本发明公开了一种磷酸铁锂电池正极活性物质的再生方法:1)将废旧磷酸铁锂电池经盐水放电后,拆解出有机溶剂、卷芯和外壳材料;2)卷芯经粉碎、焙烧等步骤后,振动筛选分离出活性物质、铜箔和铝箔。用石灰水吸收含氟废气,磁选法分离铜箔和铝箔,活性物质利用硫酸浸出,分离得到浸出液和碳渣;3)浸出液采用加入铁粉还原的方法将其中的Cu2+还原成单质铜,同时将Fe3+还原成Fe2+,过滤除掉铜及多余铁渣后、碱液沉淀除铝,过滤后在再往滤液中补充磷源,并通过加碱液调节pH值,生成粗磷酸铁锂沉淀,最后经烧结得到电池级磷酸铁锂。本发明利用简单实用、经济可行的方法实现了废旧磷酸铁锂电池的综合利用以及活性物质的再生,不产生任何二次污染,适合工业化生产。
本发明提供一种大倍率锰酸锂正极材料及其制备方法,所述正极材料由尖晶石锰酸锂及包覆在其一次颗粒之间和二次颗粒表面的固态电解质组成,并且为多孔微球状。所述制备方法为:首先将锂源、锰源进行高能球磨,然后热处理后得到尖晶石锰酸锂。接着与固态电解质进行高能球磨后热处理进行固态电解质的包覆。将包覆后的锰酸锂与高分子聚合物水溶液搅拌形成均匀浆料后,进行喷雾干燥,并热处理除去高分子从而造孔,得到所述的大倍率锰酸锂正极材料。该正极材料能有效降低锰在有机电解质中的溶解度,提高锂离子导电率,具有大倍率循环性能。
一种锂离子电池健康状态估计方法、装置、设备及介质,包括构建锂离子电池等效阻抗电路模型;获取不同充放电循环次数下锂离子电池的电化学阻抗谱及其对应的电池容量数据;根据电化学阻抗谱数据对所述锂离子电池等效阻抗电路模型中各电器元件进行参数辨识,得到对应的模型参数;选取模型参数作为输入变量,锂离子电池容量数据作为输出变量,对支持向量机回归预测模型进行训练,得到训练好的支持向量机回归预测模型;基于训练好的支持向量机回归预测模型实现对锂离子电池健康状态的估计。基于锂离子电池等效阻抗电路模型参数所建立的支持向量机回归预测模型不仅计算简单,且具有很高的预测精度以及很强的预测稳定性。
本发明公开了一种焦磷酸铈包覆改性锂离子电池三元正极材料及其制备方法,其由锂镍钴锰或锂镍钴铝氧化物三元正极材料以及包覆三元正极材料表层的焦磷酸铈组成;锂镍钴锰氧化物和锂镍钴铝氧化物的化学式分别为:LiNixCoyMn1‑x‑yO2和LiNixCoyAl1‑x‑yO2。本发明中焦磷酸铈包覆改性锂离子电池三元正极材料可以显著提升正极材料截面稳定性,从而提升材料界面荷电粒子传导性能;而且可以有效阻断电化学界面副反应的发生,改善了其在高截止电压/高倍率下的循环性能。本发明中焦磷酸铈包覆改性锂离子电池三元正极材料的制备方法,对正极材料的处理过程不存在酸性条件,避免了酸性条件对正极材料的毒害作用,可以通过二次高温处理减除材料表面惰性岩盐相厚度,提高材料的初始电化学表现。
本发明公开了一种基于AD‑BAS的锂电池模型参数辨识方法,包括:步骤1,建立锂电池二阶等效电路模型;步骤2,通过HPPC充放电试验方法对锂电池进行充放电实验,得到循环脉冲试验曲线;步骤3,对锂电池二阶等效电路模型的参数进行辨识,包括开路电压、欧姆内阻以及端电压的所有参数;其中,以锂电池模型的端电压的所有参数作为原子索引,对端电压进行原子分解,且分解过程采用天牛须算法寻优最匹配的原子,最终使用分解得到的原子表示端电压信号,通过关系匹配实现对锂电池的端电压相关参数进行辨识。本发明可以对非线性时变的端电压参数辨识,进而提高锂电池模型参数辨识的可靠性以及精确度。
本发明公开了一种利用钛铁矿制备硅酸钛锂负极材料的方法,包括以下步骤:(1)将所述钛铁矿破碎后,在常压下酸浸,过滤洗涤得到含铁酸液和钛渣;(2)向所述钛渣中加入锂源和硅源混合均匀后烘干,得到前驱体;其中,锂源和硅源的添加量要保证前驱体中锂、钛和硅的元素摩尔比为1.90~2.25:0.90~1.25:0.90~1.25;(3)将所述前驱体在惰性保护气氛中将温度升至450~700℃进行预煅烧,再将温度升至750~950℃进行焙烧,得到所述硅酸钛锂负极材料。本发明的方法不仅有原料价格低廉,获得的硅酸钛锂负极材料产品形貌规则,粒度均匀,其电化学性能优异,可以广泛使用于锂离子电池材料中。
本发明公开了一种三维多孔金属锂阳极的制备方法,该方法包括:将多孔炭材料溶于金属盐溶液中,得到混合溶液,混合溶液搅拌后依次经过清洗、过滤和干燥,得到黑色物料;将黑色物料在惰性气氛下热处理后,依次经过清洗、过滤和干燥,得到金属氧化物纳米粒子负载的多孔炭材料;将金属氧化物纳米粒子负载的多孔炭材料作为活性材料进行涂片,得到极片;通过冷轧或电沉积的方法在极片上嵌锂,得到金属锂阳极。本发明提供的纳米晶粒子负载锂金属活性材料制备方法操作简单、适合大规模产业化生产,得到的三维多孔金属锂阳极不仅可以缓解充放电过程中的巨大体积膨胀,还可以通过亲锂纳米粒子解决导电骨架容易堵塞孔洞的问题。
本发明涉及锂金属电池材料,具体涉及一种锂金属电池复合凝胶聚合物电解质的制备方法,其特征在于,由包含有机聚合物基体、氮化钛、增塑剂、电解液的原料溶液经电纺丝得到。本发明还包含所述的制备方法制得的固态电解质以及在锂金属电池中的应用。研究发现,本发明所述的聚合物薄膜各向同性、离子电导率较高、机械性能良好,可用于锂硫电池、锂空气电池等各类以金属锂为负极的高能二次电池中。
本发明公开了一种联动改性的富锂锰基正极材料及其制备方法,属于锂离子电池正极材料技术领域。联动改性的富锂锰基正极材料具有核壳球状结构,内核为铈掺杂的层状富锂锰基正极材料,亚表层为尖晶石型Li4Mn5O12,表层为富含氧缺陷的Li2CeO3材料,其制备方法为:将铈盐经过煅烧去除结晶水后与过渡金属氧化物前驱体分散于有机溶剂中,加热,搅拌,干燥,再与锂盐研磨均匀后煅烧,即得同时具有较好的晶格稳定性和电极/电解液界面稳定性的联动改性的富锂锰基正极材料,克服现有正极材料表面碱度高、倍率性能差、循环过程中容量和电压衰减严重等问题,且该正极材料的制备方法简单,成本低,有利于大规模生产。
本发明提供的基于连续声发射信号的锂离子电池状态检测系统,包括充放电设备:与锂离子电池电连接,对锂离子电池进行循环的充电或放电;传感器:用于采集锂离子电池内部的声发射信号,并转换为电信号;声发射检测模块:与所述传感器电连接,用于接收传感器输出的所述电信号,将所述电信号转换为处理终端能够识别的处理信号;处理终端:与所述声发射检测模块电连接,用于接收所述处理信号,并提取出所述处理信号中的连续信号,根据所述连续信号的幅值信息和是否有高次谐波的出现检测锂离子电池的状态,该系统提高了锂离子电池状态检测的安全性和准确性。
本发明公开了一种报废磷酸铁锂综合回收的方法,涉及互联网、区块链、分布式数据存储与图像识别技术领域,包括以下步骤:S1、碎混;S2、锻烧;S3、水浸;S4、吸附过滤。该报废磷酸铁锂综合回收的方法,在报废磷酸铁锂综合回收的方法,采用与氢氧化钙锻烧的方法,将其中的锂转化为水溶性的氢氧化锂,而铁磷生成不溶性的氧化物和盐进入渣中,氢氧化锂制备成工业级碳酸锂,渣中的铁和磷采用磷酸溶解并补充一定比例的铁,制备磷酸铁,通过调整沉淀过程控制磷酸铁的晶形,达到符合磷酸铁锂生产的要求,在处理过程中直接将电池的电解液和粘合剂固化,减少了废气的处理量,具有处理过程简单,流程短,过程中产生的弃渣量较少的优点。
本发明公开了一种复合型锰锂系离子筛的制备方法,步骤1,将醋酸锰和醋酸锂加入至水中搅拌均匀,得到锰锂混合液;步骤2,将醋酸钾和醋酸钠加入至锰锂混合液中,超声反应1‑3h,得到掺杂锰锂混合液;步骤3,将混合酸加入至掺杂锰锂混合液中并搅拌均匀,然后进行梯度热处理形成混合胶料沉淀;步骤4,将乙基纤维素加入无水乙醇中形成乙醇液,然后加入至混合胶料中,得到分散混合液;步骤5,将分散混合液放入球磨机内球磨均匀,然后放入红外烘干机内烘干2‑4h,经恒温烧结3‑5h,得到混合粉末;步骤6,将混合粉末加入至醋酸乙醇溶液中进行酸浸处理,得到离子筛。本发明通过钾离子和钠离子对锂离子的替换,有效的提高了物理性能的稳定而不影响锂离子脱/嵌性能。
本发明公开了一种磷酸铁锂/石墨烯复合材料的制备方法。将石墨烯和核黄素磷酸钠加入到溶剂中,利用超声和搅拌使其均匀分散,将络合剂、锂源化合物、铁盐化合物分别溶于溶液中,而后依次加入到石墨烯分散液中,反应后得到磷酸铁锂/石墨烯复合材料;将得到的磷酸铁锂/石墨烯与碳源以球磨的方式混合均匀,烘干后在惰性气体保护下,于 600~850℃ 恒温煅烧 3~24h后得到石墨烯改性的磷酸铁锂/碳复合材料。本发明中的核黄素磷酸钠在石墨烯的分散作表面活性剂,也可以在磷酸铁锂的生成过程中作为磷源。本发明制备的石墨烯改性的磷酸铁锂/碳复合材料可以用作锂离子电池的正极材料,可以让电池电化学性能特别是高倍率下的循环稳定性得到显著提升。
本发明公开了一种冷冻干燥法制备孔道形锂离子电池负极材料磷酸钒的方法,属于锂离子电池技术领域。其特征在于:采用冷冻干燥技术制备锂离子电池负极材料磷酸钒。具体包括以下步骤:将摩尔计量比为1∶1∶3的钒源、磷源和还原剂溶于水中,搅拌得到均一的溶液;将所得均一的溶液将所得到的溶液转移到真空冷冻干燥箱中,-40℃、15Pa冷冻干燥至得到磷酸钒的前驱体干粉。经研磨、压片,将前驱体置于管式烧结炉中,于非氧化气氛下750℃烧结6H,冷却到室温得到磷酸钒负极极材料。本发明通过真空冷冻干燥的技术制备得到VPO4负极材料,制备过程简单,易操作,所得材料形貌为孔道结构,材料表现出优异的电化学性,冷冻干燥技术是锂离子电池负极材料VPO4制备的一种新方法。
本发明提供了一种同时制备高纯度二氟磷酸和高纯度二氟磷酸锂的方法,该方法包括以下步骤:S1.将二氯磷酸与氟氮混合气体接触反应后蒸馏,收集馏分,得到高纯度二氟磷酸;S2.将步骤S1所得高纯度二氟磷酸加入有机锂的溶液中反应,过滤后,得到含有二氟磷酸锂的滤液;S3.将步骤S2所得滤液负压浓缩后,加入非极性溶剂结晶,过滤,得到滤饼,干燥所述滤饼,即得所述的高纯度二氟磷酸锂。利用本制备方法制取的高纯度二氟磷酸锂,纯度≥99.98%,游离酸≤100ppm,不溶物≤100ppm,水分≤5ppm,SO42‑≤5ppm,Cl‑≤1ppm,金属离子杂质的含量之和≤1ppm。
本实用新型公开了一种环保型锂电池回收利用装置,包括清洗箱体,所述清洗箱体的内前壁分别转动连接有若干个传动辊和若干个清洁辊,若干个清洁辊的外表面固定连接有若干个清洁软毛,清洗箱体的上表面固定连接有输液管,输液管的底端固定连接有高压喷头,清洗箱体的上表面固定连接有蓄水箱,蓄水箱的上表面固定连接有抽水泵,抽水泵的进水端固定连接有输水管。该环保型锂电池回收利用装置,通过设置传动电机与传动辊,便于将锂电池进行传动,通过设置蓄水箱、输液管与高压喷头,便于对锂电池进行冲洗,通过设置驱动电机、清洁辊与清洁软毛,便于对锂电池表面的泥沙进行清洁,从而使整个装置具有方便清洁锂电池表面泥土的效果。
一种用硫酸镁亚型盐湖卤水制取氯化锂的工艺,包括以下步骤:(1)将硫酸镁亚型盐湖卤水低温冻硝,得净化原水;(2)将净化原水纳滤分离,得到富锂产水和纳滤浓水;(3)蒸发,得高浓含锂母液;(4)将高浓含锂母液,加入低碳醇溶析结晶,固液分离,得氯化锂料液;(5)将氯化锂料液回收低碳醇,精馏母液浓缩,喷雾干燥,得无水氯化锂颗粒。本发明首次采用纳滤膜清洁分离与溶析结晶联合工艺对硫酸镁亚型盐湖卤水进行硫酸镁截留和纯化,实现高效生产氯化锂,是硫酸镁亚型盐湖提锂的新工艺,能减少物耗和能耗,采用的低碳醇可反复回收利用,无三废污染,易于工业化实施。
本实用新型提供了一种电力无人机锂电池充电器,属于无人机锂电池充电技术领域。该一种电力无人机锂电池充电器,包括外箱、充电组件和防护组件。所述充电组件包括充电器本体、限位件和连接头,所述充电器本体安装于所述外箱内部一侧,所述防护组件包括风机、风管、电加热管和温控器,所述风机与所述外箱固定连接,所述风机与所述风管一端连通,所述风管另一端与所述限位件连通,所述温控器与所述外箱固定连接,所述温控器与所述电加热管电性连接。做到了对锂电池在高温情况下的通风降温,减少了锂电池因温度高鼓包的现象,其次也做到了对锂电池在低温情况下的加热处理,减少了频繁充电的次数,从而提高了锂电池的使用寿命。
本发明涉及锂电池火灾安全实验设备开发技术领域,公开一种动力锂电池外短路热失控模拟装置,以辅助开展锂电池外短路试验研究,并为针对性开发锂电池外短路火灾防治提供便利。装置包括:铜排、螺栓、动力锂离子电池、钢夹、氮气瓶、输气管和气动阀;所述铜排用于连接锂电池正负极,形成电回路;所述螺栓用于连接和固定相交铜排;所述钢夹用于固定电池正负极极耳之间连接的铜排;所述氮气瓶用于给所述气动阀提供动力;所述输气管用于将所述氮气瓶与所述气动阀连接起来,输出高压气体;所述气动阀安装在所述铜排上,用于在高压气体作用下,将上下两块铜排压接严实,实现整个电路回路连通并避免因温度过高烧坏连接处。
本发明涉及锂离子电池技术领域,尤其涉及一种锂离子电池正极材料、其制备方法及应用。所述锂离子电池正极材料包括:三元材料;以及包覆在所述三元材料外表面的包覆层;所述包覆层包括维生素C和硫基化合物。硫基化合物能够在所述三元材料表面形成一层稳定的界面膜,显著提升三元材料在高电压下的循环稳定性。VC添加剂可以减少电解液溶剂在负极表面的分解,因此,VC可在负极表面形成一层稳定的界面膜。综上所述,BDTT与VC配合使用可以同时稳定正、负极的界面,减少充放电过程中的极化,从而显著提升锂离子电池的循环性能。由这种锂离子电池正极材料制备的锂离子电池的首次放电比容量较高,循环性能较优。
本发明提供了一种改性锂离子电池正极材料及制备方法,材料由一次颗料团聚至二次颗粒形成粉体,在普通层状锂离子电池正极材料粉体一次颗粒、二次颗粒表面包覆化学式为AxMOy的化合物。将普通层状锂离子电池正极粉体与包括有元素M的化合物与含元素A的化合物的凝胶混合后,经干燥去除溶剂后,通过热处理,以反应溶渗的方式在普通层状锂离子电池正极粉体材料包覆化学式为AxMOy的化合物。本发明通过反应熔渗在材料表面形成离子导体层,并可熔渗进入颗粒内部,实现对一次颗粒的包覆,该方法可以隔绝电极材料与电解液直接接触,提高材料的循环稳定性,同时,材料的离子电导率和电子电导率、振实密度等性能也有明显提高。
一种磷酸铁锂电池正极片的制造方法,其包括以下步骤:(1)将普通市售LiFePO4置于质量浓度为2-10%的碱性溶液中浸泡2-5h,并充分搅拌,将溶液水分蒸发;(2)将浸泡后的LiFePO4在300-350℃下焙烧2-5h;(3)在经焙烧所得的LiFePO4粉末中,加入相对于LiFePO4正极活性物质的含量为0.5-1%的碱性物质,按照常规的锂离子电池正极生产工艺,与粘结剂、导电剂、添加剂、溶剂等混合配制成浆料,经涂布、干燥、轧膜、分切,制作成锂离子电池正极片。本发明能够有效改善LiFePO4在涂布和组装过程中的掉粉现象,并可明显提高磷酸铁锂克容量,且操作简便易行,成本低廉。
本发明公开了一种高温倍率型钴酸锂正极材料,由钴酸锂掺杂金属元素M形成,其分子式为LirCo(1?x)MxO2,其中1.00≤r≤1.10,0.002≤x≤0.005,所述金属元素M包括Al、Y和Mg中的至少一种。本钴酸锂正极材料的表面形貌呈一次粒子紧密熔合的高度团聚态,颗粒分布均匀,流动性好,压实性能好,可以提高倍率性能;该形貌以及金属元素均匀分布的特性在成品钴酸锂正极材料中得到很好的保持,不仅提高了钴酸锂在充放电过程中的结构稳定性,而且提高了倍率放电性能,使其能适应更高温度的环境,从而使钴酸锂正极材料在常温与高温环境下都具有优良的倍率性能。本发明还提供了一种高温倍率型钴酸锂正极材料的制备方法,该方法步骤简单易行,操作方便,成本较低。
本发明公开了一种高杂质的磷酸铁锂废粉再生循环的方法,包括以下步骤:1)将高杂磷酸铁锂废粉煅烧除去粘结剂;2)采用过硫酸钾浸出,固液分离得到浸出液和浸出渣;3)浸出渣进行碱溶除铝,除铝后补充铁源、双氧水后用磷酸水热纯化,煅烧后得到磷酸铁产品;4)对浸出液调节pH除杂,加入Na3PO4提锂得到磷酸锂产品;5)磷酸铁和磷酸锂调整锂铁磷比例后球磨混料,高温烧结,重新制得磷酸铁锂。本发明简单实用,废水产生少,酸碱用量少,磷酸纯化液可回用,实现了羟基磷酸铁到磷酸铁的高效转变和磷酸铁锂废粉的锂、铁、磷组分综合利用,锂浸出率高,磷酸铁结晶度高和磷酸锂产品杂质含量低,再生的磷酸铁锂性能优异,适合工业化生产。
超声喷雾固相烧结法合成磷酸亚铁锂的方法,是将亚铁离子和磷酸根离子化学计量比为3:2的水溶液在50~90℃、400~1200rpm超声作用下机械活化0.5~8h;再加入锂源化合物、磷源化合物、复合碳源、复合金属化合物,在强化搅拌混合过程中进行超声喷雾干燥,然后将磷酸亚铁锂前驱体在保护性气体保护下,在200~400℃预处理2~8h,再加入磷酸亚铁锂前驱体重量5~40%的碳源,经机械球磨、焙烧,得到磷酸亚铁锂。本发明得到的磷酸亚铁锂颗粒粒径分布均匀,反应活性高,循环200次后仍保持98.42%,1C放电为0.1C放电的97.3%,振实密度达到1.42g/cm3,比表面积降低到10.2m2/g,大大提高了产品的加工性能和电化学性能。
本发明公开了一种糖类改性导锂聚合物/无机杂化电解质及其应用。该电解质包括糖类改性导锂聚合物和锂盐;所述糖类改性导锂聚合物由糖类化合物与导锂聚合物和/或导锂小分子化合物通过交联反应或直接混合得到;该电解质兼具无机材料的高电导率和聚合物材料的柔韧特性,具有很高的锂离子电导率及很好的加工性能,适用于制备具有容量大、循环性能好的锂离子电池、锂硫或锂空电池等,且电解质成本低,制备简单扩大了锂电池材料的选择范围和应用领域。
本发明公开了钴酸锂正极材料的制备方法,该方法采用固相混合、烧结和破碎分级的步骤,合理控制工艺参数制备D50为11.1~15.0μm的单晶钴酸锂材料和D50为3.0~5.0μm的类单晶钴酸锂材料,并将两种材料级配后,再与包覆物混合后,进行二次烧结、粗破碎和解离,得到所需的钴酸锂正极材料。本发明的制备方法工艺简单易控、生产成本低、绿色环保、生产效率高、产品性能优良,制备的正极材料的粒径D50为6.0~14.0μm,压实密度为3.96~4.1g/cm3,该正极材料组装的全电池在3.0~4.45V电压测试范围内具有优异的循环性能和倍率性能,能满足高压实、高倍率和高充放电电压的需求。
一种表面改性的高电压钴酸锂正极材料,其是以钴酸锂基体为内核,内核外形成有凹凸不平的表面,表面上镶嵌有锂和金属M的复合氧化物,复合氧化物的存在形式为先修复该钴酸锂基体在制备过程中被破坏的层状结构,再原位反应在凹凸不平的表面上形成嵌套结构。该高电压钴酸锂正极材料的制备方法包括:将钴酸锂粉末原料浸泡在弱酸溶液中,使钴酸锂粉末原料形成凸凹不平的表面以为后续锂和金属M的复合氧化物提供镶嵌平台;过滤除酸;将酸处理后钴酸锂反复清洗,干燥;将干燥后的粉末按照相应配比与锂源、金属化合物添加剂进行充分混合,然后在有氧气氛下进行烧结,得到正极材料产品。本发明的正极材料在高电压条件下结构稳定,且循环性能优异。
本发明涉及一种用淬冷的方法制备纳米级锂离子电池正极材料磷酸铁锂的方法。将锂盐、铁盐、磷盐、碳的有机物前驱体和掺杂金属离子进行高能球磨均匀混合,烘干然后将上述混合物置于惰性气氛炉中,反应温度为300-400℃反应时间为2-6小时,然后冷却至室温,然后将粉末取出、压块,再将块体前驱体置于耐热不锈钢容器内,抽真空密封。将密封的耐热不锈钢容器置于马弗炉内煅烧,然后在煅烧温度点将密封的耐热不锈钢容器取出进行淬冷,得纳米级磷酸铁锂粉体材料。本发明所制备的磷酸铁锂粉体具有纳米尺寸,电子-离子导电性高,以及电化学性能优良的特点。
本发明公开了一种柔性锂金属负极骨架材料及其制备方法和应用,属于锂金属电池材料领域,所述的骨架材料为氟化锂修饰的三维纳米纤维框架,框架中三维纳米纤维直径为50~900nm,氟化锂颗粒均匀的锚定在三维纳米纤维中,三维纳米纤维框架内部连通且三维多孔,具有良好的柔性,可在0~180°内弯折,所述骨架材料由混有氟化锂颗粒的高聚物经过静电纺丝、热处理制备而成。由柔性骨架镀锂得到的复合锂金属负极在循环时表现出良好的循环稳定性,与磷酸铁锂匹配成全电池,5C条件下,1600圈能有89%的容量保持率,使用该框架得到的锂金属电池可获得高库伦效率和长循环寿命。
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