本发明提供一种高性能锂电池正极片制备方法,其步骤为:配浆,按照正极材料:导电剂:高分子分散剂:溶剂=80‑96:2‑10:2‑10:100‑200,得到正极浆料;涂布;干燥即得锂电池正极片。本发明干燥过程中首先加温蒸发溶剂,使正极浆料保持分散性及界面一致性,且防止极片开裂,出现极片缺陷、掉粉现象,升温速率先快后慢,有利于极片的造孔效应,再缓慢加温,以防止极片在升温过程中发生开裂,保持恒温烘干,通过分段式加温,在极片制备完成后既保持了正极浆料分散的均一性,又降低了非活性物质含量的百分比,大大提高了锂离子电池的体积/重量能量密度,提高了放电容量,有利于锂离子电池综合性能的提升。
本发明提供的一种锂电池系统的控温防护结构,包括:上盖和壳体组成的封闭电池箱体,设置在上盖的电池泄放口,所述电池箱体内部置放一个或多个单体电池,所述单体电池的极柱通过上盖引出,所述单体电池四周间隙形成填充空间,所述填充空间用于填充复合吸热材料,其中,所述填充空间在所述单体电池的长度方向被分隔成两个或两个以上腔体,其中至少位于电池泄放口和/或电池极柱部位的腔体被设置为封闭结构,用于防止复合吸热材料熔化成液体后到处移动。当电池组内个别单体电池发生热失控时,可有效控制电池温度的上升,降低泄放能量,能有效地防止锂离子电池热失控蔓延,将锂离子电池热失控的影响减小至最小,极大提高了锂离子电池组的安全性。
本发明公开了一种铌酸锂薄膜多功能集成光学器件,包括:基底材料、下层电极、下缓冲层、铌酸锂薄膜、波导耦合器、Y分支波导、上缓冲层、波导耦合器吸收层电极和Y分支波导调制器电极。本发明所述铌酸锂薄膜多功能集成光学器件可实现3dB波导耦合器与Y波导调制器的单片集成,有利于该集成芯片的小型化,可实现光纤陀螺用集成光学器件集成度的提升、光纤陀螺仪体积的缩小以及光纤陀螺系统可靠性的提升。本申请还公开了一种制造上述铌酸锂薄膜多功能集成光学器件的制造方法。
本发明提供了一种超级电容用锂锰氧阴极材料及其制备方法,该阴极材料采用锂源、锰源、铝源先混合烧结制得烧结初产物,再与氟源进行混合烧结,然后经粉碎、过筛和除铁,最终制得超级电容用锂锰氧阴极材料,该阴极材料具有更高的功率密度和更长的循环寿命,特别是其在高温下仍具有较高的容量保持率。且该阴极材料的制备方法简单,制备效率高,其可由现有的锂离子电池正极材料制备仪器进行生产加工,大大降低了制备成本。
本发明涉及超快太赫兹技术领域,为提高THz波的产生效率和方向性,获得高功率和高质量的THz波,同时实现电光调制THz波的输出功率,本发明,基于铌酸锂晶体的波导型电光调制太赫兹波发生器,结构如下:飞秒激光泵浦源,其输出脉冲首先经过二分之一波片,选择其偏振方向平行于二维波导面的长轴方向,再经扩束和准直器,再经柱透镜形成线光源,并聚焦到波导型电光调制铌酸锂晶体的入射面,在铌酸锂晶体内部由光学整流效应产生THz波,THz波沿波导型电光调制铌酸锂传播,通过泵浦光与THz波的群速度匹配和波导作用实现光波到THz波的转换,然后经THz柱透镜压缩长轴方向后输出。本发明主要应用于设计制造场合。
本发明涉及一种用于磷酸铁锂电池的无损安全监测方法,将变色温度在50~70℃的显色涂料均匀涂在储能电站磷酸铁锂电池单体上,过控制室内观察电池单体颜色变化,若某块电池颜色发生明显变化,人工手动切除该块电池单体,进行离线故障诊断,避免进一步发生热失控。本发明方法可全过程实时检测磷酸铁锂电池的健康状态,无需外界电源,可靠性强,仅仅只需要观察颜色变化,可视化程度高,无需专业人士辨别,对巡检工人要求低,能有效直接发现磷酸铁锂电池的潜在故障,排除故障电池,提前发现安全隐患,避免储能电站发生大规模爆炸等安全事故。
本发明公开了一种能够提高安全性的锂离子电池,该电池包括有正极电极和负极电极,所述正极电极内包括有至少两种正极材料,所述负极电极是采用碳材料为底层、表面涂布有无机材料的电极。本发明公开的一种能够提高安全性的锂离子电池及其制备方法,该锂离子电池从电极材料的角度和电极制作过程着手进行改进,可以提高电池的安全性,在各种性能测试中具有优良的安全性能,有利于提高锂离子电池的市场应用前景,具有重大的生产实践意义。?
本发明涉及一种锂电池用多元掺杂碳负极活性材料、负电极及其制备方法,多元掺杂碳负极活性材料的构成组分及其组分重量百分比为:纳米多孔碳气凝胶5%~30%,石墨50%~90%,超导碳黑1%~5%,粘结剂聚偏氟乙烯3%~10%。本发明采用多元掺杂碳负极活性材料来代替传统的石墨基负极材料并将该材料实际应用于锂离子电池负极,结合了传统石墨基碳负极和纳米多孔碳电极的优点,解决了传统锂电池的低能量密度、循环性能不佳等问题,具有较高的能量密度和较好的电压平台;采用传统锂离子电池负极的制备工艺,生产工艺简单并且易于操作;掺杂碳负极活性材料所使用的原材料易获得,有利于产业化生产。
本发明涉及一种防阻塞锂空气电池的制备方法,包括以下制备过程:(1)制备空气电极:将绝缘性多孔薄膜材料作为空气传输层;将集流体、空气反应层和空气传输层压制成空气电极;(2)制备空气电池:将负极、正极、隔膜、电解液封装于电池壳体中,正极极耳和负极极耳留于壳体之外,制备成防阻塞锂空气电池。本发明电池中空气电极采用了多孔薄膜绝缘材料的空气传输层,空气在三维方向上均可以传输,在加大空气电极厚度情况下,空气可以顺利进入到空气电极与锂电极贴近的一侧,避免了因空气电极朝向空气一侧的阻塞导致空气电极的失效,空气电极在具有高比能量和高使用寿命的同时,又提高了空气电极在大电流工作下的性能,最终提高锂空气电池容量和电流密度。
本发明涉及一种锂二次电池负极材料及其制备方法,属于锂二次电池负极材料技术。所述的负极材料由蒙脱土或有机改性蒙脱土,乙炔黑和聚偏氟乙烯组成。该负极材料的制备过程包括:以蒙脱土或有机改性蒙脱土与乙炔黑及聚偏氟乙烯按质量比将其混合置于研钵中进行研磨,之后再按混合料的质量比加入N-甲基吡咯烷酮,继续研磨并涂覆于铝箔上,依次在鼓风烘箱和真空烘箱中干燥,得到锂二次电池负极材料。本发明的优点在于所制备锂二次电池负极材料不仅有很高的可逆比容量,且在充放电过程中具有良好的尺寸稳定性,加之由于该负极材料价廉易得,具有大规模生产和广泛应用前景。
本发明涉及一种含新型催化剂的锂空气电池正极及其制备方法。锂空气电池正极材料的质量组成:催化剂为5-30%,碳材料为40-80%,粘结剂为5-30%。催化剂为金属纳米颗粒(20-60nm)高分散在微米级的碳片上的复合材料;所述金属纳米颗粒为钴、镍、铜、锌、锰、铬、钼、钒或钇。碳材料包括乙炔黑、超导炭黑、碳纤维、石墨烯、超导炭黑、科琴黑、聚苯胺、聚吡咯和聚噻吩一种或两种。粘结剂为聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、羧甲基纤维素钠、聚乙二醇和丁苯树脂一种或两种以上。本发明的优点是:该催化剂可促进氧的还原,降低充电过电位,在锂空气电池中表现出优异的电催化性能;而且该催化剂工艺简单,采用环保无毒的试剂,在锂空气电池领域有广泛的应用前景。
本发明公开了一种锂离子电池正极的改性材料及其制备方法,锂离子电池正极材料上包覆有质量分数为3~7%的氧化镨,包覆氧化镨后的锂离子电池正极的改性材料的化学式为:Li1.17[Ni0.21Co0.12Mn0.67]0.83O2/Pr6O11;与现有技术相比,本发明提供的正极改性材料有较大的放电比容量,优良的倍率放电,且循环性能较好,有利于推广富锂材料在实际中的应用,具有重大的生产实践意义。
本发明涉及锂离子二次电池及其制造方法,尤其涉及石墨为负极活性材料的锂离子二次电池,负极极片采用厚度方向透气的低阻力多孔结构,对负极极片在压实前或后采用真空物理气相沉积蒸镀锂、蒸镀锂后在真空室里采用二氧化碳钝化处理;隔膜采用具备热压粘接功能的复合隔膜,基膜采用双拉PE纳米微多孔膜,基膜至少一面或两面涂布多孔涂层,涂层材料为PVDF共聚物和陶瓷的混合物,电池极组在厚度方向采用热压粘接处理。
本发明提供了一种一体化的锂离子太阳能LED路灯,包括太阳能电池和太阳能电池结构框架壳体;所述太阳能电池安装在安装架内;所述太阳能电池结构框架壳体材质为铝或铜;所述太阳能电池结构框架壳体位于太阳能电池及安装架下方,且三者构成一个密封的封闭体;所述封闭体内安装有锂离子电池和路灯管理器;所述太阳能电池结构框架壳体底部外表面安装有若干LED光源,若干LED光源的正极和负极均与路灯管理器的输出端连接,太阳能电池的正极和负极与路灯管理器的输入端连接,锂离子电池的正极和负极分别与路灯管理器的输入端和输出端连接。本发明所述的一体化的锂离子太阳能LED路灯,安装方便,性能可靠,使用运输方便,且散热性能好。
本发明公开了一种石墨烯基正极材料的电化学活化方法及锂离子电容器,电化学活化方法为:以石墨烯基材料为正极,加入负极、隔膜和电解液,组装成锂离子电容器,对锂离子电容器进行一定电压范围内的恒电流充放电或循环伏安处理,在正极得到电化学活化的石墨烯基正极材料;恒电流充放电或循环伏安处理的电压范围,其上限电压高于所述锂离子电容器的额定电压,其下限电压大于或等于所述锂离子电容器的最低工作电压。本发明通过上限电压高于锂离子电容器额定电压的恒电流充放电或循环伏安处理活化石墨烯基正极材料,从而提高了石墨烯基正极材料的比容量,通过控制电化学活化的上限电压可以实现对石墨烯基正极材料比容量的调控,操作简单、可控性高。
本发明公开了一种高电压高倍率钴酸锂正极材料及其制备方法,钴酸锂材料表面导电氧化物的包覆在一定程度上阻止了钴酸锂本体材料和电解液的直接接触,抑制了电解液在高电压下的氧化的副反应,从而提升了钴酸锂界面在高电压下的稳定性,改善了材料的循环稳定性。此外,将钴酸锂材料表面通过导电氧化物进行包覆,颗粒表面形成的导电网络通过导电剂与集流体相连提升了钴酸锂颗粒表面的电子导电率,增加了电化学反应的活性面积,降低了其传荷阻抗,从而增加了充放电时的电化学反应活性;更重要的是,按特定比例得到的复合导电氧化物包覆层由于离子间化学键合力将导致这种复合包覆层具有更稳定的结构,有利于提升材料的倍率性能和稳定性。
本发明涉及一种基于深度强化学习卡尔曼滤波锂离子电池SOC的估计方法,其主要技术特点:本发明通过对锂离子电池二阶RC等效电路拓扑,建立了离散系统数学模型,提出了一种新的深度强化学习卡尔曼滤波锂离子电池SOC估计方法。首先,通过分析锂离子电池二阶RC等效电路模型,建立了电池的状态空间模型,并利用传统的卡尔曼滤波算法构建了锂离子电池的离散系统数学模型。结合人工智能思想,进一步设计了一个深度强化学习卡尔曼滤波锂离子电池SOC估计方法。最后,通过贝叶斯规则确保了最佳协方差。仿真结果表明,该估算方法在利用两种算法优点的基础上,通过贝叶斯规则可以确保系统的最佳协方差,有效降低了估算过程的计算量,进而提升SOC估算的精度,具有较好的实用性。
本发明提供有一种利用电子全息技术探究界面电势对锂离子输运影响的方法,锂离子在固体电极内的微观输运过程是决定锂离子电池宏观电化学行为的直接因素,目前常用的中子衍射、核磁共振等方法受限于分辨率的影响,仅能提供材料的平均结构信息,本发明方法将分辨率提高至原子水平,利用物镜球差校正透射电子显微镜与电子全息技术相结合,对锂离子电池正极材料多晶晶界的电势分布进行准确测量,依次经历电子全息图获取、数字重构提取分离的相位图与振幅图、进一步数据处理得到相移与电势分布相关的图像几个步骤,从而得到界面电势差和势垒分布的统计结果,进一步揭示锂离子传输机制的动力学问题,对锂离子电池结构‑性能关系的构筑有重要的研究意义。
本发明公开了一种锂离子电池电压内阻测试设备,包括箱体,所述箱体的内壁设有竖直设置的隔板,且箱体内部由隔板分为仪表箱和电笔箱,电笔箱的侧壁放置有转盘,转盘的中心固定有转杆,转杆的两端外壁焊接有挡板,转杆的中部外壁套设有电线,电线的一端电性连接有电笔,电线的另一端延伸至仪表箱内。本发明降低电笔的使用过程中对电线的拉扯烈度,在使用后可以将电线自动缠绕回转杆,方便电线的收纳,且转盘在滑槽上移动的过程中不会直接由电线受到的拉力而移动,必须借助涡轮弹簧的驱动才能移动,从而确保电笔在使用后转盘可以复位,从而对遭弃用的锂电池进行性能检测,以保证废旧锂电池在电池不同的寿命阶段开展不同的使用。
本发明公开一种GeCH3—RGO—SP纳米复合锂离子电池负极材料及制备方法,首先高温熔炼法制备CaGe2晶体,然后以CaGe2晶体为原料,碘甲烷为碘代试剂,室温下一步法合成甲基取代的锗烷,得到层状GeCH3。将层状GeCH3分散在异丙醇中超声处理,室温真空干燥得到少层的GeCH3纳米片。再将GeCH3纳米片与还原氧化石墨烯和导电炭黑分散在异丙醇中共同超声,室温真空干燥得到GeCH3/RGO/SP纳米复合负极材料。本发明制备的负极材料,其中GeCH3为纳米片,减少材料循环过程中的粉化,导电性能良好的RGO的加入以及导电剂SP的均匀分散,能增大材料比表面积,有效减缓锗基材料的体积膨胀,为锂离子提供更多的扩散渠道,进而增强整体材料的电子导电性,用于锂离子电池,可高倍率长循环充放电达1000次。
本发明提供一种锂电池生产双塔NMP回收提纯系统及其回收提纯方法,回收提纯方法包括水吸收NMP废气得到NMP废液;NMP废液输入隔壁精馏塔进行一次精馏;将隔壁精馏塔中部及塔釜采出NMP及重杂质输入精馏塔中进行二次精馏,塔顶采出轻组分NMP浓度不低于99.9%。本发明的有益效果是:采用隔壁精馏塔+精馏塔的新型双塔精馏工艺,可对锂电池生产过程中产生的NMP废气进行吸收、精馏提纯,最终回收得到电子级NMP产品,可在锂电池生产中重新利用,显著提高NMP利用率,有利于保护环境,具有极高的社会效益和经济效益,利于推广应用。
本发明公开一种利用废旧锂离子电池正极材料大规模制备高效电解水催化剂的方法,收集废旧锂离子电池正极材料粉末,过筛获得粉末材料,并将该粉末投入到盐溶液中进行反应,经过处理后,获得再生的具有催化活性的异质结构纳米材料催化剂,最终将其负载到电解池中阳极电极上催化析氧反应进行。本发明反应条件温和易实现、制备周期短、操作性强、可大规模制备,成本低且全过程绿色环保,实现了在对废旧锂离子电池资源化回收利用的同时获得了高效催化剂用于电解水反应。
本发明公开了一种基于分数阶传递函数的锂电池电压模型构建方法,该方法包括:步骤一,分数阶传递函数可选择一项分数阶传递函数或两项分数阶传递函数;步骤二,进行分数阶传递函数的阶次配置,将锂电池状态方程中除分数阶传递函数解析解以外的变量化为常量计算参数初值;步骤三,对解析解参数进行赋值,得到参数变化对解析解值的影响规律;步骤四,综合拟合精度以及模型复杂度在一项或两项分数阶传递函数中选择最优传递函数来配置模型;步骤五,利用改进的Oustaloup滤波器实现分数阶传递函数模型的整数阶逼近,实现模型多平台移植。本发明的有益效果是,利用上述方法能够有效的解决现有锂电池等效电路模型电压输出特性精度较差的技术问题。
本发明公开了一种锂离子电池陶瓷隔膜,其中陶瓷隔膜包括聚乙烯以及表面至少一侧具有的涂层;涂层包括陶瓷颗粒、水性乳胶、水性分散剂、硅酸锆和增稠剂,其中,按重量百分比计算陶瓷颗粒80‑90%,水性乳胶0.1‑1.5%,水性分散剂0.1‑1%,硅酸锆1.5‑2%,成孔剂5%‑15.2%以及增稠剂0.1‑1.5%。本发明的有益效果是通过对锂离子电池陶瓷隔膜添加涂层,从而降低了陶瓷隔膜的热收缩,避免了锂离子电池正负极的短路并引起爆炸。
一种三乙基硼氢化锂四氢呋喃溶液的制备方法,其步骤包括溴乙烷乙醚溶液制备阶段、三乙基硼四氢呋喃溶液制备阶段、三乙基硼氢化锂四氢呋喃溶液制备阶段。其有益效果是:制备过程稳定,保证制备的三乙基硼氢化锂四氢呋喃溶液质量。
本发明提供了一种H2Ti12O25的制备方法,包括以下步骤:将钛源与氢氧化物进行水热反应,得到反应物,所述氢氧化物为氢氧化钠和氢氧化钾中的一种或两种;将所述反应物与酸性物质反应,得到H2Ti12O25。本申请利用水热合成的方法制备了钛氧化物,并通过控制氢氧化物的浓度、水热反应的温度与时间,形成了具有纳米尺寸的钛氧化物。本申请还提供了一种锂离子电池,其负极材料包括上述方法所制备的钛氧化物。由于本申请的锂离子电池的负极材料中包括上述钛氧化物,因此使锂离子电池具有较高的放电容量和倍率性能。
本实用新型公开了一种锂电池电量及故障显示装置,包括:电量显示板,电量显示板连接锂电池保护板,电量显示板上设置有第一显示灯、第二显示灯、第三显示灯和第四显示灯,所述第一显示灯、所述第二显示灯、所述第三显示灯和所述第四显示灯并联连接;所述第一显示灯、所述第二显示灯、所述第三显示灯和所述第四显示灯用于显示故障。该装置将锂电池的电量指示以及故障指示,集成到一个指示板上,使得当锂电池发生电池故障的时候,可以快速查看发生故障的原因,及时的维修,延长了锂电池的使用寿命;同时也为电池厂家减少了电池故障检测的成本。
本实用新型公开了一种锂电池单体热失控测试工装,包括密封式箱体,安装在密封式箱体内水平设有底座,底座的上端面固定板和移动板;固定板和移动板靠近被检测锂电池单体侧安装加热片;在被检测锂电池单体的受热面安装有热电偶温度传感器;被检测锂电池单体电连接充放电设备;所述密封式箱体上还安装有用于测试锂电池单体热失控之后密闭箱体压力的压力传感器;热电偶温度传感器和压力传感器电连接数显装置。本工装能够根据真实电池模组的结构,模拟在真实电池模组内部的空间限制,限制电池单体的鼓胀空间;测试电池单体发生热失控的边界条件;数据更为准确,可信度更高。
本发明涉及铌酸锂(LiNbO3)晶体化学机械抛光(CMP)后,铌酸锂晶体表面的应力控制方法。本发明铌酸锂晶体CMP后应力控制方法,CMP刚刚完成后清洗时,采用逐渐慢慢加大水抛清洗液流量,充分释放铌酸锂晶体表面的热应力,达到铌酸锂晶体内外热应力一致,从而有效地避免了铌酸锂晶体清洗过程中易产生开裂、碎晶的问题发生,完美实现了铌酸锂晶体CMP后的应力控制,大大提高了铌酸锂晶体因开裂、碎晶导致的加工良率。
本发明涉及一种水体系锂电池固体电解质片的刻蚀方法,其特征在于:步骤是:步骤(1):选用酸性水溶液或碱性水溶液作为刻蚀溶液,加热至5℃-70℃;步骤(2):将固体电解质片置于刻蚀溶液中,浸泡1小时至15天,取出,完成固体电解质片的刻蚀。本发明通过刻蚀改变固体电解质片表面状态,减小固体电解质片和水溶液电解液之间的界面电阻,使金属锂电极的大电流放电性能提高30%以上,有效提高了该电极组装的水体系锂电池的高功率性能。
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