本发明属于锂离子电池碳材料负极的制备方 法。本发明采用含锂离子电解质盐或其含氧化合物的无机或有 机溶液处理石墨或中等石墨化程度的碳材料电极, 在电极表面 预生成一层致密的锂离子导通的固体电解质薄膜以提高锂离 子电池石墨类或中等石墨化程度碳材料负极的首次充放电效 率及稳定循环容量。本发明方法制备的电解质薄膜对石墨类电 极性能改善幅度较大、对乱层结构碳也有明显的改善作用。
本实用新型公开了一种电动汽车锂电池用恒温保护装置,包括保温箱,保温箱的上表面开设有电池安装槽,保温箱的内部开设有储水腔,储水腔固定连接有保温机构,储水腔的侧壁上开设有加热机构,有益效果在于:本实用新型一种电动汽车锂电池用恒温保护装置,具有防止电池整体的重量增加的特点,通过设置的保温箱对电池进行恒温保护,将电池安装在电池安装槽内部,启动电热棒对水流进行加热,然后启动水泵使循环管内部的水流流动,进而使加热的水流流过两个保温腔,通过导热片和散热孔将热量从循环管吸出散发到电池安装槽内部,进而对电池进行恒温保护,防止电池的重量增加,方便对电池进行更换。
本发明提供了一种用于提高锂离子蓄电池可靠性的火灾抑制系统,所述火灾抑制系统包括:集中控制装置、复合烟温传感器和灭火装置。通过复合烟温传感器可以监测蓄电池箱体内部的环境从而获得环境数据信号,所述环境数据信号可以表征一氧化碳浓度、烟雾浓度、温度等信息;将所述环境数据信号发送到集中控制装置,集中控制装置可以对所述环境数据信号进行处理,基于所述环境数据信号判断是否存在热失控的情况,若存在热失控的情况则得到控制信号,通过控制信号启动所述灭火装置,从而抑制热失控,达到防止火灾发生的效果,有效降低车辆运维风险,提高高速动车组锂离子蓄电池的安全可靠性,避免由于锂离子蓄电池引发火灾,从而造成车辆损失和人员伤亡。
本发明公开了一种聚多巴胺改性的锂离子电池隔膜的制备方法。该改性方式是通过多巴胺单体自聚合在高分子基体表面和内部成膜。本方法得到的改性隔膜具有更强的吸液/保液能力、突出的倍率性能等优点,以其为隔膜的锂离子电池具有电解质离子电导率高,电池循环性能优良等优点,特别适用于动力锂离子电池领域。
本发明涉及一种新型锂离子电池玻璃态电极材料及其制备方法。本发明以含锂、钒、铁、磷等元素的化合物为原料,通过熔融淬火方法得到新型锂离子电池玻璃态电极材料。与传统的晶态电极材料相比,锂离子在嵌入脱出过程中发生在材料的表面反应对材料产生的结构应力较小,材料具有更稳定的电化学性能。而且本发明原料来源广泛,价格低廉,工艺简单,易于规模化生产,可以用作锂离子电池电极。
本发明提供的一种具有热关断功能的锂离子电池隔膜及其制备方法,属于锂离子电池领域。本发明提供的具有热关断功能的隔膜通过在多孔基膜的单侧或两侧设置热关断涂层,可以在多孔基膜表面形成粘附性好且浸润性高的聚合物层,避免电池在充放电时由于电解液分解产生气体而导致隔膜发生胀破等问题,从而有效提高电池的安全性能;而且通过控制热关断涂层的组成及其配比,可以使其获得比多孔基膜更低的熔点,在高温下先于多孔基膜发生熔融,将多孔基膜的多孔通道阻塞,在使多孔基膜具有完整性的条件下阻隔了锂离子的传输,进一步提高了锂电池的安全性能,同时使电池具有良好的循环性能和倍率性能。
本发明提供一种锂硫电池正极用导电粘结剂及其制备方法,属于锂硫电池材料技术领域。解决现有的导电粘结剂都由导电组分和非导电组分共同构成,且粘结剂用量大的问题。该粘结剂由掺杂型导电高分子材料和良溶剂组成,所述的掺杂型导电高分子材料的质量分数≥0.25%。本发明还提供一种锂硫电池正极用导电粘结剂的制备方法,该方法将掺杂型导电高分子材料溶解于良溶剂中至完全分散,得到锂硫电池正极用导电粘结剂。本发明的粘结剂不添加其它不导电的组分,提高电池循环寿命;成膜时,由于导电高分子密度较小,因此粘结剂用量极少,提高了硫在正极材料中的比重,从而提高电池比容量。
本发明涉及锂电池隔膜技术领域,具体涉及一种高强度、复合型锂电池隔膜及其制备方法;所述的高强度、复合型锂电池隔膜的物质组成为:质量份数计的100‑120份的基体料、20‑30份的增强剂、5‑10份的增韧剂、10‑20份的大分子致孔剂、2‑5份的抗氧化剂、10‑15份的辅助剂、2‑5份的润滑剂;本发明所述的锂电池隔膜是采用吹膜成型、大分子致孔的方式进行制备的,其具有耐高温性能好、闭孔温度和破膜温度差相对较高等特点,在电池使用过程中工作温度发生升高时,能够迅速关闭电解质离子的迁移通道,切断离子的通过,保证电池使用的安全。
一种锂离子电池微孔碳负极材料的制备方法,包括如下步骤:将农业废弃物稻壳用蒸馏水清洗干净,然后在氮气气氛下以450~650℃的温度煅烧1~5个小时,得到稻壳干馏物。将所得稻壳干馏物在浓度为0.1M的盐酸溶液中以50℃~70℃酸煮0.5~2.5小时,用蒸馏水水洗至中性,干燥,得到酸处理后的稻壳干馏物。将Na2CO3与酸处理后的稻壳干馏物按照质量比(1~5):1的比例混合,研磨均匀,置于管式炉中,在氮气气氛下于850~1000℃下煅烧2~5小时。用蒸馏水将所得物反复洗涤至除去Na+离子及SiO32-为止,干燥,即得锂离子电池微孔碳负极材料。上述方法利用农业废弃物稻壳干馏,经过酸洗处理,碱热处理最终得到微孔碳负极材料,原材料来源广泛,实验过程安全易实施,且最终产物为多孔结构,易于电子的输送与转移,是作为锂离子电池负极的理想材料。
本发明属于能源材料,具体涉及以高活性无序磷酸铁制备磷酸亚铁锂/碳复合材料的方法。将二价铁源与磷源溶液按化学计量比混合后加入过氧化氢,控制PH值,搅拌制得高活性的无序磷酸铁。将磷酸铁、锂源和碳源按比例混合,球磨均匀后喷雾干燥,在保护气氛下,经高温热处理得到平均粒径为200-500NM,0.25C倍率放电比容量达145-150MAH/G,1C倍率放电比容量达130-140MAH/G,5C倍率放电比容量达105-110MAH/G的高比容量磷酸亚铁锂/碳复合材料。本发明成本低、工艺简单,制备的材料电化学性能良好,尤其是倍率性能优异,适合用作电动汽车等大型移动设备的电池正极材料。
本发明提供了一种含杂环配体的锂化合物及其制备方法和应用,本发明提供的含杂环配体的锂化合物,通过选择特定的杂环的配体与金属锂结合,使得得到的有机锂化合物应用于有机电致发光器件后器件的发光效率提高,而且使用寿命长。
本发明提供了一种电解液,包括碳酸丙烯酯、N‑甲基吡咯烷酮和锂盐。本发明利用N‑甲基吡咯烷酮的高给体数性质作为添加剂,通过调节锂离子电池电解液的溶剂化结构和固体电解质界面膜的特性,成功使得碳酸丙烯酯共嵌进入石墨的行为被抑制,石墨电极在该电解液中循环后还维持原来的形貌结构。和商业化的碳酸乙烯酯基电解液相比,这种新的电解液具有更好的低温性能,同时电池在该电解液中的产气行为也得到了抑制。
本实用新型涉及一种方形锂电池外壳的设计。新型锂电池外壳,为全封闭式五面体桶壁,包括两对互相平行的四块侧板和一个与盖板平行的底板,在五面体桶壁的外壁上设计有交错突起的突出条纹1和通风道2,凹入区域3,凹入区域3为锂电池文字标识,及用于封闭桶体端部的盖板4,其中突出条纹1采用横向竖条与纵向竖条交错方式的突出条纹;凹入区域3为椭圆形、圆形、方形或多边形。使用锂电池外壳时,锂电池成组后左右两侧的风能进入电池组内,使电池工作过程中产生的热量由电池上部排出,较好的解决电池散热的问题,特别是电池在大倍率充放电过程中,电池组内部空气在电池之间流动性较好,从而避免了因热量散发的问题而影响电池安全性。?
本发明的一种三价铁掺杂单晶硅酸盐铌酸锂相化合物及制备方法属于功能材料制备技术领域。所述的化合物的化学式为(Mg0.6Fe3+0.4)(Si0.6Al3+0.4)O3;Fe完全以Fe3+的价态存在于单晶晶体中,晶体尺寸为毫米级别且不含包裹体。制备方法包括微米级氧化物颗粒的混合、样品仓的特殊设计和利用大腔体压机的高温高压反应等步骤。本发明操作简单,无生物毒性,对于研究铌酸锂相化合物晶体结构和与结构有关的物理性质,并探索其与结构有关的新功能具有重要意义。
本发明涉及一种羟基共沉淀式熔盐法制备的高振实密度的富锂材料,其特征在于制备方法包括以下步骤:a)将可溶性Ni盐、Co盐、Mn盐按照化学计量比溶于适量的去离子水中,配制成一定浓度的过渡金属盐溶液,b)将上述过渡金属盐溶液缓慢滴入到过量的碱性溶液或者氨水溶液中,然后进行过滤、洗涤和干燥,得到羟基共沉淀粉末;c)将羟基共沉淀粉末与适量的Li盐和熔盐按照一定的摩尔比混合,然后溶于丙酮或者无水乙醇中进行球磨,球磨后浆料经过干燥即可得前驱体粉末;d)前驱体粉末经过高温煅烧,再通过适当的降温方式进行降温,得烧结后粉末;e)烧结后粉末洗涤、干燥后即可。制备的富锂材料还具有结晶度高、尺寸均一、充放电容量高和循环性能好的优点。
本发明公开一种聚合物锂离子电池集流体喷网 浆料及制备工艺, 在100份固含量在25-27%分子量为1-5×104的聚丙烯酸中加入100-300份“水/丁醇/R-OH”混合溶剂进行稀释。接着在500-600RPM(转/分, 下同)搅速下徐徐加入6-15份导电炭黑。待加毕后再于1200RPM搅速下搅拌2小时, 即制成本发明喷网浆料。该发明是层压法制造聚合物电池的关键技术, 它属于聚合物化学涂料及电池制造技术领域。本发明解决了现有喷网浆料堵塞铜网或铝网的网眼及网眼不清晰等缺欠, 根绝导电炭黑分布不均匀和产生“毛毛”的现象。
本发明公开了一种锂离子电池SOC与容量联合估计方法,属于动力电池管理领域。具体步骤为:一,锂离子电池等效电路模型的建立;二,结合电池模型与安时积分模型建立状态空间方程;三,将电池容量衰减量作为电池模型误差在状态方程中表征;四,解耦估计算法得到并行的状态量估计器与模型误差估计器,即误差校正扩展卡尔曼滤波算法可以用来同时估计锂离子电池SOC和容量。本发明提出估计电池模型误差的EKF改进算法,将电池老化导致的容量衰退作为模型误差,使用基于EKF的SOC和模型误差的解耦估计算法,实现对容量的估计,并实时补偿SOC的估计误差。仿真结果表明,本方法不但可以提高SOC估计的准确度,还可以实现对容量误差的估计。
本发明涉及一种高安全锂电池复合隔膜,由通过同轴熔融静电纺丝法制备的“聚对苯二甲酸乙二酯/聚烯烃”复合纤维组成;其特征在于:复合纤维呈同心轴状,中间轴由聚对苯二甲酸乙二酯(PET)组成,直径为0.8~4μm,外层由聚乙烯(PE)或者聚丙烯(PP)组成,厚度为2~3μm。其具有非常高的机械强度和耐热温度,能够提高电池的安全性能,纤维外层材料是聚烯烃材料,即聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE),它们具有一定的闭孔保护功能,防止电池发生热失控;采用“聚对苯二甲酸乙二酯/聚烯烃”复合纤维膜制作的锂电池具有非常高的机械强度以及安全性能,尤其适合锂离子动力电池。
本发明公开一种在低氨浓度下制备高性能锂离子电池三元正极材料的方法,属于锂离子电池正极材料技术领域。该方法先取含有镍、钴、锰的盐溶于去离子水中配制混合盐溶液;向混合盐溶液中加入络合剂,并加入酸,得到混合溶液;将混合溶液和NaOH溶液分别持续泵入装有底液氨水的连续共沉淀反应釜中,使反应过程中反应釜的总氨浓度与底液氨水中的浓度相同,持续反应获得前驱体材料;将前驱体材料与LiOH·H2O研磨混合,经过烧结得到锂化三元材料。本发明制备的NCM622材料形貌良好、晶体结构完整、元素分布均匀,且该材料具有高放电容量、良好循环稳定性和倍率性能,且与石墨和Si/C负极匹配的全电池也具有良好的电化学性能。
本发明提供了一种网状聚合物及其制备方法和一种半互穿网络聚合物电解质及聚合物锂电池,涉及锂离子电池技术领域。本发明提供的网状聚合物,具有式1所示结构。本发明提供了一种半互穿网络聚合物电解质,包括所述网状聚合物、聚氧化乙烯和锂盐。本发明提供的半互穿网络聚合物电解质室温下电导率高、界面接触稳定,此外,还具有成膜性优良、机械性能好的优点。实施例结果表明,本发明提供的半互穿网络聚合物电解质室温电导率可达1.242×10‑4S/cm,与锂片接触面的阻抗小且随天数变化小。本发明提供了所述半互穿网络聚合物电解质的制备方法,操作简便、条件温和、成本低。本发明还提供了一种聚合物锂电池,在室温下具有优异的倍率性能。
本发明公开了一种利用CO2分离碳酸盐型盐湖卤水中锂、钾、硼的方法,是首先采用高压CO2对含有Li+、K+、CO32‑、(B2O3)的碳酸盐型盐湖卤水进行碳化处理,使卤水中的锂、钾元素均以碳酸氢盐形式,硼元素则以游离形式存在卤水中;随后,对碳化后的卤水采用溶剂萃取法提取硼酸;萃余液室温下蒸发浓缩析出KHCO3,析钾后的富锂母液采用热分解法得到Li2CO3。本发明方法以CO2碳化工艺代替现有的盐酸酸化工艺,结合萃取法和蒸发法,既实现了锂、钾、硼的高效分离,又简化了后续钾盐和锂盐的提取步骤,成本低廉且绿色环保。
本发明涉及一种镀铝、镍、铜石墨布作为集流体的二次锂离子电池,其特征在于:基体石墨布的厚度为140?m~300?m,铝镀层厚度为1?m~8?m,镍镀层厚度为2?m~10?m,铜镀层厚度为2?m~10?m,镀层顺序分别为基体上涂覆碳层,再涂覆过渡碳化金属层,最后再涂覆金属层;具体制备方法如下:正、负极活性材料、导电剂和粘合剂在合适的溶剂中混合均匀,采用流延的方式在镀铝、镀镍和镀铜石墨布双表面涂覆,充分浸润,然后进行真空干燥和极板压制。提高了正、负极活性物质的利用效率,极大程度的提高了锂离子电池的容量和倍率放电性能。
本发明提供了三维镍纳米管阵列及其制备方法、锂离子电池及应用。所述三维镍纳米管阵列具有多层结构;所述多层结构包括中心的镍纳米管和位于所述镍纳米管管壁内外表面的铁氧化物‑碳复合层。该三维镍纳米管阵列制成的复合电极能同时增强电极系统的电子和电解液离子的传输;其中的表面碳层作为隔离层,在空间上限制铁纳米颗粒的团聚,确保即使在强磁场环境下,原子/粒子也能在其原始位置迅速地进行锂化‑脱锂化。这两个特别的结构使锂离子电池在强磁场环境中(磁感应强度为2特斯拉以上)保证高比容量的同时,还获得了优越的倍率性能和循环稳定性。
本实用新型涉及一种基于电池管理芯片LTC6804的电动汽车锂电池主动均衡系统,单片机通过电池管理芯片来采集电池电压,并确定锂电池主动均衡方案,均衡电路中使用N‑MOSFET和P‑MOSFET串联形成的双向开关,能够实现能量的双向传递,且两组双向开关仅需要一个控制信号,极大减小系统控制难度。每个电池要串联一个充电允许开关,防止误充电的发生,提高了系统的安全可靠性。控制两个N‑MOSFET即可实现单体‑单体均衡电路和单体‑整体均衡电路的切换,使电路结构清晰,且便于控制。单体‑单体均衡电路和单体‑整体均衡电路组成的双层均衡电路,使动力锂电池组达到最佳的均衡效果。本实用新型电路结构简洁,成本低,均衡速度快,电路具有层次性,易于模块化,利于多个均衡电路的堆叠,可广泛应用于电动汽车。
本发明涉及一种高性能锂离子传导膜的制备方法,其特征在于制备步骤如下:制备纺丝溶液:将商业化的颗粒尺寸为20~200nm的Li10GeP2S12粉末与具有一定粘度的有机高分子按质量比mLi10GeP2S12:m高分子=1 : (1~10)的比例溶于有机溶剂中,充分搅拌后形成固含量为30~95%的悬浊液;经过静电纺丝,所得静纺隔膜通过滚筒式热压机进行热压,热压温度为60~85oC,热压后即得具有高离子传导率的隔膜。其具有高安全性和高锂离子传导率的复合隔膜。使用该隔膜的锂离子电池具有更优秀的电化学性能。
本实用新型涉及一种带有内置风冷通道的方形锂离子电池壳,其特征在于:电池壳体为矩形结构,电池壳体中间有一个通风板将电池壳体内腔分隔为左右两层,通风板内部为空心结构,通风板内部的空腔由长方形隔板分隔出四个长方形通风通道,并且电池壳体对应的各长方形通风通道位置的两侧壳壁上开孔,锂离子电池电芯填充在电池壳内的左右两层,电池壳体顶部通过锂离子电池顶盖密封,锂离子电池外极耳布置在锂离子电池顶盖上。其利用方形电池具有两个独立电芯的结构,在电池内部两个独立电芯之间加入通风通道,可以通过风冷空气将电池内部的热量快速传导出去,保证电池的工作状态。
一种有机阻燃凝胶电解质、制备方法及其在锂离子电池与超级电容器中的应用,属于电解质制备技术领域。凝胶电解质组成及质量份为:有机溶剂1份、电解质锂盐0.1~1份以及阻燃高分子0.1~3份。阻燃高分子是由具有阻燃功能的四溴双酚A或四溴双酚A(双2‑羟基乙基)醚与具有锂离子传导功能的数均分子量为500、2000或6000的聚乙二醇二缩水甘油醚通过加热开环聚合反应得到,其反应摩尔比为1:1。本发明制备的凝胶电解质具有较好的阻燃效果以及与液态有机电解液相媲美的离子传导率,阻燃高分子的加入使电解液凝胶化,降低了电解液泄露的危险,从而大大提高了锂离子电池以及超级电容器的使用安全性,具有广泛的应用前景。
一种废旧锂离子电池回收集流体的方法,主要步骤为:1)将废旧锂离子电池机械粉碎成电芯碎片,加入到配制好的KOH乙醇溶液中搅拌,过滤得到滤渣;2)向滤渣中加入NaHSO3水溶液进行搅拌;3)加入蒸馏水加热搅拌后过滤,得到Al和Cu的混合物。本发明通过简单的化学处理使不溶于水的粘合剂PVDF转变成易溶于水的物质。这样就减少了为了剥离集流体而使用大量的NMP等有机溶剂。从而降低了回收成本,减小了由于NMP引入造成的对环境的污染。
一种具有十二面体结构的氧化钴/碳复合中空纳米结构材料及其在锂电池负极中的应用,属于锂离子电池负极材料制备技术领域。具体步骤为:(1)含钴金属的有机框架化合物ZIF‑67的制备和纯化;(2)多巴胺单体与含钴金属的有机框架化合物ZIF‑67反应生成钴离子配位的中空聚合物纳米结构;(3)通氮气保护的条件下,500~600℃碳化得到中空纳米结构材料。该中空纳米结构材料的尺寸可以根据模板金属有机框架化合物ZIF‑67纳米结构的尺寸进行调节;在锂离子电池性能测试中,中空纳米结构材料作为负极活性材料表现出较好的循环性能、倍率性能及稳定性。因此,以氧化钴/碳复合中空纳米结构材料为负极活性材料能够在锂离子电池领域具有较好的应用价值和前景。
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