本发明公开了一种综合利用红土镍矿制备磷酸铁锂前驱体的方法,将红土镍矿用酸充分浸出,使浸出液中FE的浓度为0.01-6MOL/L,向浸出液中加入0.01-9MOL/L氧化剂和沉淀剂,用0.01-6MOL/L络合剂或表面活性剂控制形貌,用0.01-6MOL/L的碱水溶液控制体系的PH=0.1-3,在20-90℃的搅拌反应器中反应5MIN-24H,将所得沉淀洗涤、过滤,在50-200℃下烘干即得锂离子电池正极材料磷酸铁锂的前驱体。本发明具有原料来源广、工艺流程简单、产品质量好且稳定、成本低等特点,特别适合于为锂离子电池正极材料磷酸铁锂的大规模生产提供优质的铁源,同时也使红土镍矿资源得到了综合利用。
本发明公开了一种锂离子电池组健康状态判断方法,其方法包括以下步骤:计算各老化状态下锂离子单体电池的极化电阻Rp以及电池串并联后电池组的极化电阻Rp△;计算老化实验中锂离子电池组极化电阻变化率ηt,构建锂离子电池组老化程度与极化电阻变化率的关系曲线图;确定锂离子电池组老化的极化电阻变化率临界阈值ε;计算待测锂离子电池组极化电阻变化率;将待测锂离子电池组的极化电阻变化率与临界阈值ε比较,确定待测锂离子电池组的健康状态。本发明选取能较好反映电池内部退化机理的极化电阻变化率作为锂离子电池组健康状态判断指标,可以较准确地判断被测锂离子电池组的健康状态,保证锂离子电池组工作的安全运行。
一种磷酸铁锂电池防气胀电解液,其由以下组分构成:(1)以选自高介电常数低粘度的溶剂碳酸乙烯酯、二乙基碳酸酯、二甲基碳酸酯和乙基甲基碳酸酯中的至少三种的混合液为主体溶剂,总含量为95-98%;(2)防气胀和鼓胀的功能添加剂为氟代碳酸乙烯酯和电池级Li2CO3,氟代碳酸乙烯酯含量为1-3%,电池级Li2CO3含量为1-2%,二者合计含量为2-5%;(3)锂盐浓度为0.8-1.2mol/L。本发明之磷酸铁锂电池防气胀电解液,能够很好地吸收电极中所夹带的水分,防止气胀和鼓胀现象发生;并且,在负极表面能形成厚实的SEI膜,能够有效地提高磷酸铁锂电池的电化学性能;电解液中的Li2CO3,能够有效地提高磷酸铁锂的克容量,进而提高磷酸铁锂电池的能量密度。
本实用新型公开了一种含锂废水回收系统,包括依次相互连接的预热器、均质水箱、碳酸锂结晶分离单元、脱碳单元和蒸发浓缩单元,所述含锂废水通过废水入口管与预热器连通,所述蒸发浓缩单元与均质水箱之间设有结晶母液回流管。本实用新型的含锂废水回收系统利用碳酸锂和硫酸锂的溶度积差异,当锂离子浓度较高时通过碳酸锂结晶分离单元回收锂盐得到碳酸锂产品,残留碳酸锂经脱碳单元转化为硫酸锂,通过蒸发浓缩单元提高锂离子浓度,结晶母液回流再回收锂,锂离子得到充分回收,具有锂离子回收率高等优点。
本发明公开一种可连续化生产的硫化锂的制备方法,该方法采用硫化锂前驱体和碳高温热解还原的方法制取硫化锂。硫化锂前驱体包覆碳促进反应的进行,同时采用硫粉蒸发的方式提供炉内的硫气氛,抑制硫化锂前驱体在高温时硫的挥发,采用流动氮气进行气氛保护。该方法无须抽真空或者负压保护,可常压连续进行,放大时可选择使用辊道窑或推板炉实现连续化生产,大大降低了硫化锂的生产成本。
本发明公开了一种废旧锂离子电池负极材料梯级利用方法。本发明分级的核心依据为容量保持率与石墨负极中非水溶性锂占总锂百分比成反比关系,然后按锂电池容量保持率的不同设计不同的回收工艺,有效降低废旧锂电池负极的回收成本,同时提升了废旧锂电池的再利用价值。
本发明公开一种用于硫化物固态锂离子电池的正极包覆方法、正极及电池。具体的,以铱的卤化物和锂的卤化物为原料,将两种充分混合后的乙醇溶液通过喷雾的方式喷涂在正极材料表面,经过惰性气体氛围保护下烧结退火后得到包覆有Li3YX6层的正极材料。将包覆后的正极材料、导电碳和硫化物固态电解质按照一定比例充分混合后将其用于硫化物全固态锂离子电池的装配。利用该方法制备的正极包覆层可以有效地抑制硫化物电解质与正极材料之间的副反应,有效保护正极,提高正极材料稳定性,同时该包覆材料具有较高的离子电导率,不仅改善了全固态电池的循环性能,而且能够保证全固态电池在高电压下具有较好的充放电性能。
本发明属于锂电池材料技术领域,具体公开了一种二维结构固体电解质界面材料,其化学式为W(SxSe1‑x)2,其中x的取值为0<x<1。本发明还提供了一种复合有所述的二维固体电解质界面材料的负极前驱体材料、由该负极前驱体材料通过填充锂制得的复合锂负极、以及装载有该负极的锂金属电池。本发明首次涉及并提出使用硒硫化钨作为人造固体电解质界面膜,并采用反应溅射后硒化的方法,得到的薄膜致密度高,平整性好,可有效抑制锂枝晶,实现锂金属电池的长循环性和高安全性,且该方法对设备的要求不高,易于实现大面积产业化,在生产中可进行大规模应用。
一种改善锂离子电池正极用铝箔粘接性能的方法,是在锂离子电池正极进入涂布机前,对锂离子电池用铝箔表面进行常压等离子处理,所述等离子处理工艺参数为:等离子功率为0.6~1KW,等离子喷枪的喷头离铝箔表面的距离为2~15mm,所述涂布机的走带速度为6~15m/min。所述铝箔进行等离子处理后,需在60分钟内进行涂布。本发明工艺方法简单、操作方便,可有效提高锂离子电池正极活性物质与基底的粘接性能,提高锂离子电池的容量,在降低粘结剂用量的前提下保证锂离子电池正极优良的粘接性能,不会给环境带来污染,绿色环保。适于工业化应用。
本发明属于锂电电极材料领域。具体公开了一种3D亲锂多孔金属集流体,包括3D多孔金属集流体以及复合在3D多孔金属集流体骨架上的金、银、铂中的至少一种金属。本发明还公开了所述的金属集流体的制备和应用,以及尤其制得的3D亲锂多孔锂离子负极,本发明所述的集流体,在多孔金属骨架上的金、银、铂中的至少一种金属降低了锂金属成核和沉积过程中的过电位,实现了锂金属持续循环过程中均匀的沉积和溶解,有效避免枝晶的生长,大幅度提高锂金属电池的循环寿命。
本申请公开了一种锂离子电池放电装置及其控制方法、控制器。该装置包括电池放置组件和电能回收组件;其中:电池放置组件,用于放置待放电的锂离子电池;电能回收组件,与电池放置组件连接,用于通过消耗电池放置组件中放置的待放电的锂离子电池的电能,实现待放电的锂离子电池的放电。如此,由电能回收组件直接对电池放置组件中放置的锂离子电池进行电能消耗,实现待放电的锂离子电池的放电,提高了后续破碎过程的安全性,与相关技术的方案相比,通过直接电能消耗的方式,实现了锂电池残余电量的再次利用,没有额外的废水、固体废料等废弃物的产生,清洁环保,对电池没有腐蚀,非常安全,不需要向电网放电,无需复杂的电路结构,结构非常简单。
本发明涉及一种废旧磷酸铁锂材料的修复方法,包含以下步骤:1)测定废旧磷酸铁锂材料Li、Fe、P元素的含量;2)配置含有锂盐,铁盐和磷酸的混合溶液,按最终化学计量比Li:Fe:P=0.75~1.25:1:1加入所述废旧磷酸铁锂材料至所述混合溶液中,搅拌混合,在搅拌过程中用氨水控制混合溶液pH值为5.5~8.5得到混合物;3)将所述混合物在100℃~200℃下水热反应,得到磷酸铁锂前驱体;4)将所述磷酸铁锂前驱体在温度650℃~800℃下进行碳包覆反应得到修复后的磷酸铁锂电池材料。该方法实现了将废旧磷酸铁锂电池正极材料直接进行修复。
本发明提供了一种锂离子电池负极浆料,包括活性物质、粘结剂、增稠剂和添加剂,所述活性物质、粘结剂、增稠剂和添加剂的质量比为(80~98):(1.0~5.0):(0.5~5.0):(0.5~10.0);所述添加剂为石墨烯、导电氧化锌和MoS2的混合物;所述活性物质为人造石墨、天然石墨、中间相炭微球、硬碳、软碳中的一种或多种;所述粘结剂为丁苯橡胶;所述增稠剂为羧甲基纤维素钠。本发明还提供了制备锂离子电池负极浆料的方法,方法简单,使用本发明的锂离子电池负极浆料制作的锂离子电池,具有较好的安全性能和较长的循环寿命。
本发明公开了一种锂离子电池杂化隔膜的制备方法,包括以下步骤:将聚偏氟乙烯和聚丙烯腈按比例混合后,熟化、搅拌,脱泡后得到纺丝前躯体溶液;将纺丝前躯体溶液在一定的纺丝条件下进行纺丝得到纤维膜,然后将干燥后的纤维膜进行改性纳米Si3N4颗粒分散液的抽滤处理,得到锂离子电池杂化隔膜。本发明工艺制备的锂离子电池杂化隔膜,与传统隔膜相比,本发明工艺制备的锂离子电池隔膜能够显著提高电池的容量保持率和库伦效率;具有高的吸液率、拉伸强度和高安全稳定性;隔膜制备工艺条件温和,生产成本低。 1
本发明提供一种含锂玻璃的强化方法,包括使用由KNO3和NaNO3组成的混合熔盐处理所述含锂玻璃,且其中KNO3含量为90~98wt%而NaNO3含量为2~10wt%,所述方法还包括在所述混合熔盐中加入包含磷酸钠和特殊吸附剂的添加剂,所述特殊吸附剂为选自偏硅酸、硅藻土和氧化铝中的一种或多种,且每次加入的添加剂用量为所述混合熔盐、磷酸钠和特殊吸附剂的重量比为100:0.3~0.6:0.2~0.5。本发明中通过添加磷酸钠与混合熔盐中的锂离子反应生成磷酸锂,并由特殊吸附剂将生成的磷酸锂包裹并沉积到强化炉底部,使得混合熔盐的寿命提高数倍。本发明还相应提供一种强化组合物。本发明所述方法成功导入量产,玻璃强化的生产效率得到了极大的提升,且生产成本大幅降低。
回收回转窑尾气生产碳酸锂的方法,包括如下工艺步骤:A煅烧锂辉石的回转窑出来的高温尾气进入余热锅炉,回收尾气热量;B余热锅炉出来的窑炉尾气进入布袋除尘装置,去除尾气中的粉尘,控制出口尾气粉尘含量低于50 mg/m3,尾气温度为140~150℃;C布袋除尘后的尾气进入脱硫脱氮塔,脱硫脱氮干燥处理后尾气直接进入罗茨风机增压系统;D净化后的尾气经罗茨风机加压后进入尾气加压储罐中储存,储罐的压力控制为70~90kPa;E将储罐中的净化尾气通入碳化槽与氢氧化锂母液反应,其中氢氧化锂母液浓度控制为105~120g/L,pH值6.8~7.5,碳化温度85~92℃,反应时间1~1.5h;将反应得到的浆液经离心分离干燥得成品碳酸锂。
本发明提供了一种电动汽车用锂电池包的散热结构,散热结构安装在锂电池包箱体内壁与电池块之间,散热结构包括主体部位横向嵌入至电池块内部而尾部与电池包箱体内壁相贴合的导热板、竖直方向设置在电池块与电池包箱体内壁之间且头部与电池包箱体内壁扣合的扣板、焊接在电池包箱体内底部或第一绝缘板上且与扣板扣合的底部定位块、设置在扣板与导热板尾部之间且均与扣板与导热板尾部相贴合的楔形锁紧块以及锁紧螺钉。本发明能够在锂电池包内的大量单体锂电池在充放电过程中产生的大量热量进行散热,散热性能好,解决了一个密闭程度较高的锂电池包内兼顾电池包良好的散热性能的技术问题,从而有效避免遭受电池包短路、起火等危险的问题。
本发明公开了一种废旧锂离子电池电解液回收方法,包括以下步骤:1)将废旧锂离子电池解剖,取出电池电芯,把电池电芯放入离心机中分离,得到废电解液;2)将得到废电解液进行过滤、脱色、脱水;3)将脱水后废电解液进行成分分析,补充电解质和有机溶剂调整至锂离子电池所用的电解液成分配比,制成电解液产品。本发明可以实现对废旧锂电池电解液的回收利用,避免电解液对环境的污染,高效环保。回收后的产品可以作为电解液再次返回到锂电池行业,节省了资源、减少了污染。
本发明属于锂离子电池技术领域,具体涉及一种耐过充负极及其制备方法和应用。所述耐过充负极包括耐过充涂层和负极片;所述耐过充涂层为聚氧化乙烯基聚合物,设置在所述负极片的两个表面上。所述聚氧化乙烯基聚合物包含聚氧化乙烯、磺酰亚胺锂盐、双三氟甲基磺酰亚胺锂和/或双氟磺酰亚胺锂、以及六氟磷酸盐。通过刮涂的方式将耐过充涂层涂覆在负极片上。锂离子电池采用本发明所述的耐过充负极后,过充安全性能显著提升。
一种锂二次电池用高镍多元正极材料,包括基材和基材外的复合包覆层,基材的通式为LiaNi1-x-yCoxMyO2,其中M为Mn、Al等金属中的至少一种,a、x、y分别表示基材中Li、Co和M的摩尔比值,且1≤a≤1.2,0.6≤1-x-y≤1,0<x≤0.4,0≤y≤0.4;复合包覆层为锂锆/锂钛/锂铝氧化物中的至少一种与锂磷氧化物的混合物。该正极材料的制备包括:先制备基材;再添加含金属Zr/Ti/Al的化合物,并经高温热处理得到锂锆/锂钛/锂铝氧化物包覆的基材;最后加入磷酸盐,经低温热处理得锂二次电池用高镍多元正极材料。本发明的产品碱度低、气胀程度小、具有良好的加工性能和电化学性能。
一种从溴化锂溶液提取化工原料的方法,包括以下步骤:S1:向废弃溴化锂溶液中加入难溶硫化物,与溴化锂溶液中的铜化合物进行一级复分解反应,生成溴化物和铜的难溶硫化物;S2:经一级复分解反应后产生的溴化物再与废弃溴化锂溶液中的铬酸锂反应,生成难溶铬酸盐沉淀物和溴化锂溶液;S3:对溴化锂溶液进行过滤,得到溴化锂滤液;S4:向溴化锂滤液中加入碳酸盐,进行二级复分解反应,获得碳酸锂和溴化物溶液;S5:将碳酸锂沉淀物和溴化物溶液进行分离,并对分离出的碳酸锂进行处理,获得工业碳酸锂。本发明既能够消除废弃溴化锂溶液中的铬、铜等重金属,解决难处理问题和环境污染问题,又能获得较多重要的化工原料,大大提高经济价值。
本发明公开了一种锂辉石选矿工艺,包括以下步骤:1)将锂辉石矿碎磨后,进行造浆,得到矿浆;将矿浆进行一段弱磁磁选,得到磁选尾矿和高铁矿物,2)将磁选尾矿进行脱泥,脱泥后易浮物进入尾矿库,难浮矿物进入锂辉石粗选前的搅拌系统进行搅拌,得到浮选矿浆;3)将浮选矿浆采用二粗一扫二精的浮选工艺进行浮选,得到浮选精矿;4)将浮选精矿通过消泡机进行物理消泡,消泡后的精矿进行摇床重选,得到的重选精矿为钽铌精矿,重选尾矿为锂辉石精矿。本发明通过采用浮选前弱磁分选消除原矿以及球磨碎屑钢球产生的Fe3+对于浮选的影响,有助于提高锂辉石的精矿品位,粗选前采用强力搅拌,可以促进药剂吸附在锂辉石矿上,提高锂辉石的回收率。
本发明公开了一种固态锂离子电池‑超级电容混合电池,其包括锂离子电池正极、电解质、锂/碳材料复合负极和外壳;所述电解质由超级电容器电解液与锂盐固态电解质膜层构成;所述超级电容器电解液设置在锂离子电池正极和锂盐固态电解质膜层之间;或者,所述电解质由至少两层分别包含不同半径阴离子锂盐的锂盐固态电解质膜层构成;各锂盐固态电解质膜层根据锂盐阴离子半径由小到大从锂离子电池正极一端至锂/碳材料复合负极一端梯度设置,靠近锂/碳材料复合负极一端的一层或两层以上锂盐固态电解质膜层中包含碳材料;该混合电池具有高比容量、高能量密度、高功率密度、快速充放电等优异性能。
本申请公开的易于安装的船舶用锂电池组,与现有技术相比,包括:电池支架,所述电池支架内设有条形导轨,所述条形导轨上安装有限位块;设于所述条形导轨上的电池箱,所述电池箱外侧底部设有滑轮,所述电池箱一端的内表面设有凹槽结构,所述凹槽结构内设有螺杆,所述螺杆连接有螺纹套;设于所述电池箱内的电池放置槽,安装于所述电池放置槽内的锂电池,所述锂电池一端设有活动支撑板,所述活动支撑板与所述凹槽结构之间设置有伸缩机构,所述锂电池另一端设有固定支撑板。本申请提供的易于安装的船舶用锂电池组,相较于现有技术而言,其能够解决锂电池更换过程繁琐导致耗费时间长的问题,节省更换锂电池所需的时间。
一种锂离子电池负极材料GeOx/CNTs的制备方法,包括以下步骤:(1)将二氧化锗粉末与去离子水混合均匀;(2)在不断搅拌下,滴加浓氨水溶液;(3)加入分散好的碳纳米管,混合均匀;(4)将硼氢化钠溶液滴入步骤(3)所得含有碳纳米管的混合溶液中,溶液变为橙黄色;(5)将步骤(4)所得的溶液置于0‑60℃恒温水浴锅中搅拌3‑48h,得到红棕色沉淀,过滤,得到锂离子电池负极材料GeOx/CNTs。按照本发明方法制备出的纳米颗粒自组装碳网结构锂离子电池负极材料GeOx/CNTs,用于组装电池,能有效缓解材料的体积膨胀效应,具有高比容量、稳定的循环性能。
本申请涉及卫星锂离子电池的健康状态监测方法、装置和设备,所述方法包括步骤:获取卫星锂离子电池的实时监测数据;将实时监测数据输入训练获得的自组织映射神经网络,确定实时监测数据对应的获胜神经元;其中,自组织映射神经网络为基于卫星锂离子电池的历史监测数据进行训练获得的神经网络;根据自组织映射神经网络的各输入神经元与获胜神经元之间的点积以及设定参数,计算得到CV虚拟指标;CV虚拟指标用于指示卫星锂离子电池的健康状态。通过上述技术方案,实现了采用自组织映射神经网络从卫星锂离子电池的参数中提取出CV虚拟指标的目的,从而达到了对卫星锂离子电池的健康状态进行高准确度监测的技术效果。
本发明公开了一种水系锂离子电池LiyTi2-xMx(PO4)3/C(0≤x≤0.4, 0.8≤y≤1.2)负极材料及其制备方法。将含磷源的溶液缓慢加入到含钛源、锂源、碳源和掺杂金属离子的溶液中,回流加热,然后蒸干溶剂,在还原性气氛中烧结处理即得目标材料。所制备的目标材料为纳米粒径,具有高的比表面积,而且碳包覆均匀,作为水系锂离子电池负极,具有优异的循环稳定性能。该制备方法工艺流程短,操作简单,易于实现工业化生产。
本发明公开了一种富锂正极材料及其制备方法和应用,该富锂正极材料具有核壳结构,由核心材料富锂固溶体与具有锂离子传导能力的层状三元材料、尖晶石结构材料中的一种的壳层材料组成。其制备方法一包括:核心材料的制备、包覆有壳层材料前驱体的核心材料的制备、核壳结构材料的预烧结处理和高温烧结处理。方法二包括:核心材料前驱体的制备、梯度结构前驱体材料的制备、核壳结构材料的预烧结处理和高温烧结处理。本发明的制备方法工艺过程简单,无毒无害,原料简单,副产物少,适合大规模生产等优点,制得的富锂正极材料具有梯度结构,该结构具体化功能效应,核心具有高容量特性,表面能够提高材料循环稳定性,可广泛应用于锂离子电池中。
本发明提供一种有机自由基聚合物锂离子电池的制备方法。其步聚如下:1)正极极片的制备,2)负极极片的制备,3)有机自由基聚合物锂离子电池的装配。采用本发明制备的锂离子电池,在10C的充电速度下6分钟能充满电池容量的85.5%、10C放电时的容量为1C放电时的99.5%,20C放电时的容量为1C放电时的98.3%,放电电压平稳(在3.5V左右),结构比较稳定,容量衰减缓慢,经过300次充放电循环后电池的放电容量相对于最大放电容量只衰减了2.0%。采用本发明技术方案制作的锂离子电池,改善了锂离子电池的循环性能、大电流充放电性能、高低温性能和安全性能,与电解液相溶性较好,具有生物降解性,对环境友好,原材料资源丰富、价廉和无毒等优良的性能,开辟了有机自由基聚合物作为锂二次电池正极材料的新领域。
本发明属于锂金属电池技术领域,具体涉及一种自支撑金属锂负极的制备方法,包括以下步骤:步骤(1):将聚合物裂解,获得聚合物碳材料,将聚合物碳材料和石墨烯混合、压制成膜,制得所述的自支撑导热碳膜;步骤(2):采用高温熔融灌入或者电化学沉积方式将金属锂沉积在自支撑导热碳膜中,获得所述的自支撑金属锂负极。本发明还公开了所述的制备方法制得的锂金属电池负极及其应用。本发明制备方法制得的负极具有轻质柔性、机械性能高、孔隙率可调,厚度可控的优点,用作金属锂负极时可以降低电流密度,均匀锂的沉积,获得高库伦效率和长循环稳定性的金属锂电池。
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