本发明提供了一种基于曼哈顿距离与电压差异分析的锂电池组故障诊断方法,对锂电池组组内单体锂电池编号,并获取锂电池组组内单体锂电池充电阶段端电压数据序列;计算锂电池组组内两两单体锂电池之间的曼哈顿距离,构建锂电池组组内单体锂电池曼哈顿矩阵;基于锂电池组组内单体锂电池曼哈顿矩阵,明确锂电池组组内正常单体锂电池集与故障单体锂电池集并分级预警;利用电压差异分析方法,判断故障单体锂电池故障类型。本发明提出的曼哈顿距离与电压差异分析方法结合的锂电池组故障诊断方法,具有操作简单、精确率高、计算成本低、以及泛化能力强的优点。
本发明涉及锂离子电池电极材料技术领域,尤其是涉及一种钛酸锂石墨烯电极及其制备方法,所述电极材料为钛酸锂与氧化石墨烯水热反应生成的复合电极材料,且所述钛酸锂为Li4Ti5O12;其中,所述Li4Ti5O12与氧化石墨烯的质量比为(70‑90):(10‑30)。本发明以氧化石墨烯作为增强体,以Li4Ti5O12为原料,通过水热合成工艺制备出复合均匀且结合紧密的钛酸锂/石墨烯(LTO/G)复合电极材料。Li4Ti5O12与石墨烯进行复合不但能够避免负极与电解液的直接接触,改善电解液与负极的相容性,还可以增加Li4Ti5O12的导电性,提供更多的嵌入锂位点,使不可逆容量降低;与此同时,石墨烯的引入还可以促进锂离子的扩散,降低SEI膜阻抗,从而提高电池的高/低温性能。
本发明公开了一种快速包裹和释放锂元素的方法,在真空环境内,使用电子束辐照锂化合物结晶,具体为锂纳米结构的锂化合物晶体。本发明提供的快速包裹和释放锂元素的方法,能够快速实现锂元素的包裹与释放,能够用于改进锂离子电池的快速充电特性和高效率的放电过程,具有重复性好、快速、可控、适合大面积使用等优点。
本发明公开了一种锂电池烘干下料装置,包括支撑腿、固定板、电动机、转轴、皮带、滚筒、转动片、柱形锂电池本体、限位板、电源线、固定架、风机、电加热丝网、电动推杆、固定轴、放置板、放置槽、限位条、弹性弹簧、出口槽、收纳盒、支撑板和滑动壳体。该种锂电池烘干下料装置结构合理、设计新颖,实现对柱形锂电池本体的运输烘干,提高锂电池的烘干效率,便于锂电池内部水分的蒸发,满足锂电池使用的要求,延长锂电池的使用寿命,提高了锂电池的利用率,便于对烘干的锂电池进行收集,保障锂电池稳定下料,避免锂电池落在收纳盒时锂电池之间碰撞受到的损坏,提高锂电池的无损率,降低成本,具有良好的市场价值。
本发明公开了一种氮化钛酸锂纳米管/纳米膜一体化材料,包括氮化钛酸锂纳米管阵列和氮化钛酸锂纳米膜基片;所述的氮化钛酸锂纳米管阵列垂直生长在氮化钛酸锂纳米膜基片上形成一体化整体结构的电活性材料;所述的氮化钛酸锂纳米管阵列具有有序排列、管壁共用的纳米阵列结构,所述氮化钛酸锂纳米膜基片为平面薄膜结构,且其表面具有均匀分布的凹坑结构。本发明还公开了上述材料的制备方法和应用。相对于现有技术,本发明所得氮化钛酸锂纳米管/纳米膜一体化材料,能更进一步提高材料导电性能和比电容性能,同时克服了常规粉体或颗粒结构的钛酸锂电极材料振实密度较低的问题,且具有良好的机械性能。
本发明公布了一种Li二次电池的制作方法,将多孔金属锂箔或锂带或锂丝等锂材料置于锂电池负极材料于隔膜之间作为电池的辅助电极,对于金属氧化物正极材料,先小电流放电至0伏(相对于负电极),将锂氧化为离子充入金属氧化物晶体中,MxOy与Li反应生成M原子及氧化锂,小电流充电将锂离子嵌入负极并还原,然后将放电电压提升至1~2V左右(根据正极材料性质确定大小),使正极金属原子M氧化为离子,重塑金属氧化物的晶体结构。然后在设定的工作状态下充放电电压范围为4‑2伏对电池正极材料晶体进行多次修复,从而使电池进入稳定的工作状态。对于含锂正极材料(如磷酸铁锂)‑Li二次电池的制作除第一次放电电压设在2伏左右外,其它制作方法及充放电技术相同。采用此种技术成功开发出具有商用价值的Cu‑Li、Bi‑Li、Mn‑Li、Mo‑Li,以及富锂磷酸铁锂二次电池。
本发明提出了一种锂的回收再利用流程:包括以下步骤:将含锂废物冷却到足够低的温度;将冷却后的含锂废物粉碎;将冷却并粉碎后的含锂废物放入水中反应生成锂盐;通过加入LiOH,维持水溶液的pH值足够高,以防形成H2S;将含锂废物与水反应生成的锂盐分离出来,通过液氮进行降温,从而降低了锂的反应活性,把冷却后的组分经过粉碎会在进行反应,加快了反应的速度,通过沉淀的方法得到锂的化合物,从而便于对锂的化合物进行收集,最后把锂盐溶解于低浓度的硫酸中,从而能够进行进一步的提纯,同时反应中产生的LiOH最后能够转换成LiCO3能够通过沉淀析出,使得该锂回收流程具有无毒、清洁、安全性好、经济效益高等优点。
一种正极材料为纳米磷酸铁空心球/石墨烯复合材料的锂离子电池,包括正、负电极片、电解液和隔膜,其特征在于所述的正极电极片的正极活性材料为以石墨烯为载体、空心球状结构纳米磷酸铁生长在石墨烯上所形成的纳米磷酸铁空心球/石墨烯复合材料,所述的纳米磷酸铁空心球的粒径为50~100nm。所述的纳米磷酸铁空心球/石墨烯复合材料采用低温水热法合成。根据本发明的锂离子电池,正极材料具有独特的纳米空心结构,粒径小,分散性好,Li+及电子在其中扩散和传输速率快,基于所述的材料构造的锂离子电池具有放电性能好、循环稳定性高及比容量大的特点。本发明还公开了一种所述的锂离子电池的制备方法。
本发明公开了一种预锂化锡基负极材料的制备方法,包括以下步骤:取SnCl4·5H2O晶体或者SnCl2溶于纯水中,加热得到第一混合液,冷却至室温;加入葡萄糖或者蔗糖,搅拌溶解后,加热得到第二混合液,冷却至室温;然后离心冻干,煅烧得到碳包覆二氧化锡纳米颗粒;将其与锂片组成原电池,进行原电池反应得到预锂化碳包覆二氧化锡纳米颗粒,即预锂化锡基负极材料。上述预锂化锡基负极材料可以直接与硫正极材料匹配形成锡硫锂离子全电池;本发明通过对锡基负极进行预锂化,避免了对正极材料的锂化过程,得到的锡硫锂离子全电池拥有着优异的循环性能、高能量密度、高倍率性能以及高使用寿命。
本发明公开了一种固态锂离子电池用电解质材料及其制备方法。该制备方法首先在氧氯化锆水溶液中加入氧化镧,形成锆镧复合溶液;然后将氢氧化锂水溶液与所述锆镧复合溶液混合,形成镧酸锂锆氢氧化物浆料;再将所述镧酸锂锆氢氧化物浆料进行水解反应制得镧酸锂锆结晶;再对所述镧酸锂锆结晶进行漂洗、烘干处理得到镧酸锂锆粉;然后再对所述镧酸锂锆粉进行晶化煅烧,得到镧酸锂锆煅烧粉;最后对所述镧酸锂锆煅烧粉进行球磨、喷雾造粒处理,得到镧酸锂锆纳米粉。制备得到的镧酸锂锆纳米粉为立方相,D50<0.1µm,D90<0.2µm,D100<0.3µm,适用于固态锂离子电池电解质。
本申请公开一种用于锂电池组的电路结构,包括:串联的放电控制电路和充电控制电路位于所述直流电源和用电负载的接点与锂电池组之间;阻流二极管与所述充电控制电路并联;连接到所述锂电池组的均衡信号电路;单体电压检测电路输入端连接到所述均衡信号电路,此单体电压检测电路用于获得单个锂电池的电压值;一中央处理单元根据所述单体电压检测电路获得的单体电压值控制所述放电控制电路的通断和充电控制电路的通断。本申请电路结构能对锂电池组中单个锂电池的电压进行监测,且能防止直流电源向用电负载供电时电流流向锂电池组,显著提高了锂电池组的寿命。
本发明涉及电池技术领域,尤其涉及一种锂固态电池的负极、该负极的制备方法以及包含该负极的锂固态电池。本发明是针对固态电解质与金属锂的界面相容性较差,界面阻抗大,锂离子的传导受阻问题,提供一种全固态电池电解质界面修饰方法及其应用,该方法通过金属氧化物、钛酸锂与金属锂反应形成复合负极,增加固态电解质与锂的亲和性,降低界面阻抗,提高锂离子的传导,有利于锂离子的沉积,从而提高电池的利用率和循环寿命。
本实用新型公开了一种新能源用软包锂电池基础单元模组及安装组件,其中,新能源用软包锂电池基础单元模组包括第一软包锂电池、第二软包锂电池、上端盖、下端盖、正极引出结构和负极引出结构;第一软包锂电池和第二软包锂电池平行设置于上端盖和下端盖形成的容纳空腔中;第一软包锂电池和第二软包锂电池的顶部均与容纳空腔顶壁之间设有第一预留距离,且二者的底部均与容纳空腔底壁之间设有第二预留距离。所述安装组件包括上述的新能源用软包锂电池基础单元模组。本实用新型提供的新能源用软包锂电池基础单元模组及安装组件均可避免软包锂电池因其内部应力过度集中而造成的内部短路和发热起火,也可避免造成电极损坏,散热效果好,使用寿命长。
本发明公开了一种电动滑板车用双锂电池供电系统,包括电动滑板车,还包括双锂电池无缝切换,双锂电池无缝切换包括步骤:电动滑板车的控制器判断第一锂电池包的电量是否低于设定的阈值,若低于设定的阈值,则第一锂电池包获取控制器是否处于空闲状态下,若是,则第一锂电池包发出信息释放允许输出标志位;第二锂电池包持续检测允许输出标志位是否被释放,若被释放,则进行允许输出标志位抢占,允许输出标志位抢占成功后,第二锂电池包发出占用信息给第一锂电池包,第一锂电池包接收到信息后,关闭电量输出并关闭电量回收,进入睡眠状态,本方案具有便于使用,可有效延长电动滑板车骑行时间的特点。
本发明公开了一种碳酸锂含量的检测方法,取已干燥的光谱纯碳酸锂和待测样品,分别用去离子水将碳酸锂样品溶解,并在超声波辅助下使其完全溶解;待样品完全溶解后向碳酸锂溶液中加入甲基橙为指示剂,用稀H2SO4滴定至淡黄色为止;滴定完成后,按下式计算碳酸锂含量:碳酸锂含量=[0.9998×M光谱纯样品-CH2SO4×MLi2CO3×(VH2SO4光谱纯碳酸钠-VH2SO4待测样碳酸钠)]/M待测样品×100%。本发明用于样品中碳酸锂含量的测定,操作简单,检测时间短,滴定终点易于判断,降低了误差,受温度、湿度等外界条件的影响小,所用试剂毒性小,操作更加安全。
本实用新型公开了一种汽车锂电池固定夹持装置,包括锂电池箱体,所述锂电池箱体的内部设置有锂电池腔,所述锂电池腔的一侧内壁上包裹有散热层,所述散热层上远离锂电池腔的一侧外壁上嵌入设置有第一弹簧,所述第一弹簧的一端焊接有弧形板,所述锂电池腔的内部设置有空心圆台,所述空心圆台的一侧外壁上开设有滑槽,本实用新型一方面通过弧形板、第一弹簧和锂电池腔组成的夹持装置可以适应不同的锂电池大小进行夹持固定,提高锂电池安装适用性的同时,有效的保证了锂电池夹持固定的稳定性,减少汽车行驶时晃动带来的冲击力,保证锂电池正常的工作,另一方面通过空心圆台便于锂电池的安装,提高锂电池组装的效率,省时省力。
本发明公开了一种多孔磷酸铁锂电极材料的制备方法。所述方法以氢氧化锂、稍过量磷酸为锂源和磷源,搅拌条件下沉淀法合成磷酸锂前驱体,再以乙二醇作为溶剂热法的分散剂和产生气孔的助剂,与前驱体溶液混合分散均匀,以硫酸亚铁为铁源,抗坏血酸为还原剂,水热反应制备LiFePO4,最后在氮气气氛下高温煅烧得到纳米多孔磷酸铁锂电极材料。本发明制备的多孔磷酸铁锂电极材料具有优良的倍率性能和优异的循环性能,其充放电电压平台稳定,具有较高的比容量。
本发明揭示了一种锂电池包及其充电方法,其中锂电池包包括:一个外壳;复数个电池元件,每个电池元件都是基于锂的化学物质,每个电池单元有一个单独的电量状态;一个可以监控至少一个电池单元的单独电量状态的充电控制模块;至少一个连接端口,可与一个为所述锂电池包提供精准充电电流的电源适配器相连接。充电控制模块包括一个MCU;电池参数采样电路;锂电池充/放电保护电路;以及输出电池包充电控制信号的匹配网络。充电方法是通过位于锂电池包中的充电控制模块来控制电源适配器输出精准的充电电流为锂电池包充电。
本发明公开了一种含硅基材料的改性复合材料的机械共包覆方法、改性复合材料及锂离子电池。所述方法包括以下步骤:将聚合物固体/聚合物分散液、纳米导电材料和硅基材料在机械融合设备中分步混合分散,或者混合后加入机械融合设备中进行混合分散,使聚合物和纳米导电材料在硅基材料表面形成包覆层,得到含硅基材料的改性复合材料。本发明的方法可以使聚合物和纳米导电材料在硅基材料表面形成包覆层,聚合物和纳米导电材料的分散均匀性都非常好,可显著改善电芯的电化学性能,包括高温循环性能、库伦效率以及首次效率。
本发明所提出的一种薄膜铌酸锂光波导芯片抛光装置及其抛光方法利用磁力搅拌台驱动磁转子在抛光溶液中转动,进而搅拌抛光溶液与芯片表面发生流动接触,其中的抛光颗粒与干法刻蚀后的芯片表面发生半接触或滑动接触,并伴有少量的粒子轰击,同时抛光溶剂中的碱性离子与刻蚀表面发生化学刻蚀反应,利用抛光溶液的不断搅动实现沿刻蚀表面平行方向的化学刻蚀和粒子轰击,进而去除沉积在干法刻蚀表面的刻蚀生成物以及干法刻蚀产生的尖峰和凸起,达到刻蚀表面和波导侧壁光滑化的效果,与传统的接触式机械研磨抛光和化学机械抛光方法相比,具有结构简单、操作简便、成本低、表面损伤小的优点。
本发明公开了一种锂离子电池磷酸铁锂正极材料的回收设备,包括剪片机、溶解罐、干燥箱、过滤装置、抽滤装置、烘干机、球磨机、筛选装置和热处理装置,所述剪片机依次与溶解罐和过滤装置相连,所述过滤装置分别与干燥箱和抽滤装置相连,所述抽滤装置依次与烘干机、球磨机、筛选装置和热处理装置相连,本回收设备过程简单高效,不会产生二次污染;在回收正极粉料的同时,还可得到洁净度较好,具有一定经济价值的铝箔副产物;回收的正极粉料具有很好的加工性能,且经一定条件下的热处理修复,可保持较高的放电比容量及良好的循环稳定性。对回收的正极粉料进行电化学性能测试,结果表明其放电容量可达160mAh/g,经300次循环后容量保持率大于95%。
本发明提供了一种铌酸钛/碳纳米管复合材料的制备方法及以该材料为负极的锂离子电容器,该复合材料通过加入钛源、铌源和碳纳米管进行混合,进行溶剂热处理、干燥处理和两步烘焙处理后得到,生产工艺简单,容易扩大规模生产。得到的铌酸钛/碳纳米管复合材料增大了产物比表面积的同时又提高了材料整体的电导性。利用该复合材料为负极制成的电容器,工作电压高、循环寿命长,而比能量远高于一般的电化学电容器,可达50?Wh·Kg-1以上,具有很高的实用价值。
本发明涉及一种膜分离法回收锂电池生产中N‑甲基吡咯烷酮(NMP)废气的工艺,属于有机废气回收技术领域。来自锂电池极片干燥箱中的NMP废气被鼓风设备送入吸收塔中,以水作为溶剂进行吸收,在吸收塔底形成NMP废液,再经循环泵进入多孔陶瓷过滤膜分离器,在多孔陶瓷过滤膜前后压差的作用下NMP和水透过多孔过滤膜,在多孔陶瓷过滤膜后侧形成NMP‑水的清液,截留液返回至循环罐;形成的NMP‑水清液存于清液罐,并在料液泵的作用下进入加热器加热;加热后的清液经渗透汽化膜时,水透过膜层而NMP被截留,从而实现NMP与水的分离。回收过程中操作温度在NMP回收液的沸点以下,被回收的NMP无需高温、负压,不易产生新杂质,能耗低,操作简单,是一种绿色的NMP废气回收工艺。
本发明公开了一种锂空气电池正极材料、制备方法及锂空气电池,所述正极材料为还原氧化石墨烯负载ZIF‑67衍生物,所述衍生物为颗粒结构,从内到外依次是Co纳米颗粒内核、CoN、Co3O4;将负载ZIF‑67的氧化石墨烯在惰性气体氛围下,加热保温,即得;锂空气电池包括正极、负极和设置于所述正极和负极之间的隔膜以及电解液,所述正极包括正极活性物质、粘结剂,正极活性物质为本发明提供的正极材料。通过热解石墨烯负载金属有机骨架(MOF)前驱体制备锂空气电池正极材料,制备方法简单、重现性好,得到的材料具有一定的电化学催化活性,锂空气电池性能优异。
本发明公开一种新型锂硫软包电池及其制备方法,属于电池制备的技术领域。包括:正极片、负极片、隔膜和电解液;所述正极片包括正极流体和涂覆在所述正极流体上的正极材料,所述正极材料按照质量分数比包括:75‑94%的正极活性物质、3‑15%的导电剂和3‑10%的水性胶。本发明通过纺丝方法和氮气氛围中做热处理使用非溶出型的S正极材料来抑制多硫化合物的产生和穿梭。并配备专门的电解液和对金属锂的表面处理来降低反应活性,本发明成功地抑制了多硫化合物溶解到电解液中,并通过隔膜,向负极扩散,与负极金属锂直接发生反应。
本发明公开了一种高性能锂电池负极材料r‑GO/Fe2O3‑MoO3的制备方法,该方法为:首先在氧化石墨烯GO分散液中加入尿素并超声,向其中加入FeCl3溶液和MoO3的分散液,将混合溶液加入到水热釜中,FeCl3在碱性条件下水解生成Fe(OH)3,高温高压下Fe(OH)3分解生成Fe2O3;然后将产物置于马弗炉中高温煅烧,最终Fe2O3和MoO3都均匀地附着在还原氧化石墨烯表面,得到高性能的三元复合电极材料r‑GO/Fe2O3‑MoO3。由于MoO3和Fe2O3两种金属氧化物粒子的协同效应,提高了材料的放电比容量和循环性能。
本发明提供一种锂离子电池、一种锂离子电池隔离膜及其制备方法,所述隔离膜包括基膜以及设置于所述基膜表面的涂层,所述涂层的原料沿电芯高度方向由上至下粒度逐渐增大。所述隔离膜宽度方向(对应于电芯高度方向)表现出对电解液不同的浸润速度和保液能力,从而抵消电芯中在重力作用下电解液向下部聚集的趋势。改善了电芯高度方向电解液浸润的均匀性,从而改善电芯在长寿命周期内的性能。
本发明提供一种锂离子电池的硅基负极复合材料,该硅基负极复合材料为Si/SiO+M复合材料,所述Si/SiO+M复合材料以硅(Si)为内核,所述硅的表面附着有氧化亚硅(SiO)和纳米金属(M),从而在硅的表面形成氧化亚硅+纳米金属的双相结构;其中,所述金属氧化物为MxO,x=1或2,M为过渡金属。本发明还提供一种锂离子电池的硅基负极复合材料的制备方法及锂离子电池。本发明的硅基负极复合材料可缓解硅负极材料的体积膨胀,具有良好的电化学性能,且制备过程环境友好。
本实用新型提供的一种新型防爆锂电池顶盖板及防爆安全锂电池,新型防爆锂电池顶盖板包括基板、顶板、负极上塑料、正极上塑料、负极密封圈、正极密封圈、负极极柱、正极极柱、负极引片、正极引片、多级防爆装置;所述顶板固定于基板上;所述负极极柱依次穿过负极密封圈、基板、顶板、负极上塑料;所述正极极柱依次穿过正极密封圈、基板、顶板、正极上塑料。该锂电池顶盖板成本低廉、使用方便,安全性高。
一种锂电池电极制作方法及其制备的锂电池,属于锂离子电池技术领域。所述方法为:将正/负极活性物质、粉末导电剂、纤维状导电剂,研磨成混合均匀的正/负极粉料;准备一个开口壳体,壳体的一个侧面开针孔,壳体内部放置一个隔膜袋;将粉料装入隔膜袋中,隔膜袋可防止粉料从壳体的针孔中溢出;粉体内插入导电片作为内极耳,将隔膜袋上口密封,防止粉体溢出,内极耳穿过的隔膜处通过极耳胶和隔膜熔融密封;将内极耳和壳体上盖极柱连接,极柱和壳体绝缘,将上盖密封即可。本发明直接将活性物质、导电剂分散均匀后装入容器中,极片的厚度大幅度提升,能够大幅度提升装配效率;电极不用涂敷同时避免溶剂挥发对环境的污染。
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