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。
本发明涉及锂电池领域,特别是高功率锂电池及其制备领域。本发明提供一种可持续放电高于200C的高功率锂电池及其制备方法以解决现有锂离子电池比功率较低的问题。该方法主要包括1)制备正负极活性浆料,2)正负极极片涂布,3)正负极极片压实,4)正负极极片叠片和制备电芯,5)注入电解液并封装化成等步骤。采用本方法制得的锂电池可实现比能量大于60Wh/kg的同时具有比功率大于12KW/kg的良好放电特性。采用该方法制备得到的锂电池可作为各种储能装置、设备设施、无线电通讯的不间断电源、应急电源等,具有高比能、高功率、成本低、免维护等优点。
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。
本实用新型公开了一种针对锂电池火灾的灭火测试实验装置,包括防爆隔热实验舱、灭火剂喷射系统、温度采集系统、热失控触发装置、锂电池固定装置和烟气收集分析系统;锂电池固定装置设置于防爆隔热实验舱底部,锂电池固定装置包括上夹板和下夹板,通过固定构件固定上夹板与下夹板的相对位置,上夹板与下夹板之间用于夹持锂电池;灭火剂喷射管路的一端连接灭火剂储罐,灭火剂喷射管路的另一端延伸至防爆隔热实验舱内侧且端头设置有灭火剂雾化喷头,灭火剂雾化喷头在垂直方向上正对锂电池固定装置。本实用新型的实验装置可以有效固定锂电池的情况下,实现多种类型灭火剂在相同工况下测试比对。
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。
本发明公开了一种从废旧镍钴锰酸锂三元电池正极材料中回收有价金属的方法,包括:(1)将经拆解、破磨后的镍钴锰酸锂三元电池正极材料与碳粉混合均匀后,进行焙烧还原,控制温度为700‑950℃,时间为1.5‑4h;(2)将所述焙烧料置于搅拌装置中,加纯水,滴加稀酸,调节PH为4.5‑8,浸泡后进行过滤处理;(3)取过滤后所得滤液,所述滤液用氢氧化钠调节PH为7.0‑10.0,过滤除杂后,再加入加入可溶性碳酸盐,沉淀出碳酸锂,将所述碳酸锂沉淀过滤洗涤,即实现对锂金属元素的回收。本发明采用正极粉料还原方式,首先将锂转化成稀酸或水的可溶物,无杂质优选回收高品位锂,然后对钴、镍、锰三元材料进行统一回收利用,工艺简单,环保高效,具有广泛的工业应用前景。
本发明公开了一种基于光纤探测技术的锂电池热安全监控系统,包括:存放盒,供锂电池放置在其内,该存放盒内填充有阻燃液,该阻燃液与锂电池相接触;光源;测温光纤,该测温光纤的一端连接至光源,该测温光纤的另一端贴着存放盒内锂电池的电池壁延伸;分析控制器,耦接于测温光纤相对于光源的另一端,以接收测温光纤输出的测试光线后解调出温度数据,并根据温度数据输出对应的控制信号;冷却装置,耦接于分析控制器,还设置在存放盒的盒边上,以接收分析控制器输出的控制信号后喷洒冷却剂到存放盒内的锂电池上。本发明的基于光纤探测技术的锂电池热安全监控系统,通过测温光纤的设置,便可有效的实现对于锂电池的温度进行检测了。
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。
本申请属于锂离子电池技术领域,具体地涉及一种复合聚合物固态电解质及锂电池。所述电解质包括锂盐,聚合物,无机固态电解质以及自修复材料,所述自修复材料选自如结构式(1)所示的化合物中的至少一种:
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。
本发明公开了一种石墨烯包覆的锂硫电池正极材料及制备方法。所述锂硫电池正极材料由以下步骤制得:a、将金属锂粉末、碳化硅粉末均匀混合得到混合粉末;b、将混合粉末使用氢气刻蚀后,接着通入氩气和二硫化碳气体进行热处理,得到正极材料颗粒;c、将正极材料颗粒压制成型,制得石墨烯包覆的锂硫电池正极材料。所述方法具有以下有益效果:本发明制备的正极材料无需额外添加导电剂,其载硫量高,致密性好,解决了传统合成过程中由于添加大量导电剂引起的载流量低的问题,在使用时,硫化锂在脱嵌过程中首先脱锂,仅出现体积收缩,不会引起外层包覆的石墨烯层破裂,从而提高电池的循环性能。
本发明涉及锂硫电池抑制溶解方法技术领域,具体涉及一种抑制锂硫电池正极溶解的方法,包括如下步骤:先将正极材料进行等离子体表面活化,再投入含有离子交换树脂的聚乙烯亚胺溶液、含有离子交换树脂和碳纳米管的溶液中浸泡以及含有离子交换树脂的壳聚糖溶液中依次浸泡,重复上述浸泡过程2‑3次,再进行热风干燥后置于装入有机溶剂的避光容器中,超声震荡,再转移至透明容器中加入乙酸进行紫外辐照处理,即得。本发明解决了现有技术中锂硫电池多硫化锂溶解穿梭引起可逆容量下降的问题,从而抑制锂硫电池的穿梭效应和正极溶解,有效提高正极材料的循环性能,适用于锂硫电池的正极材料,延长其使用寿命。
一种适于工业化的水系锂离子电池材料制备方法,其特征在于包括如下步骤:(1)按一定比例称取锂源、铁源、磷源、碳源、滑石粉以及添加剂构成原料;(2)将所述原料加入到含有疏水官能团的分散剂中充分研磨得到分散均匀的浆料;(3)将所述浆料干燥造粒得到磷酸铁锂前驱体;(4)将所述磷酸铁锂前驱体在气氛炉中一次烧结,瞬间冷却,通过粉碎得到磷酸铁锂产品;(5)将所述磷酸铁锂产品通过机械球磨的方式与水性有机粘结剂进行混合、包覆后得到最终产品。
本发明介绍的钴酸锂废电池正极材料的浸出方法是将从钴酸锂废电池中分离出的正极材料放入耐压和耐硝酸腐蚀的容器中,然后密封容器,并将硝酸泵入该容器,通入工业纯氧进行钴酸锂废电池正极材料的浸出。浸出温度为20~100℃,浸出压力为0.05~0.5MPA,浸出的硝酸初始浓度为1~6MOL/L,浸出时间为1~4小时,浸出过程进行搅拌,搅拌速度30~100R/MIN。硝酸加入量为加入反应容器的正极材料中全部金属浸出的硝酸理论消耗量的101~130%。
本发明涉及具有热胀融合关闭效应的锂离子电池隔膜及其制备方法,属于锂电池制造技术领域。本发明所要解决的技术问题是为了降低受热后的收缩率,提供一种改性聚烯烃隔膜。该改性聚烯烃隔膜微孔聚烯烃隔膜和其表面覆盖着粒径为10-1000nm的聚合物胶体粒子涂层。本发明改性聚烯烃隔膜具有热胀融合关闭效应,热稳定好,受热后的收缩率低,避免电池燃烧、爆炸现象发生,提高了电池的安全可靠性;另外它对电解质溶液具有良好的吸液和保液能力,从而赋予了锂离子电池具有优良的循环使用寿命。
本发明涉及一种热释电钽酸锂LiTa3O8薄膜及其溶胶-凝胶法制备工艺。本发明提供一种新组份的热释电钽酸锂LiTa3O8薄膜,比普通的钽酸锂LiTaO3薄膜,具有更小的漏电电流,能承受更高的极化电压。除具有非制冷的热释电特性外,钽酸锂LiTa3O8薄膜还具有良好的铁电、压电、电光和非线性光学特性,利用其一种或几种特性可制作功能器件。本发明所述制备钽酸锂LiTa3O8薄膜的溶胶-凝胶工艺:以铂金基底或硅单晶为基底,以高纯度金属锂和乙醇钽为原料,以乙二醇甲醚为溶剂,氩气保护下制备LiTa3O8溶胶,通过在基底上旋转涂膜得到LiTa3O8湿膜,对湿膜快速热退火得到0.2~5μm厚LiTa3O8薄膜。
本发明公开了一种新型高效废旧锂离子电池资源化综合利用方法,分为三个工序,预处理工序、分选工序和真空热处理工序;所述的预处理工序,将废旧锂离子电池在水介质中利用剪切式破碎机将废旧锂离子电池破碎,并使正负极材料从极板剥落下来;所述的分选工序,利用废旧锂离子电池各组分密度的不同,将浮在水面的聚乙烯膜或聚丙烯膜及塑料外壳等分离回收,过滤后滤液处理后循环使用;所述的真空热处理工序是将分选工序所得非导体废旧锂离子电池正负极材料钴酸锂和乙炔黑置于料舟或直接置于炉膛内进行真空热处理。该方法流程简单、回收效率高、不需外加还原剂、不产生二次污染。
本发明公开了一种磷酸二氢锂的制备装置,可减缓对负压蒸发器的腐蚀。该磷酸二氢锂的制备装置,包括负压蒸发器,还包括加热循环室,在加热循环室与负压蒸发器之间设置有循环泵,负压蒸发器、循环泵以及加热循环室顺序连接形成循环回路,加热循环室连接有加热设备。工作时,磷酸二氢锂溶液在负压蒸发器与加热循环室之间循环,从而可避免负压蒸发器的内壁出现温度过高的现象,大大减小了对负压蒸发器的腐蚀;同时,在循环过程中,负压蒸发器与加热循环室的内部循环空间可得到充分利用,提高了换热效率,更利于磷酸二氢锂溶液的蒸发浓缩,还可避免磷酸二氢锂溶液浓缩后造成产品沉积,可使结晶体均匀,适合在各种酸性化学物质的制备中推广应用。
本实用新型公开了一种锂辉石原料进厂的自动堆取料系统,包括卸车机、卸料器、进料传输系统、锂辉石原料堆场、刮板取料机、取料传输系统、窰尾喂料仓;卸料器位于卸车机后方,接受卸车机卸下的原料,并输送至进料传输系统;进料传输系统一端位于卸料器下部,另一端延伸至锂辉石原料堆场内的顶部,锂辉石原料堆场内的进料传输系统安装有堆料小车,堆料小车将原料顶堆到锂辉石原料堆场;锂辉石原料堆场内设有刮板取料机,刮板取料机输送原料至取料传输系统;取料传输系统将锂辉石原料输送至窰尾喂料仓。本实用新型实现了锂辉石原料运输的全自动作业,提高了锂辉石原料进厂的效率,极大程度降低了工人的劳动强度,且提高了土地利用率,变相降低了成本。
本发明公开了一种镍锰酸锂‑镍锰酸钠复合正极材料及其制备方法和应用,包括以下步骤:A、通过共沉淀法制备获得镍锰酸锂前驱体;B、将镍锰酸锂前驱体、锂盐以及钠盐均匀混合得到混合物;其中,钠离子、锂离子与镍离子和锰离子的摩尔比为:Na:Li:(Ni+Mn)=0.01‑0.05:0.95‑1.05:2;C、对混合物进行烧结、粉碎、过筛后,得到镍锰酸锂‑镍锰酸钠复合正极材料。本发明在不改变现有制备工艺的条件下,在配锂焙烧过程中,通过用钠盐替代部分锂盐的方式,得到了一种具有镍锰酸锂和镍锰酸钠双相晶体结构的复合正极材料,该复合正极材料的循环性能得到了明显改善,克服了现有镍锰酸锂正极材料所存在的不足。
本发明公开了具有氟化物表面包覆层的钛酸锂复合电极材料及制备方法,所述复合电极材料的包覆层为一种或多种金属的氟化物MxFy,其中M是锂、镁、锶、钡、铝或铅,该包覆层的厚度为0.1~100nm,在复合电极材料中所占的质量比为0.01~20%,所述钛酸锂为具有尖晶石结构的晶体材料。所述制备方法以可溶于水的M的盐及氟化铵为原料,通过原位化学反应沉积,结合惰性氛围热处理,实现氟化物对钛酸锂表面的原位包覆。所述复合电极材料的包覆层能够屏蔽钛酸锂电极材料表面活性点,使得钛酸锂复合电极材料作为锂离子电池负极材料使用时不胀气、倍率性能好、容量保持率高及循环性能优异,且工艺简便,成本低廉,适合规模化生产,具有广阔的市场前景。
本发明公开了一种锂渣资源化回收处理方法,包括以下步骤:将锂渣与锂辉石混合,并进行酸化调浆后焙烧得到含有Li2SO4的酸化焙烧料;向酸化焙烧料中加入石灰石进行中和,然后对酸化焙烧料进行水浸并进行过滤,得到浸出渣与浸出液;向浸出液中加入碳酸盐得到Li2CO3;将得到的Li2CO3与石灰混合后进行苛化反应得到苛化渣与苛化液;将苛化渣回用与酸化焙烧料混合,对苛化液进行浓缩结晶、分离烘干得到LiOH;本发明具有在制备碳酸锂与氢氧化锂的同时,将部分碳酸锂作为原料参与氢氧化锂的制备,同时将氢氧化锂制备过程中产生的苛化渣回用参与碳酸锂的制备,进而实现碳酸锂制备与氢氧化锂制备的联合循环,大大提高了资源回用率。
本实用新型公开了一种可快速拆装的锂离子电池框,包括外框,所述外框内设置有多个锂离子电池模组,相邻锂离子电池模组之间设置有间隙,锂离子电池模组包括第一绝缘框和多个第二绝缘框,间隙的存在使得拆装更加方便便于维护,同时避免了热量聚集,提高锂离子电池模组的寿命,在第一顶出单元、第二顶出单元和锁定单元的设置下使得锂离子电池框可以快速拆装,使得单体锂离子电池的更换更加方便快捷,减轻了维护人员的劳动强度。
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