本发明提供了一种考虑温差因素的锂电池充放电模拟测试装置,包括锂离子电池(1)、充放电测试柜(2)、气囊(3)、阀门(41)、输气管(42)、抽打两用气泵(43)、第一温度传感器(51)、第二温度传感器(52)和控制器(6),其中所述气囊(3)的开口折边(31)通过胶接方式与锂离子电池(1)的壳体(11)的部分区域机械连接并由此形成气囊(3)和壳体(11)之间的密闭空间;本发明还提供了一种考虑温差因素的锂电池充放电模拟测试方法,将第一温度传感器(51)和第二温度传感器(52)的温度采集值之差与事先设定的上下限值比较来控制抽打两用气泵(43)和阀门(41)的工作状态。本发明提供的测试装置结构简单、制作方便、成本低廉,相应的测试方法节约能耗、操作可控、对电池原有充放电循环测试设备和流程影响小。
本发明公开了一种聚吡咯锂硫电池正极材料及其制备方法,该锂硫电池正极材料由表面生长有荷叶状和/或空心微球状和/或颗粒状聚吡咯体的聚吡咯膜与单质硫复合而成;制备方法是以钽为工作电极,不锈钢为对电极,饱和甘汞为参比电极,电解液为含掺杂剂和吡咯单体的水溶液,采用电化学三电极法制备聚吡咯膜,聚吡咯膜在真空条件下与单质硫熔融复合,即得聚吡咯锂硫电池正极材料。该方法步骤简单、操作便捷,制得的正极材料可用于制备能量密度高、能量保持率好、循环性能优良的锂硫电池。
一种无腐蚀性的溴化锂,在以氢溴酸和氢氧化锂 为原料生产溴化锂过程中,分两步控制氢氧化锂加入 量,和控制溴化锂溶液pH值在6-7,加热温度在 98℃-147℃之间,确保中和反应完全。作制冷剂使 用的溴化锂要加入以铬酐和氢氧化锂为原料制成的 缓蚀剂。本溴化锂无毒、在大气中不分解、制冷效果 好、存放期长、不污染、环境、生产工艺和设备简单。 可用作制冷剂、干燥剂、空气湿度调节剂、医用镇静剂 和催眠剂以及有机纤维膨胀剂。
基于机组惯性储能的风电场储能锂电优化控制方法。涉及风电场混合储能系统组合方式以及容量控制方法。技术要点是。包括以下步骤:1)根据风电场预测风速计算传统控制模式下的风电场预测捕获功率;2)将风电场预测功率进行快速傅里叶变换,得到风电功率频谱特性曲线和输出功率高频信号、低频信号;3)利用机组本身惯性动能存储当对风电场输出功率进行第一次平滑,抑制机组有功出力的高频分量;4)采用锂电池储能完成对风电场输出功率波低频分量的平滑任务;5)建立评价指标,优化控制风电场锂电池容量。采用本发明技术方案,可提高电能质量和储能经济效益,延长电池寿命。
本发明公开了用仲酰胺/烷基醇复合溶剂从含钙卤水中分离钙提取锂和硼的萃取体系、萃取方法和其应用。萃取体系中含有仲酰胺和烷基醇分别作为萃取锂和硼的萃取剂由其单一化合物或两种以上的混合物组成,分子中碳原子总数分别为12~18和8~20,萃取体系的凝固点小于0℃。在有机相与卤水相体积比1~10:1、卤水密度为1.30~1.56g/cm3、卤水pH值0~7和温度0~50℃下进行单级或多级逆流萃取,反萃取得到低钙锂比水相,经过浓缩、除杂与制备,分别得到氯化锂、碳酸锂、氢氧化锂和硼酸。本发明的仲酰胺分子结构简单,由烷基醇改进的复合溶剂能同时萃取锂和硼;多级萃取率高,用水反萃取,酸碱消耗大大减少;萃取分离流程缩短,萃取体系溶损小,适合油田卤水开发。
本发明公开了一种纳米铝溶胶包覆钴酸锂正极材料的制备方法,包括以下步骤,将钴酸锂粉末加入到连续相中,并不断搅拌均匀,得到含钴酸锂的分散液;将稀释的铝溶胶加入到含钴酸锂的分散液中,持续搅拌,进行包覆反应,得到包覆反应的产物;将包覆反应的产物进行固液分离,抽滤和洗涤,烘干,烧结,自然冷却,得到包覆氧氧化铝的钴酸锂正极材料。本发明有如下明显优点:原料易得、成本低;包覆过程条件易控制,容易实现比较均匀的纳米包覆层;所得的包覆型钴酸锂在4.5V条件下具有结构稳定、电化学性能好、抗电解液侵蚀能力强等优点,适合用作高容量锂离子电池的正极材料。
本发明提供一种高倍率球形磷酸铁锂碳复合正极材料及其制备方法,所述正极材料,包括如下原料组分:磷酸铁、锂源、碳源A、金属氧化物添加剂、分散剂及碳源B;其中:锂源中的Li元素占磷酸铁质量的6.0%~8.0%;碳源A占磷酸铁质量的0.3%~12.5%;金属氧化物添加剂占磷酸铁质量的0.5%~5.0%;分散剂占磷酸铁质量的0.2%~1.5%;碳源B占磷酸铁质量的1%~15.0%。制备方法包括步骤:(1)配料研磨;(2)喷雾干燥造粒;(3)热处理,研磨过程中加入碳源A和金属氧化物添加剂,热处理过程中加入碳源B。本发明制得的磷酸铁锂正极材料,为球状形貌颗粒,其表面和内部均被金属掺杂的碳均匀包覆,电导率高、结晶度好,振实密度在1.3g/cm3~1.8g/cm3,其10C放电容量可达到148mAh/g。
本发明公开了一种利用酚醛树脂制备磷酸铁锂的方法,即称取定量摩尔比的锂盐、铁盐、磷酸盐与添加剂金属盐配成溶液,将其溶解到水溶性酚醛树脂中,将其放入不含氧气的惰性气氛高温炉中分二段烧结,后续处理即为磷酸铁锂成品。本发明结合溶液-凝胶法,利用水溶性酚醛树脂作为各反应物的溶剂、分散剂,使锂盐、铁盐、磷酸盐、添加剂混和更均匀,混合为分子级,相比传统的干混更充分,且混合不需研磨,同时利用其碳含量高作为包覆用碳源,在烧结过程中也能与气氛中的氧气反应,防止铁的氧化。与现有技术相比,本发明步骤更少更简单,更容易操作;本发明产品粒度更均匀一致,振实和压实密度更高,能明显提高电池的体积比容量。
本发明公开了一种改善锂离子电池循环性能的快速化成处理方法,将待化成的锂离子电池的主体面在挤压条件和高温条件下,经过2次恒流充电或3次恒流充电后直接进入二封工序即可,其中,所述挤压条件为1.0~1.5MPa,所述温度条件为45~65℃。本发明根据锂离子电池的体系不同,采取不同的充电限制,可以最大程度地缩短化成时间,同时在电极界面形成均一又致密的SEI膜,有效地改善了电池的循环性能。
本发明公开了一种凝胶态锂离子电池隔膜,包括基膜和涂层,涂层是由混合浆料涂覆在基层涂覆在基膜的一侧或两侧,所述混合浆料包括以下质量组分:SiO2粉体:81‑93%,粘结剂3‑11%,造孔剂2‑4%,络合剂2‑4%;制备方法包括以下步骤:在丙酮或丁酮的悬浮液中加入粘结剂,30‑40℃保温搅拌制备浆料;在浆料中加入造孔剂、络合剂,30‑50℃分散搅拌;在浆料中加入SiO2,30‑40℃分散搅拌,充分匀浆后,冷却至25‑30℃,以涂布法制得锂离子电池隔膜。本发明制备的凝胶态锂离子电池隔膜的横向拉伸强度和纵向拉伸强度为50‑70MPa,孔隙率为40‑60%,吸液率为100‑180%。
本发明公开了一种报废锂离子电池隔水隔氧的破解方法,报废的锂离子电池先按几何尺寸进行分类,再在液体浸没下切除端子,端子收集再利用,去除了端子的电池包翻转脱芯,电池外壳收集后再利用,电芯在液体浸没下由碎裂机破碎,碎片收集后再进行分选。本发明的方法在隔绝水和氧气的条件下拆解锂离子电池,操作非常简单,能够在不先行对废电池进行余电的放电处理的前提下排除拆解过程的爆炸风险,能够实现连续化生产,工艺非常简单,生产效率高,实用性强,安全性高,产能大。
本发明公开了一种以化学镀镍废液为主要原料的多元掺杂磷酸铁锂/碳复合正极材料的合成方法。本发明的技术要点是,该方法以次磷酸镍-次磷酸体系化学镀镍废液为主要原料,按化学计量比配入锂源和铁源,在氮气或氩气等惰性气体保护下焙烧合成多元掺杂磷酸铁锂/碳复合正极材料。该方法制备多元掺杂磷酸铁锂/碳复合正极材料所用的磷、碳和各掺杂元素均来自化学镀镍废液,从而克服了传统的制备多元掺杂磷酸铁锂/碳复合正极材料的原料单纯依赖各种化学试剂的局限,在降低磷酸铁锂/碳复合正极材料制备成本的同时,也为化学镀镍废液的后处理提供了新途径。
本发明公开了一种以磷酸锆为外包覆、氟化钙为内包覆的双包覆富锂锰基材料的制备方法。该制备方法包括以下步骤:搅拌条件下将氨水和氢氧化钠混合溶液滴加到含有锰盐、钴盐和镍盐的混合溶液中,得到氢氧根前驱体;然后将氢氧根前驱体与锂源反应,即得到锰基层状富锂氧化物;再将制得的锰基层状富锂氧化物加入到钙盐溶液中,并滴入氟化物溶液,抽滤煅烧得到氟化钙包覆的锰基层状富锂氧化物;然后将煅烧后氟化钙包覆的锰基层状富锂氧化物加入到pH为7‑7.5的磷酸锆悬浊液中,待充分混合后,抽滤煅烧得到最终产物,即以磷酸锆为外包覆,氟化钙为内包覆的双包覆富锂锰基材料。本发明所得材料具有高的比容量及倍率性能,首次库仑效率高。
本发明公开了用仲酰胺/烷基酯复合溶剂从含镁卤水中分离镁提取锂的萃取体系、萃取方法和其应用。萃取体系中含有仲酰胺和烷基酯分别由其单一化合物或两种以上的混合物组成,分子中碳原子总数分别为12~18和8~20,萃取体系的凝固点小于0℃。在有机相与卤水相体积比1~10:1、卤水密度为1.25~1.38g/cm3和温度0~50℃下进行单级或多级逆流萃取,反萃取得到低镁锂比水相,经过浓缩、除杂与制备,分别得到氯化锂、碳酸锂和氢氧化锂产品。本发明的优异效果:仲酰胺萃取剂分子结构简单,容易生产,烷基酯改进复合溶剂的粘度等物理性质;Li+多级萃取率高,锂镁分离系数大,用水反萃取,酸碱消耗大大减少;萃取分离工艺流程短,萃取体系溶损小,具有良好的工业应用价值。
本发明公开了一种基于大孔吸附树脂的锂硫电池正极复合材料及其制备方法,其应用作为锂硫电池正极材料时,具有高的首次放电质量比容量和优良的循环性能。本发明能有效地抑制电池充放电过程中多硫化物的溶解以及抑制“穿梭效应”,提高锂硫电池的循环性能。且本发明制备工艺简单,原料价格低廉,有利于锂硫电池的发展。
本发明公开了一种基于沸石的锂硫电池正极材料及其制备和应用方法,该正极材料利用沸石为骨架,将单质硫注入沸石中得到载硫复合材料,再对该载硫复合材料进行导电物质包覆。利用沸石与硫进行复合,能够有效减少多硫化物的溶解并抑制硫在充放电过程中的体积膨胀,改善了锂硫电池的循环性能。导电物质包覆增强了材料的导电性,提高了锂硫电池的容量。本发明制备工艺简单,并且沸石属于天然的环保材料,成本低廉,利于锂硫电池产业化。同时,沸石的引入也推动了非金属矿物的产业转型与升级。
本发明公开了一种锂离子软包电池四电极体系及其制备方法,锂离子软包电池四电极体系包括正极片、隔膜、负极片和两个镀锂铜丝参比电极,所述正极片通过铝箔集流体焊接有铝金属极耳,所述负极片通过铜箔集流体焊接有铜镀镍金属极耳,所述镀锂铜丝参比电极通过隔膜包裹,镀锂一端置于最外层负极片与隔膜之间的位置,外端伸出铝塑膜外。本发明制备的四电极软包电池在研究高低温、长期循环后电解液对于软包锂离子电池的影响方面存在重要价值,同时在提高锂离子电池的详细内阻解析方面上提供技术支持和应用前景。
本发明公开了一种高功率锂离子动力电池负极材料的制备方法及负极材料与应用,制备包括以下步骤:将1.4%~1.6%LiOH·H2O和98.6%~98.4%钛的化合物混合于溶剂中,经过水热反应、抽滤、干燥和研磨后得到复合相Li4Ti5O12/Li2TiO3负极材料。相比于钛酸锂(Li4Ti5O12),该负极材料能够明显提高锂离子电池的充电功率和可逆容量,具有较好的安全性能。本方法制备工艺简单,对环境氛围要求低,可应用于高功率锂离子动力电池的负极材料,易于工业化生产。
一种高电压正极材料镍锰酸锂的制备方法,是以草酸盐和碳酸盐同时作为沉淀剂,通过共沉淀法制得草酸/碳酸镍锰复合前躯体,预烧后分散于氢氧化锂的水溶液中进行喷雾干燥,高温煅烧制得高电压正极材料镍锰酸锂。相比于传统的氢氧化物为沉淀剂,本发明无需要惰性气体保护,无需强碱,对设备要求低,降低了生产成本;与使用单一草酸盐或碳酸盐为沉淀剂制备的镍锰酸锂相比,本发明采用草酸盐和碳酸盐作为双沉淀剂使得材料振实密度得到有效的提高。本发明制备的材料形貌成球形,具有高电压、高振实、高容量,倍率性能优良,材料成本低等优点。
本发明公开了一种修复并改性穿孔锂离子电池隔膜的方法,(1)将穿孔锂离子电池隔膜用无水乙醇超声洗涤,干燥;(2)无机纳米粒子的准备(制备或者购买)。(3)无机纳米粒子的改性;(4)将聚合物加入有机溶剂搅拌,溶解,得聚合物乳液,加入改性后的无机纳米粒子,得改性无机纳米粒子/聚合物乳液,将改性无机纳米粒子/聚合物乳液涂布、浸渍或者喷涂在穿孔锂离子电池隔膜表面,真空干燥;(5)将涂覆有改性无机纳米粒子/聚合物乳液的穿孔锂离子电池隔膜浸入酸溶液中,去除无机纳米粒子,得到用聚合物修复并改性的锂离子电池隔膜。本发明具有如下的技术效果,1、对不合格穿孔锂离子电池隔膜进行修复和改性,通过修复改性后孔锂离子电池隔膜达到产品质量要求。2、工艺简单,降低了锂离子电池隔膜生产成本。
本发明公开了一种锂离子电池用硅纳米线-富勒烯综合体负极材料及其制备方法。富勒烯柔性导电颗粒和硅纳米线共同组成二元综合体复合体;硅纳米线作为储锂的主体,富勒烯柔性导电颗粒负载在硅纳米线表面,形成一个由硅纳米线阵列和富勒烯构成的拓扑网状结构。本发明具有如下的有益效果,锂离子电池用硅纳米线-富勒烯综合体负极材料的拓扑网状结构特征,在这种综合体结构中,柔性导电富勒烯负载颗粒具有双重功能:一方面由于富勒烯之间的大量空隙与富勒烯的优异弹性性能可以缓冲硅在嵌锂过程中的体积膨胀,从而阻碍相邻硅纳米线的融合;另一方面富勒烯可充当硅纳米线的连接体,实现锂离子的多通道迁移,因而具有与传统硅负极材料相比更优异的循环稳定性和充放电性能。
本发明提供一种磷酸铁锂正极材料的制备方法及正极材料与电池,其中制备方法是一种通过综合利用高炉灰制备得到具有纳米氧化锌、石墨烯包覆层的磷酸铁锂正极材料的方法,具体如下:高炉灰浮选得精矿和尾矿;精矿活性处理得活性碳粉;尾矿处理得锌金属蒸汽和含铁原料;制备碳掺杂的磷酸铁锂;高温下通入热空气和锌金属蒸汽进行氧化锌气相沉积包覆;氧化锌为衬底,高温下活性碳粉裂解成碳原子吸附于氧化锌表面形成石墨烯包覆层。本发明能对高炉灰含有的锌、碳和铁进行再利用制得磷酸铁锂正极材料,相比以分析纯为原料的传统制备方法,能极大降低生产成本,同时制得的材料具有氧化锌和石墨烯双包覆层,包覆更加均匀,电化学性能更加优异。
本发明公开了一种矿用架线电机车改锂电池电机车,包括电机车以及设在电机车上的蓄电池装置,蓄电池装置包括电池箱、放电插头、报警装置、灭火装置以及蓄电池;电池箱包括底座、空心箱体、盖板,放电插头包括插头座、支撑杆、插头以及插头架,放电插头上设有高压互锁检测装置以及绝缘电阻预警装置;空心箱体上设有凹槽,报警装置设在凹槽上,报警装置包括故障报警灯以及低电量报警器;空心箱体内设有容纳腔,灭火装置设于容纳腔内;蓄电池为磷酸铁锂电池且设于容纳腔内。本发明采用磷酸铁锂蓄电池作为供电装置为电机车提供电能,减少了触电事故发生的几率,磷酸铁锂电池体积小、重量轻、功率密度大,安全性高、循环寿命长。
本发明公开了一种固态电解质及其制备方法和锂离子电池,该制备方法包括:将含氮杂环和氢卤酸按叔铵氮和卤素的原子摩尔比1:1进行反应,得到含氮杂环离子盐;将所述含氮杂环离子盐和三聚氰胺单体聚合得到聚离子盐;将所述聚离子盐与电解质分散液混合并干燥处理,得到固态电解质。由于聚离子盐的阴离子会脱离,脱离的阴离子和锂离子结合在负极形成含有卤化锂的SEI层,卤化锂可以稳定SEI层,促进锂金属的均匀沉积,同时提高了离子迁移数,减少死锂沉积,这样可提升锂离子电池的循环寿命。
本发明公开了一种三维有序大孔(3DOM)钛氧“锂离子筛”的制备方法。该方法通过合成聚甲基丙烯酸甲酯胶体晶体模板,用锂盐和钛盐的前驱物溶液填充胶体晶体模板,经过抽滤、干燥、两段恒温焙烧、酸浸和再干燥后得到3DOM钛氧“锂离子筛”。本发明具有如下的有益效果,一是通过材料的3DOM结构控制明显提高了离子筛材料中的活性吸附相比例,强化了离子传递中的内部扩散能力,是一种同时具有大孔和微孔的双孔道功能材料;二是锂离子吸附量高,溶液PH=8时最高吸附量达到40MG/G以上,大于钛氧“锂离子筛”的现有文献吸附值;三是钛氧“锂离子筛”结构稳定,无三价钛离子存在吸脱附过程不发生溶损,优于锰氧“锂离子筛”;四是把胶体晶体模板法与溶胶-凝胶法结合起来,是制备钛氧“锂离子筛”材料的新方法。
本发明公开一种铋酸锂/炭超级电容电池及其制备方法。该电池以铋酸锂电极提供法拉第电容,炭电极提供双电层电容,碱溶液为电解质,电池工作电压窗口为0~1V。铋酸锂材料的制备为:将锂原料与NaBiO3按一定的摩尔比配成混合溶液,再将其在90~110℃下回流反应2~72h制备出铋酸锂;或将混合溶液置于反应釜中120~200℃下水热处理2~96h制备出铋酸锂。本发明的电池以铋酸锂电极为电容量限制电极,炭电极的电容量比铋酸锂电极的电容量过剩0~30%;在电流密度为0.5A/g时,电池比电容为166mAh/g。本发明制备工艺简单高效、环境友好,所得电池电化学性能优良,具有广阔的应用前景。
本发明公开了一种锂离子电池Ni/LiF复合正极材料的制备方法。该方法包括如下步骤:先将可溶性镍盐和锂盐溶于蒸馏水中配制成溶液I、可溶性草酸盐和NH4F溶于蒸馏水中配制成溶液II;然后将溶液I加入到溶液II中进行沉淀反应,再对悬浮液进行分离得到固体分离物;最后将得到的固体分离物于惰性气氛炉中烧结,即得到Ni/LiF复合正极材料。与现有技术相比,本发明具有制备工艺简单、烧结温度低、过程易于控制、所得产品纯度高等优点,不仅解决了NiF2正极材料贫锂的缺陷、避免了强腐蚀性及剧毒的氢氟酸的使用,而且克服了高能球磨法和脉冲激光沉积法的设备复杂、能耗高等缺点。
本发明提供一种动力型纳米锰酸锂的制备方法,属于尖晶石型锰酸锂的制备技术领域。该方法是按一定摩尔比,混合电解制备的纳米二氧化锰和锂盐,于350~450℃下保温8h,冷却、研磨后,再于750~850℃下保温14h,制得尖晶石型纳米锰酸锂,粒子尺寸为50~150nm。相较于其它锰酸锂的制备方法,本发明制备的产品为尺寸均匀的尖晶石型纳米锰酸锂。该方法生产过程简单,后处理简便,不产生废水废气,生产中的粉末可回收利用,对环境友好。制得的尖晶石型纳米锰酸锂具有稳定的循环性能和快速充放电性能,可用作动力型锂离子电池正极材料,且能够进行大规模工业化生产,可明显降低企业成本。
本发明公开了一种用扩展卡尔曼滤波估算锂离子电池充电电量的方法,包括以下步骤:初始化,输入锂离子电池出厂信息;测量锂离子电池内阻,作为扩展卡尔曼滤波计算内阻值;测量锂离子电池的开路电压,计算充电启动前的SOC值,作为扩展卡尔曼滤波的初始SOC值;启动恒流恒压充电过程,并每隔一段时间监视电压、电流数据,利用电压、电流通过扩展卡尔曼滤波计算SOC值;充电完成后关闭流水灯,让显示的SOC值变为1;记录这次电池充电过程的数据,用于电池标准容量校正,提高下一次充电SOC估算精度。本发明SOC估计效果比安时积分更加精确,并且解决了安时积分积累误差问题,锂离子电池内阻模型简单,算法计算量小,能够实现普及化。
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