中,得到陽極集流體的活性電極;將惰性材料插入含有氯化鋰水溶液的陰極中,得到陰極集流體的惰性電極;將陽極集流體與陰極集流體隔離,并在電場驅動下,將含有鋰鹽液體中的鋰離子通過鋰離子固態電解質或含有鋰離子固態電解質的混合物從陽極遷移到陰極,在惰性電極提取到鋰元素。該方法可以利用鋰離子固態電解質對鋰離子的高選擇通過性,通過電化學的辦法實現對海水和鹽湖水中鋰離子的高效和低成本提取。
本發明公開了一種鋰液流電池反應器及電極懸浮液嵌鋰合成方法。所述電池反應器是在反應罐內固定一個或多個由負極集流芯、鋰負極、鏤空套管、多孔隔膜和正極集流芯構成的組裝結構。利用該電池反應器能夠對電極懸浮液進行電化學合成嵌鋰,將電極懸浮液注入反應罐,在反應罐內鋰負極脫嵌的鋰離子通過鏤空套管的孔隙、多孔隔膜,最終嵌入到電極懸浮液的活性材料顆粒中,通過調節電極懸浮液的流速、電壓和循環反應的次數,來控制反應罐內電極懸浮液的電化學合成過程和嵌鋰程度。該方法能夠得到穩定的富鋰電極材料或者具有較高電容量的亞穩相含鋰合金,從而提高電池的能量密度和循環壽命。
本發明提供一種鋰金屬電池負極材料的鋰枝晶抑制裝置、系統及方法,依據增加材料的親鋰性可以降低金屬鋰的成核與擴散勢壘,擴大的層間距可提供鋰在材料內部擴散通道,從而加快鋰輸運動力學抑制負極鋰枝晶生長的理論基礎,采用高能介質使碳原子層活化膨脹,增大的層間距可提供碳原子層內空間作為鋰的體相擴散通道,可以加速電極界面的電化學動力學。高能介質處理后的鋰金屬電池負極材料表面與內部均具有穩定分散金屬鋰、調節鋰擴散的功能,可以抑制鋰枝晶的產生,提高鋰金屬電池負極的循環穩定性。
本發明實施例提供一種二次鋰離子電池正極材料硅酸鎳鋰的制備方法。 屬二次鋰離子電池正極材料制備領域。該方法包括:將25~35質量份的鋰源 化合物、15~25質量份的二價鎳源化合物、20~30質量份的納米SiO2和25~35 質量份的去離子水混合,向混合后的混合物中加入有機酸調節混合物的pH值 為4~6.8,攪拌1~6小時,球磨3~24小時,將球磨后的混合物噴霧干燥后在 空氣中在550~850℃溫度下煅燒6~18小時,制得純度為95%~100%、均粒徑 為100~500nm的均分散的硅酸鎳鋰LiNiSiO4納米顆粒。該方法工藝步驟簡單、 原料來源廣泛且原料價格低廉,合成的硅酸鎳鋰LiNiSiO4材料為六方晶形具有 磷酸鐵鋰材料的一切優點,還具有高的電導率和振實密度,可作為理想的二 次鋰離子電池正極材料。
本申請涉及一種金屬鋰電池用隔膜及其制備方法和相應的金屬鋰電池。本申請的隔膜包括基膜和涂層,其中所述涂層包括能與金屬鋰通過原位電化學或化學反應形成鋰合金的親鋰氧化物和能與金屬鋰反應的無機固態電解質。通過本發明特定設計的隔膜設計,解決了鋰電池中金屬鋰沉積不均勻的問題,進而提高了電池倍率性能和安全性能。當本發明的鋰電池中采用含氟電解液時,本申請所涉及的涂層與含氟電解液的聯用使得鋰電池具有極其優異的安全快充效果。
本發明提供了一種防止尖晶石鈦酸鋰基鋰離子電池脹氣的電解液體系。在有機電解液體系中加入添加劑,該添加劑在電池循環過程中由于自身的還原反應在Li4Ti5O12電極表面形成一層固體電解質膜,阻止鈦酸鋰電極和有機電解液的直接接觸,從而防止產生脹氣;添加劑由有機硼酸鋰鹽和含酰胺基團或酰亞胺基團的有機物組成,添加劑的添加量為電解液體系總重量的0.2-10wt%。本發明采用有機硼酸鋰鹽作為有機電解液的成膜添加劑,其在電池循環過程中由于自身的還原反應在電極表面形成一層穩定的SEI膜,而含酰胺或酰亞胺基團的有機物則可以與電解液中的痕量水分反應,抑制LiPF6高溫下的解離,從而防止脹氣現象,提高了電池的循環壽命。
本發明提供的鎂鋰合金電化學性能的控制方法,突破了傳統的單純使用鑄態鎂鋰合金的思路,對鑄態鎂鋰合金坯料進行擠壓操作,通過控制合金坯料的溫度、擠壓筒的溫度、擠壓模具的溫度、保溫時間等因素,使得擠壓后的鎂鋰合金在0.7mol/L-1.0mol/L?NaCl溶液中的腐蝕電位達到-1.8V至-1.4V、開路電位達到-1.8V至-1.5V、恒電流氧化電位達到-1.6V至0V、電化學阻抗達到30-160Ω·cm2,相比于純鑄態的鎂鋰合金,電化學性能得到大幅度提升。
本發明涉及一種提高鹽湖鹵水中鋰的回收率的方法,尤其從高含鹽、高鎂鋰比鹽湖鹵水和鹽田生產鉀肥后濃縮含鋰老鹵中用膜法分離鎂和鋰,提高鋰回收率的方法。該方法是用水作為循環工作物質將高含鹽、高鎂鋰比原料鹵水稀釋到180g/L以下,再通過一級或多級壓力驅動分離膜分為濃縮液和透過液,濃縮液中含鹽量相當于原料鹵水或者更高;透過液中鋰占原料液中鋰資源的2/3左右,再通過反滲透膜系統或者膜蒸餾系統進行濃縮分離得到淡水和濃水,將淡水循環,稀釋原料鹵水;濃水沉淀回收碳酸鋰,沉淀后的上清液一部分返回稀釋原料鹵水。該方法能夠顯著降低分離膜系統的壓力,降低運行成本,并提高回收率,以提高高含鹽鹵水中鋰的回收率。
本發明提供了一種鋰電正極材料的制備方法,尤其是一種鋰電正極材料的低能耗制備方法及由其制得的鋰電正極材料。該制備方法為將鋰源與前驅體按(1.0?1.07):1混合均勻,以1.0?2.5℃/min的升溫速率升溫至940?960℃,燒結10?15h,即得。所制得鋰電正極材料燒結料的硬度低,進而在后續破碎工序中采用弱破的方式來使正極材料保持顆粒完整性,減少細粉產生,降低正極材料的制造成本。
本發明涉及的一種鋁基富鋰渣制備碳酸鋰的方法,步驟為:(1)將鋁基富鋰渣與水混合制備鋁基富鋰渣漿液;(2)鋁基富鋰渣漿液碳化浸出得到碳化浸出液和碳化浸出渣;(3)碳化浸出液中鋰含量<6.00g/L,則將碳化浸出液返回步驟(1),重復碳化浸出至鋰含量為6.00~9.00g/L,將鋰含量為6.00~9.00g/L的碳化浸出液熱解得到粗碳酸鋰和熱解母液;(4)用80~95℃的水洗滌碳化浸出渣得到洗液和氫氧化鋁;(5)熱解母液和洗液返回步驟(1);(6)將粗碳酸鋰碳化精制得到純度>99.5%的碳酸鋰產品。本發明方法工藝過程簡單、制備的產品純度高,且易與現有氧化鋁生產流程嫁接,便于推廣應用。
本發明公開了一種鋰離子電池可逆鋰損耗的定量檢測方法,至少包括如下步驟:(1)鋰離子電池負極可逆鋰消耗量預估;(2)將電池進行放電;(3)將電池拆解后用提取液溶出負極中的鋰;(4)繪制Li的標準工作曲線,測定步驟(3)中得到的含鋰溶液中鋰的含量,并計算負極表面總的鋰含量;(5)計算負極可逆鋰的消耗量。本發明是一種可靠的鋰離子電池負極所消耗的可逆鋰含量的檢測方法,這在電池診斷領域意義重大,一方面可以更全面地掌握電池壽命失效機制,并以此為根據更好的控制電池的使用條件從而延長電池的使用壽命,另一方面,可以以此為基礎更好地設計電池,提供改進的長壽命電池。
本實用新型涉及一種鋰離子電池隔膜,包括層疊設置的多孔基材層和吸氧層,吸氧層包括氧氣吸收材料。本實用新型還涉及一種鋰離子電池,包括正極、負極、設置在正極與負極之間的鋰離子電池隔膜以及電解液,鋰離子電池隔膜包括如上的鋰離子電池隔膜,吸氧層靠近正極。
本發明公開了一種從廢舊鋰離子電池負極材料中回收鋰的方法,包括以下步驟:(1)將廢舊鋰離子電池拆解后得到負極極片;(2)將步驟(1)得到的負極極片放入離子水中進行超聲處理將負極材料與集流體分離;(3)將步驟(2)得到的集流體取出,然后過濾得到負極材料和濾液1;(4)對步驟(3)中得到的石墨用酸溶液進行浸鋰處理并過濾得到濾液2;(5)對濾液1和2進行蒸發濃縮并加入氟化物溶液,反應得到氟化鋰沉淀并洗滌烘干得到高純的氟化鋰粉末。本發明的方法有效的解決了廢舊鋰離子電池負極材料中鋰的回收再利用等問題。工藝簡單、高效,為鋰離子電池負極材料回收鋰提供一條可持續的技術路線。
本發明提出了以天然膨潤土提取的鈉基蒙脫石 為原料,經脫水處理,利用鋰鹽非水有機溶劑法,制備 鋰型蒙脫石快離子導體材料,并以這種新型材料作為 鋰電池的固體電解質,制備鋰型蒙脫石快離子導體電 池。 按照(-)Li|鋰型蒙脫石|TiS2(+)組成的電池,具 有開路電壓高、電池的比能量和比功率高,具有二次 充放電性能,貯存壽命長、電化學性能穩定等特點。
溶劑熱法合成鋰離子負極材料鋰鈦氧化物的方法,屬鋰離子電池領域。其工藝是將無水氫氧化鋰、鈦酸四丁酯的醇溶液置于高壓釜中,將高壓釜加熱到100-180℃,恒溫10-72小時,空氣或水冷卻后,將反應體系進行過濾、洗滌、烘干,得到無定形的鋰鈦氧化物粉體。本發明的優點在于制備設備和工藝簡單,成本低,適合工業化大規模生產。合成樣品結構穩定,循環性能優異,20次循環容量保持率100%。
本發明屬于鋰離子電池技術領域,涉及一種鋰離子電池極片及其制備方法以及鋰離子電池。其中,鋰離子電池極片包括:集流體、以及設置在所述集流體上的膜片,所述膜片包括設置在所述集流體表面上的第一膜片、以及設置在所述第一膜片表面上的第二膜片;所述第一膜片由第一活性物質、第一粘結劑、第一溶劑和任選的第一導電劑制成;所述第二膜片由第二活性物質、第二粘結劑、第二溶劑和任選的第二導電劑制成;所述第二活性物質的粒徑小于所述第一活性物質的粒徑。由本發明提供的鋰離子電池極片制成的鋰離子電池在具有較高能量密度下電池容量發揮正常,功率性能明顯提高。
一種快速分析鋰輝石樣品中鋰含量的方法,包括:將鋰輝石樣品置于消解罐中,加入高純的HNO3和HF進行消解,消解分為3?5個階段,每個階段的溫度逐漸升高,溫度范圍為130℃?180℃,每個階段消解時間為10min?40min;消解后進行趕酸和復溶,然后用超純水定容,搖勻備用,將待測溶液各取相同的兩份,其中一份加入一定量的鋰標準溶液,將兩份溶液稀釋至一定倍數,采用Li?K分析儀采用標準加入法獲得鋰輝石樣品中的鋰含量。本發明使用微波消解縮短了溶礦時間,由于封閉處理減少了空氣污染,利用Li?K分析儀可以隨時隨地的進行Li元素的分析測試,在小型實驗室或野外具有極其廣泛的應用前景。
本發明實施例公開了一種應用于便攜移動設備鋰電池及包括該鋰電池的便攜移動設備,其中,所述便攜移動設備包括:殼體及位于所述殼體內的內部電路,所述殼體與所述內部電路構成一密閉空間,所述鋰電池位于所述密閉空間內,且所述鋰電池的形狀與所述密閉空間的形狀相匹配,并填充所述密閉空間,從而充分利用所述便攜移動設備的殼體內除內部電路外的剩余空間,即所述殼體與所述內部電路構成的密閉空間,增大所述鋰電池的體積,進而增加所述鋰電池的電容量,以滿足人們對便攜移動設備的電池容量的高要求,延長所述便攜移動設備的待機時間,降低所述便攜移動設備的充電頻率。
本發明提供了一種具有測溫裝置的鋰電池及鋰電池組,所述具有測溫裝置的鋰電池包括:電池本體,包括殼體、電極和放電結構,所述放電結構設置在殼體內,所述電極與放電結構相連接,由殼體內部向外部伸出,所述殼體上設置有環繞電極設置的測溫凹槽,所述測溫凹槽向下延伸至電極與放電結構的連接處;測溫部件,包括嵌入測溫件,所述嵌入測溫件嵌入測溫凹槽中用于測量電極與放電結構連接處的溫度。所述嵌入測溫件嵌入測溫凹槽中,直接測試電極連接處的溫度,提高鋰電池溫度測量精準度。所述鋰電池組包括連接光纖和至少一個上述的具有測溫裝置的鋰電池,所述連接光纖與所述具有測溫裝置的鋰電池的測溫光纖相連接。便于同時對多個鋰電池進行測溫。
本發明公布了一種含鋰過渡金屬氯化物作為鋰離子電池正極材料的用途。所述含鋰過渡金屬氯化物具有尖晶石構型,其化學式為Li2MCl4,其中M代表過渡金屬元素中的一種或多種;其結構屬于Fd?3m空間群,氯原子占據32e位,一半鋰原子占據8a位,形成LiCl4四面體,另一半鋰原子占據16d位,形成LiCl6八面體,M原子占據16d位,形成MCl6八面體。該含鋰過渡金屬氯化物具有較高的能量密度,在充放電過程中表現出較好的結構穩定性和倍率性能,作為鋰離子電池(特別是全固態鋰離子電池)的正極材料,能夠有效提高電池的能量密度和功率密度。
一種以廢舊鋰離子電池為原料回收鎳鈷錳酸鋰正極材料的工藝,屬于廢舊鋰電池回收領域。對廢舊鋰離子電池正極片粉碎,在溫度為400?450℃條件下進行熱解,進行篩分,使正極粉和其它材料物理分離。然后將正極材料和酸性硫酸鹽進行焙燒,焙燒產物在去離子水中進行溶解,并且具體公開了具體的溶解步驟以及對溶解過程中的各參數的設定。然后對浸出液進行除雜后,再以碳酸鈉和碳酸氫鈉混合液為沉淀劑共沉淀制得碳酸鹽前驅體,然后和和碳酸鋰混合然后經過煅燒制得鎳鈷錳酸鋰三元正極材料。本發明將廢舊鋰離子電池正極材料循環利用,通過逆向回收工藝,重新制得鎳鈷錳酸鋰三元正極材料,實現資源化利用。
本發明公開了一種動力鋰離子電池用高溫型錳酸鋰正極材料,該正極材料由式Li1+xMn2-y-zAyQzO4所示的芯材,和在芯材表面的包覆層構成,所述包覆層為四氧化三鈷、三氧化二鋁、氧化亞鎳中的一種或多種。該正極材料具有優異的高溫性能,以及在高溫下,具有良好的放電比容量、容量保持率以及電化學循環性能。此外,本發明提供的正極材料的制備方法中所采用的生產工藝簡單,易于實現,且成本低,可大規模的應用于工業生產中。
本發明提供了一種廢舊磷酸鐵鋰電池中鋰的選擇性回收方法,該方法將廢電池焙燒分選,得到含有鋁、鐵、鋰的電池材料粉末,除鋁得到含鐵含鋰混合渣,球磨含鐵含鋰混合渣得到粉料,所得粉料在氧化性條件/介質中氧化處理,從而將二價鐵轉換為三價鐵,氧化處理同時調整pH值,在氫氧化鐵穩定區選擇性浸出鋰元素,進一步處理得到高純碳酸鋰;該工藝簡化了廢電池回收工藝,所得浸出液雜質含量低,因此不需要額外的浸出液凈化工藝,同時減少了碳酸鈉溶液消耗量,可以避免或極大降低高鹽廢水的產生,對比現有技術,該工藝簡單,成本低,從源頭上避免了高鹽廢水的問題,能夠獲得高純碳酸鋰產物,具有極好的市場應用前景。
本發明涉及鋰離子電池加工領域,具體而言,提供了一種鋰離子電池的涂布干燥工藝、制備方法及鋰離子電池。本發明提供的鋰離子電池的涂布干燥工藝,將涂覆有正極漿料的正極集流體進行梯度干燥和恒溫干燥,得到正電極片。本發明提供的涂布干燥工藝,使漿料可以均勻地貼合在集流體表面,形成固體涂層。涂層與集流體的貼合度高,沒有裂紋和破損。同時可以縮短干燥的時間和能源消耗,進一步降低生產成本。本發明提供的鋰離子電池的制備方法,應用上述涂布干燥工藝制備得到正電極片,與負電極片進一步加工組裝制備得到。該制備方法對設備沒有特殊需求,降低生產成本,該方法可以提高鋰離子電池的比容量,制備的鋰離子電池的循環壽命長,電壓范圍廣。 1
本發明提供了一種鋰離子電池負極材料及其制備方法與鋰離子電池,涉及鋰離子電池材料領域,該鋰離子電池負極材料包括以下重量百分比的原料:石墨96.2%~98.3%、導電炭黑0.55%~1.2%、粘結劑1%~2.5%、分散劑0.05%~0.15%和草酸0.03%~0.08%。該鋰離子電池負極材料能夠緩解現有技術鋰離子電池比容量低的技術問題,達到提高鋰離子電池比容量的效果。
本申請涉及鋰離子電池領域,提供一種鋰離子電池析鋰評估方法及裝置。所述方法包括:根據待評估鋰離子電池在充電過程中的表面壓力、開路電壓和SOC值,得到所述待評估鋰離子電池充電過程的待對比壓力?SOC曲線;將所述待對比壓力?SOC曲線各SOC值對應的表面壓力減去標準壓力?SOC曲線在同一SOC值對應的表面壓力得到的第一壓力差值,與各SOC值一一對應,得到第一壓力差值?SOC曲線;若在標準坐標系中,所述第一壓力差值?SOC曲線位于閾值曲線的下方,則確定所述待評估鋰離子電池未析鋰。本申請實施例提供的鋰離子電池析鋰評估方法可以得到更高的判析鋰評估精度,從而提高析鋰評估的準確度。
本發明涉及一種通過熱解處理廢舊鋰離子電池制備氫氧化鋰的方法,包括如下步驟:破碎處理放電后的廢舊鋰離子電池,得到破碎料;破碎料與生石灰混合,得到混合料;保護性氣氛下熱解混合料,得到熱解渣與熱解油氣;熱解渣依次進行球磨與篩分,得到集流體片與黑粉;黑粉進行水浸提鋰,得到富鋰溶液及提鋰渣;富鋰溶液進行蒸發結晶,得到氫氧化鋰。本發明將破碎后的鋰離子電池與生石灰混合熱解,可促進粘結劑與隔膜等有機物的熱解,改善熱解氣成分,有利于正極粉礦相的解構,提高了鋰的回收率;且能夠通過水浸和蒸發結晶制備氫氧化鋰,流程簡單,具有顯著的經濟效益。
本發明提供了一種從含鋰電池廢料中選擇性提鋰的方法。所述方法包括以下步驟:(1)將預處理后的含鋰電池廢料與氧化物水溶液混合,對得到的原料料漿進行浸出反應,反應后得到浸出料漿;(2)調節步驟(1)所述浸出料漿的pH至7?13,對得到的反應料漿進行固液分離,得到固體渣和含鋰凈化液;(3)向步驟(2)所述含鋰凈化液中加入碳酸鹽,進行沉鋰反應,反應后固液分離得到碳酸鋰產品和沉鋰尾液,所述沉鋰尾液在調節為酸性后返回步驟(1)的浸出反應體系中。本發明提供的方法具有廣泛適用性,流程短、操作簡便,反應條件溫和,反應原料成本低廉,整個流程無三廢排放,實現了含鋰電池廢料中鋰資源的高選擇性回收。
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