本发明提供一种层状磷酸铁锂复合材料,其特征是由磷酸铁锂与二维纳米片相间叠加而成的层结构,通过磷酸铁锂片层化,层结构提高了离子迁移率,从而缩断了Li+的嵌、脱通道,使Li+的迁移活动范围扩大,将使磷酸铁锂具有极高的可逆容量和良好的循环稳定性,极大地提升电池材料的循环性能。进一步提供一种层状磷酸铁锂复合材料的制备方法,通过溶胶凝胶法在分子或原子级别对产物进行调控,通过二维纳米片的诱使,使磷酸铁锂具有单分散及二维尺寸的特点。
本发明涉及电池技术。本发明旨在解决现有钴酸锂电极高电位区间性能不够好的问题,提供了一种复合钴酸锂电极及其制作方法,其技术方案可概括为:复合钴酸锂电极,包括常规钴酸锂电极1及包覆在常规钴酸锂电极1上的一层碳酸锂包覆层2,该碳酸锂包覆层2通过射频磁控溅射工艺沉积在常规钴酸锂电极1表面。本发明的有益效果是:包覆层作为人工SEI膜有效的抑制高电位时过渡金属原子向电解液中溶解及电解液的分解,抑制电极表面副反应的发生,在一定程度上稳定了活性材料结构,缓解了电极表面钝化层的产生,改善了电池性能。适用于锂离子电池中的钴酸锂电极。
本发明涉及一种用于浅充放条件下的长寿命锂离子电池及其制备方法,属于锂离子电池技术领域。该电池的正极活性物质为钴酸锂、锰酸锂、磷酸亚铁锂、磷酸钒锂、磷酸锰锂和磷酸钴锂中的任意两种或者三种组成,控制所述的两种或者三种正极材料中每两种正极材料之间的工作电压差不小于0.1V,所述的两种或者三种正极材料中,每种正极材料占正极活性物质的重量百分比均不小于30%。本发明的浅充放条件下的长寿命锂离子电池通过复合正极片的引入,从材料的脱嵌锂峰电位上适应了现有的控制策略,进一步延长了系统的工作寿命。
本发明公开了一种金属锂复合负极材料及其制备方法和应用,属于锂金属二次电池领域。金属锂复合负极材料由含金属锂的基底和涂覆在含金属锂材料上的聚合物电解质保护膜组成。制备时将聚合物电解质溶液涂覆于含金属锂的基底表面,溶剂挥发完全后在含金属锂的基底表面形成聚合物电解质保护膜。本发明中复合材料的制备方法简单,原料安全易得,成本低,易于规模化,所得到的金属锂复合负极材料应用于金属二次电池,可抑制锂枝晶产生,能有效提高电池的库伦效率和循环寿命。
本发明涉及锂离子电池领域,公开了一种反阵列结构的固态锂离子电池及制备方法。包括如下制备过程:将固态电解质原料与热塑性有机物充分混合后,模具双面均设置为锯齿状,通过模具浇筑制备为表面具有锯齿结构的固体材料,之后向固体两侧依次涂布正负极浆料、铝箔和铜箔,并进行热定型、干燥、封装,即可得到单片反阵列结构的固态锂离子电池。本发明制得的固态锂离子电池与普通固态锂电池相比,通过模具制备调控固态电解质结构,使锂离子在正负极之间的传导路径缩短,界面结合紧密,锂离子传导路径由传统的横向穿过电解质变为纵向跃迁,大幅提高了锂离子的传导能力,从而有效提高了固态电池的高倍率循环性能,防止锂枝晶产生;同时制备工艺简单,能耗低,成本低。
本发明属于高电压锂金属电池技术领域,具体为一种高电压锂金属电池用电解液及其制备方法,用以提供具备高离子扩散能力、高电阻率以及高杨氏模量的理想固态电解质界面膜;本发明通过同时引入可溶解的氟化锂与硝酸锂作为添加剂,使得电解液能够在金属锂负极表面诱导生成富含氟化锂与硝酸锂无机物的固态电解质界面膜,其中,氟化锂能够有效增强SEI的电子绝缘性以防止产生电子隧穿以及增强SEI的刚性,硝酸锂则能诱导生成具有较低锂离子扩散能垒的LiNxOy并加快锂离子在SEI中的输运,进而使得该固态电解质界面膜具备理想的高离子扩散能力、高电阻率以及高杨氏模量的特性;同时,本发明电解液及其中添加剂的制备工艺简单,成本低廉、合成一致性好。
本发明属于锂电池正极材料技术领域,具体涉及一种耐高温柔韧型锂电池正极极片及其制备方法。本发明通过羟基磷灰石负载导电剂、活性碳纤维负载LFP后在PVA和碳酸锂包覆下形成负载碳酸锂的多孔纤维膜,羟基磷灰石纳米线和碳纤维通过静电吸附作用形成复合结构,获得负载碳酸锂网状结构的极片材料。形成的网状结构正极材料可以直接作为极片使用,其具有优异的柔韧性和耐高温性能,可用于柔性电池。同时由于其网状结构可以有效提高电解液对极片的浸润性能,且其负载的碳酸锂可提供预锂化,提高电池首效。
本发明提出一种碳气凝胶网络的磷酸锰铁锂电池电极材料及制备方法。首先采用可溶性铁源、锰源、磷源、锂源和碳源同步制备碳凝胶体,然后使碳凝胶干燥、碳化,获得固定有磷酸锰铁锂得碳气凝胶;再将磷酸锰铁各原料混合物以浆体形式加入上述已干燥且固定有磷酸锰铁锂的碳气凝胶中,并逐步升高温度,受碳气凝胶网络的分割,反应得到粒径均匀的磷酸锰铁锂,进一步置于高温炉中,在氢气气氛中,在500~900℃恒温焙烧1‑3h得到由碳气凝胶网络的磷酸锰铁锂电极材料。解决固相反应法中锰铁分布不均匀,磷酸锰铁锂导电性能差,传统碳改性后容量下降明显等问题。
本发明提供了一种锂空气电池的空气电极及制备方法。该空气电极包括中空多孔导电基体、催化剂和包覆层,主要是将导电基体的碳基材料浸入酞菁铜、酞菁铁与无水乙醇混合溶液中,然后蒸干乙醇取出碳基材料,将陶瓷浆料均匀涂布于碳基材料表面,低温预烧后高温处理,保温后洗涤烘干,即得锂空气电池的空气电极。该方法通过空心电极表面包覆一层均匀致密的陶瓷基氧离子导体,可有效抑制催化剂引起的过氧化锂歧化副反应,并且解决了过氧化锂堵塞正极孔道的问题,同时可以通过调节陶瓷膜的厚度进一步控制锂空气电池的反应速率,防止反应过快引起电池内部温度过高,提高电池的循环稳定性能。
本发明公开了一种硫锂电池用正极材料的制备方法。本发明提供的制备方法是将硫化锂纳米化粒子嵌入到氮掺杂的金属有机物骨架中,通过控制工艺参数合理调控合成材料的结构参数,进而得到比表面积高、负载量高、导电性能良好的正极材料;本发明合成的正极材料具有丰富的纳米尺寸的孔穴,纳米孔穴的存在不仅为微粒提供通道,而且其内的丰富官能团及强烈的毛细管作用力可以实现物质的固定,有效减少电池活性物质由于穿梭效应造成的损耗,进而改善硫锂电池的库伦效率和循环稳定性;最为重要的是,本发明能克服现有技术中传统硫锂电池正极材料在转变为锂多硫化物过程中的体积膨胀所导致的电池电极结构损坏的缺陷。
本发明提供一种碳包覆硅酸亚铁锂复合正极材料的制备方法,克服了现有制备方法工艺复杂、生产周期长、成本高的缺陷。本发明首先采用液相法制备得硅酸锂前驱体,再与廉价的三价铁源及碳源混合后一次烧结得到碳包覆硅酸亚铁锂复合正极材料。该方法由液相法合成的硅酸锂具有较高的活性,整个前驱体过程无需气氛保护;碳热还原法中添加的有机物不仅做碳源,并且参与三价铁源的还原过程,使碳的包覆过程和三价铁的还原过程同时进行,有效的简化了工艺流程、缩短了生产周期;同时以廉价的三价铁源为原料,有效降低了生产成本;并且,最终制备得碳包覆硅酸亚铁锂复合正极材料产品一致性高、颗粒分布范围窄,颗粒间团聚现象较少,具有良好的电化学性能。
为稳定无人机电池的工作温度进而提升其向其他需电单元和模块供电的稳定性和质量,本发明提供了一种大功率锂电池性能分析仪器,用于无人机的大功率锂电池的恒温控制,所述锂电池包括多个电池单体,所述无人机包括第一恒温单元、第二恒温单元和第三恒温单元,所述第一恒温单元、第二恒温单元和第三恒温单元均能够用于制热工作模式或制冷工作模式且从内向外依次设置于电池外部,该分析仪器包括:感测单元,用于感测锂电池及无人机的电气和物理参数;分析单元,用于根据感测单元感测的结果对锂电池进行恒温控制。
本发明公开了一种氯化锂料液的提纯方法,包括以下步骤:1)将氯化锂料液中的硫酸根离子、钙离子、镁离子和铁离子转化为沉淀析出,得到第一料液;2)将第一料液通过过滤粒径为0.1?50μm的第一过滤设备,所述第一料液穿过第一过滤设备的过滤结构后形成第一滤液;所述第一滤液中的钙离子浓度≤35ppm,镁离子浓度≤35ppm;3)将第一滤液的pH调节为9?12,然后将第一滤液通过对分子量≥300物质的拦截率≥99.95%的第二过滤设备,所述第一滤液穿过第二过滤设备的过滤介质后形成氯化锂清液;所述第二过滤设备的过滤介质为膜通量≥15L/m2·h的膜片;所述氯化锂清液的回收率≥70%,流量≥10L/min,所述氯化锂清液中钙离子浓度≤10ppm,镁离子浓度≤10ppm,Li2O流失率≤8.5%。
本发明公开一种动力锂电池热管理系统,包括由多个锂电池单体构成的锂电池组、散热组件、风扇和固定件;所述散热组件包括预热片和散热单体,多个所述散热单体依次并列组合成散热块,在所述散热块的底部和一侧设置预热片,在一端的散热单体上设置锂电池单体,所述固定件固定所述锂电池单体和散热组件;所述散热单体包括集热板、热管和翅片组,所述热管镶嵌在集热板上且热管的顶端伸出集热板,所述翅片组套于所述热管的顶端;所述风扇设置在相邻翅片组之间。本发明能够有效提高电池单体的温度一致性,能够有效提高散热性能和安全可靠性,能够降低散热器损耗,并且能够提高经济指标低、体积质量指标低和环保指标。
本发明涉及一种双导电层包覆的富锂锰基正极材料及其制备方法和应用。所述富锂锰基正极材料的结构自内向外为:富锂锰基材料内核、尖晶石锰酸锂包覆层和氮掺杂的石墨化碳包覆层,并且所述尖晶石锰酸锂包覆层和氮掺杂的石墨化碳包覆层之间存在交叠区域,交叠区域的厚度为2‑20nm;所述尖晶石锰酸锂包覆层和氮掺杂的石墨化碳包覆层的质量和占所述富锂锰基正极材料的质量分数为1%‑10%;所述富锂锰基正极材料的化学表达式为xLi[Li0.33Mn0.67]O2·(1‑x)LiMO2@LiMn2O4@C,0<x<1;其中,M至少包括Mn、Ni、Co中的两种元素。
本发明涉及锂二次电池用的抑制枝晶聚合物复合膜制造方法及其锂二次电池的制造技术。抑制枝晶的聚合物复合膜由金属复合氧化物、聚合物粘合剂、聚合物微孔膜三部分组成。使用这种聚合物复合膜的锂二次电池可以有效的抑制锂枝晶的生长;起到优良的去极化作用;提高电池的充放电性能,极大地改善锂二次电池的充放电循环特性,提高了锂二次电池使用安全性。
本发明公开了一种基于随机片段数据的锂电池状态估计方法及系统,估计方法步骤包括:获取第一数据与第二数据,采用粒子群算法,将第一数据与第二数据进行匹配,获得待估计锂电池的第三数据,所述第三数据为初始SOC数据与SOH数据;基于二阶戴维南等效电路模型,构建待估计锂电池的第一模型,并基于第一模型,辨识获得第四数据;基于第三数据与第四数据,采用扩展卡尔曼滤波对待估计锂电池的荷电状态进行估计,获得待估计锂电池的状态信息。本发明的有益效果为采用粒子群算法结合的方式,无需锂电池全部放电数据,仅需锂电池片段放电数据即可对其状态进行估计,具有一定的理论和工程实用意义。
本发明提供了一种三维纳米多孔铜/一维氧化亚铜纳米线网络型锂离子电池负极,该锂离子电池负极由三维纳米多孔铜基片和氧化亚铜纳米线层组成,以所述基片为集流体、以氧化亚铜纳米线层为活性储锂层,氧化亚铜纳米线层位于所述基片表面并与基片结合为一体,氧化亚铜纳米线层由原位生长在所述基片上的氧化亚铜纳米线相互交织堆叠形成,呈网络结构,该锂离子电池负极能提高锂离子电池的循环性能和比容量。本发明还提供了一种上述锂离子电池负极的一步制备法,该方法能有效简化锂离子电池负极的生产工艺。
本发明属于锂离子电池领域,涉及锂离子电池正极材料及其制备方法,具体为一种高电位锂离子电池NCM三元正极材料及其制备方法;用以克服现有锂离子电池正极材料层状高镍镍钴锰酸锂NCM811及其衍生品电化学循环性能差的缺点。本发明正极材料的分子表达式为:Li(Ni0.8Co0.1Mn0.1)1‑x‑ySixO2@(Li2SiO3)y、0<x+y≤0.2、且y<<x;本发明采用循环过程中抑制微裂纹产生的高价态Si4+梯度掺杂结合表面形成的Li2SiO3包覆改性,该锂离子电池正极材料具有较高的放电比容量和优异的循环稳定性能,能够满足较大倍率充放电循环需求,其制备方法采用传统的固相法进行体相掺杂,操作简单,易于工业化生产,制备的产品纯度高、化学均匀高、结晶品质高、产物颗粒细小且分布均匀、电化学性能优良且制造成本较低。
本发明提出一种由膨胀云母固定的锂电池固态电解质及制备方法,将氢氧化锂、氧化硅、氧化锆在600‑800℃烧结,然后研磨至纳米级的陶瓷粒,将纳米陶瓷粒与锂盐、聚氧化乙烯分散均匀形成胶质物,然后与膨胀云母混炼,在宏观膨胀云母的层间胶质物稳定,通过压延定型,得到固态锂电池电解质。本发明克服了现有高镍三元材料受电解液反应溶解的影响的缺点,将含锂陶瓷和锂盐通过聚氧化乙烯和膨胀云母稳定、固定形成固态电解质,不但具有良好的固态稳定性,而且离子电导率优异,离子电导率达到5.8×10‑4S/cm以上,本发明工艺方案中无需昂贵设备及特殊操作,生产周期短,适合大规模工业化推广。
本发明公开了一种内置保护板的锂离子电池,涉及锂离子电池技术领域,包括保护板、正极耳、负极耳、内膜和外膜;所述的保护板、正极耳和负极耳封装在内膜和外膜之间,保护板焊接在正极耳和负极耳上方,正极耳和负极耳下方封装有内膜,保护板上方封装有外膜;外膜和内膜的两侧封装为一体;所述的保护板用于保护锂离子电池,所述的内膜和外膜用于保护板、正极耳、负极耳和锂离子电池。通过将保护板内置在锂离子电池的内外封装膜内,减少了封装工序,降低了成本,而且具有良好防水功能;同时提高了保护板的使用寿命,锂离子电池的使用寿命和使用时的安全性;保护板不与外接环境接触不会引发气体爆炸,具有很好的耐候性。
本发明公开了一种锂硫电池全固态电解质的制造方法,将聚丙烯晴树脂微粉和硅藻土以质量比46~56:54~66,加入高速混合搅拌器中,再加入18~24%wt/硅藻土的NMP溶剂,均匀混合成粘度粘胶泥并按需要制作成相应形状的块状材料,在经过氮气置换的高温炉中使块状粘胶泥成为只含有碳成份的块状硅藻土,然后将其置于含多硫化锂、甲氨基丁酸锂、高氯酸锂、磷酸锂的18~33%wt的NMP溶液浸渍13~18min,取出后在高温炉中经多次的浸渍和高温蒸发后获得锂硫电池全固态电解质。本发明制备方法简单、成本低,制备的锂硫电池全固态电解质具有高容纳硫的能力、较高离子传输能力和导电性能,能提高锂硫电池的高倍率性能和高循环性能。
大气环境中锂离子电池生产化成装置,可在大气环境条件下对锂离子电池进行化成,能大幅度地减少设备购置费、降低锂离子电池生产成本,从而有利于锂离子电池的推广运用。它包括充放电测试仪(10)和具有注液嘴(21)的锂离子电池(20),充放电测试仪(10)、锂离子电池(20)的电极通过充放电测试电源线(11)连接。它还包括排气管(30)和其内盛有憎水液(41)的容器(40),排气管(30)的一端通过接头装置(32)与锂离子电池(20)形成密封连接且与注液嘴(21)相通,另一端则延伸至憎水液(41)液面以下,排气管(30)上设置有控制其通、断的止断装置(31)。
本实用新型涉及一种锂离子电池复合负极,属于锂离子二次电池技术领域。本实用新型包括负极集流体,所述的负极集流体一面或者两面粘合有负极材料层,所述的负极材料层为栅格结构层和钛酸锂涂层组成,所述的栅格结构层的栅格间隙中嵌有硅微粒;所述的栅格结构层由栅格状钛酸锂层和栅格状硬炭层组成,所述的栅格状钛酸锂层上的间隔排布的突起和栅格状硬炭层上间隔排布的突起相对设置,两两相对接触,每两对相邻突起之间形成间隙;所述的负极材料层从接触负极集流体的一面开始依次为栅格状钛酸锂层、硅微粒、栅格状硬炭层和钛酸锂涂层。这种负极具有比容量大,首次效率高,倍率性能与低温性能优良,不可逆容量低,安全性与循环寿命好的优点。
本实用新型提供一种电动摩托车用的锂离子电池模组,包括:锂离子电池组,所述锂离子电池组包括并联连接的多组锂离子电池子单元;子单元底座,包括多组,每组所述子单元底座上端排设多组限位槽,所述限位槽与所述锂离子电池子单元的底部适配;安装底板,所述安装底板固定设置于所述子单元底座的下端;上盖体,所述上盖体盖设于所述锂离子电池组上端;支撑箱板,所述支撑箱板包括分别设置于所述安装底板和上盖体两端的左支撑箱板和右支撑箱板;以及电池温控组件,所述电池温控组件设置于支撑箱板内。本实用新型提供一种使用寿命长、工作性能稳定的电动摩托车用的锂离子电池模组。
本实用新型公开了一种锂渣回收处理系统,包括依次连接的改性烘干单元、缓冲仓、粉磨单元、产品储存单元;所述改性烘干单元用于对锂渣进行改性、烘干,所述改性烘干单元依次通过锁风阀、链式输送机、提升机连接缓冲仓,烘干的锂渣经锁风阀、链式输送机、提升机输送至缓冲仓;所述缓冲仓的底部依次设置有粉体计量秤、空气斜槽,干锂渣通过粉体计量秤计量后并通过空气斜槽导入粉磨单元导入粉磨单元;所述粉磨单元将粉磨后的锂渣输入产品存储单元进行储存。本实用新型旨在实现锂渣改性、烘干、粉磨、储存的连贯的工艺处理生产线,最终实现从产品储存单元输送产品到应用厂商,实现了对锂渣的精细化处理,实现了变废为宝,具有较好的实用性。
本发明提供一种改性锂渣复合矿物掺合料,属于建筑材料技术领域。以质量份数计,包括:酸法锂渣40~70份,石灰石粉20~55份,活性钙盐改性剂5~10份,增强活化剂0.1~0.2份。所述酸法锂渣按质量百分比计,包括:Loss:6~12%,SiO2:45~60%,Al2O3:13~22%,CaO:5~11%,SO3:3~10%,余量为杂质,总质量百分含量之和为100%。本发明还提供所述改性锂渣复合矿物掺合料的制备和应用。本发明掺合料引入活性钙盐改性剂,通过复合酸性锂渣和石灰石粉,弥补了酸性锂渣性能的不足,能够显著改善混凝土性能,实现混凝土高性能化和绿色化。本发明提供的改性锂渣复合矿物掺合料可以替代现有的粉煤灰、矿粉等掺合料,降低了水泥用量,进而降低了混凝土生产成本,具有明显的经济效益和社会效益。
本发明公开了一种Al3+掺杂改性的LGPS型锂离子固态电解质及其制备方法,该固态电解质的通式为:Li10.35Ge1.35‑0.75xAlxP1.65S12,通式中x为:0.05≤x≤0.20。该固态电解质采用传统固相法进行制备,包括按照配料、一次球磨、压制成型、一次烧结、二次球磨、压制成型、二次烧结以及镀金等工序。本发明提供的Al3+掺杂改性的LGPS型锂离子固态电解质,通过采用Al3+在LGPS结构中的Ge4+位掺杂,得到室温锂离子电导率性能优良的LGPS型锂离子固态电解质,其室温锂离子电导率可达到22.1mS/cm。该锂离子固态电解质制备方法工艺稳定成熟,且所采用的原料获取容易,具有普遍性和工业实用性,易于产业化。
本发明提出一种锂硫电池的改性环氧乙烷基全固态电解质及制备方法,通过将环氧乙烷与烯丙基缩水甘油醚共聚后与锂盐络合,最后使用具有三维结构多孔骨架的无机填料进行吸附,制备得到改性环氧乙烷基全固态电解质材料。本发明提供上述方法克服了现有锂硫电池固态电解质载流子迁移率低的问题,通过烯丙基缩水甘油醚对非饱和环氧乙烷进行改性,降低环氧乙烷与锂盐络合物的结晶度,使电解质在工作过程中在更低的温度下转变为玻璃态,提高电解质中锂离子的传输性能,进而提高锂硫电池的倍率性能和循环性能。
本发明属于锂离子电池正极材料的制备技术领域,具体提供双层包覆锂离子电池正极材料LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2,其中,Li3VO4与PPy的包覆量均为1~5wt%;Li3VO4是一种锂快离子导体,包覆Li3VO4不仅可以提供保护层,而且可以提供锂快离子导体,包覆Li3VO4不仅可以提供保护层,而且可以提供锂快离子导体,增强材料的离子导电性,并弥补SEI和CEI膜形成时消耗的锂离子,改善材料的循环性能;PPy是一种快电子导电材料,包覆PPy不仅可以提供第二保护层,而且可以提高材料的电子导电性。Li3VO4和PPy的双层包覆,既提高了离子导电性,同时又提高了电子导电性,这不仅使该正极材料具有了超高的倍率放电性能,而且使该正极材料具有了较高的放电比容量,双包覆层还能更加有效抑制HF对正极材料的侵蚀作用,使该正极材料具有了优异的高电压循环稳定性能。
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