本发明提供了一种磷酸铁锂正极材料的制备方法,向磷酸和三价铁盐溶液中加入掺杂用化合物,分别采用两种方式加入热解碳源和碳化促进剂,加入碱性溶液,控制体系的pH在1~4范围,反应一定时间,经洗涤——干燥,得到磷酸铁前驱体;将锂源、前驱体、热解碳源和碳化促进剂混合,经搅拌(或球磨)——真空干燥——热处理——研磨,制备掺杂和包碳的磷酸铁锂。本发明在制备磷酸铁前驱体的过程中加入掺杂化合物、热解碳源及碳化促进剂,改善了磷酸铁锂晶格内部的导电率及其颗粒间的导电率,明显提高了其在高倍率时的电化学性能;且本发明不再使用高售价的二价铁,极大降低了生产成本。
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。
本发明具体涉及一种磷酸铁锂/石墨烯/碳复合正极材料的制备方法,将可溶性的锂化合物、铁化合物和磷酸盐按照适当比例加入去离子水中配制溶液,然后加入适量柠檬酸钠钠和氧化石墨烯分散液。然后把表面附着有铁化合物的碳基平躺着置于混合液中浸渍数天,取出浸渍后的碳基烘干,然后在保护气氛下进行高温煅烧一段时间,后取出冷却;重复上述步骤,最后再依次低温碳化处理和高温合成处理,得磷酸铁锂/石墨烯/碳复合正极材料。本发明的磷酸铁锂正极材料不仅具有比容量高,循环性能好,倍率性能好等优势,也集聚了成本低,绿色环保等优点。
本发明公开了一种一步溶胶凝胶法合成磷酸钒锂/碳复合材料的方法,该方法将锂源化合物、钒源化合物、磷源化合物、螯合剂和碳源直接混合装入密闭容器,在密闭容器内加入去离子水进行加热搅拌来获得干凝胶前驱体混合物,依次在惰性气体保护气氛和还原性混合气体保护气氛下对干凝胶前驱体混合物进行烧结后,得到高性能的磷酸钒锂/碳复合材料。该方法的工艺简单、易于操作,不仅具备了溶胶凝胶法合成温度低、产品均匀性好粒径小、电化学性能好的优点,而且克服了溶胶凝胶法操作复杂繁琐、污染大和成本低的缺点;并且在密闭容器下进行溶液反应,能有效抑制和防止因反应过程太过剧烈而产生暴沸、喷溅,可进一步增加实验的可控性和准确性。
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。
本发明公开了一种利用三元锂离子电池正极废料制作铝掺杂镍钴锰三元前驱体的方法,该方法包括如下步骤:将锂电池正极片废料破碎、焙烧,得到三元正极材料和铝箔,加入酸和还原剂反应浸出,使用磷酸三丁酯对浸出液进行选择性萃取分离锂,得到镍钴锰铝溶液;配入相应的镍源、钴源、锰源,调整镍钴锰铝的配比,得到配合MS溶液;将MS溶液与氨水、碱金属氢氧化物混合,反应后得到铝掺杂三元前驱体。本发明所用了的方法避免了正极极片中的铝分离及后续铝除杂工序,直接通过配入相应的镍、钴、锰盐得到了相应比例的铝掺杂三元前驱体,经济合理,具有良好的市场前景。
本实用新型公开了一种可在任意海洋深度下工作的潜航器耐压新型聚合物锂电池包,包括:箱体、设于箱体内部的锂电池单元与保护板、设于箱体上部的柔性上盖与压板、设于箱体下部的截止阀;所述锂电池单元由聚合物单体锂电池、PCB转接板与支撑架组成;锂电池单元与保护板用螺钉固定在箱体所设螺柱上;保护板则通过导线与锂电池单元完成电路连接;所述柔性上盖与压板,通过螺钉和螺母固定在箱体所设法兰边上,使内部形成密闭结构。当潜航器下潜时,柔性上盖自动向内凹陷,使箱体内部预先注满的硅油被压缩而产生内压,瞬间使箱体内外压力达到动态平衡,避免箱体被压破进水。本实用新型具有高安全性与可靠性、低成本和使用方式灵活的特点。
本实用新型公开了一种新型锂电池防爆箱,其结构包括防爆箱外壳、顶盖、把手和紧固锁扣,本实用新型通过在防火隔热层内部设置了缓冲装置,首先使用者打开顶盖,然后再将滑动板上端的夹紧机构拉伸开来,接着放入锂电池,使夹紧机构夹紧锂电池,然后再向左端拉动滑动板,为了使锂电池能够更好的进入到防爆箱内部,然后松开拉伸板,滑动板左端的第一弹簧将挤压的力量反弹,将锂电池挤压到与抽动板紧贴,当防爆箱发生碰撞时,因为第一弹簧的原因,将内部晃动的力量减少,从而达到了对晃动时电池的缓冲,减少晃动的力量和对锂电池进一步固定的效果。
本发明公开了一种以废锂离子电池负极材料为原料制备高容量高倍率石墨方法,包括:将所述负极材料剪成碎片后放入炉中进行加热,得到粉末;将粉末在水中混合和进行超声波振动处理,然后过滤烘干,得到剩余粉末;将所述剩余的粉末通过不同网目筛网筛分,得到铜粒和高纯石墨,后续再将高纯石墨放入水中超声分散,再加入溶解了有机糖原的水中,通过水浴加热搅拌蒸干水分,再进行烘干,最后通过管式炉无氧加热碳化,得到具有更好电化学性能的石墨。本发明提供了一种回收电化学性能好且可用于工业生产的锂离子电池负极材料回收利用方法,通过对废锂离子电池负极进行高温热处理、超声波振动、过、筛分和碳包覆来实现负极中电池级石墨的回收。
本发明提供一种双草酸硼酸锂的制备工艺,包括如下步骤:通过一步法或二段法进行水相合成反应:一步法时先加入硼酸和碳酸锂,再加入草酸;二段法时前段为水相合成过程,在搪瓷釜中进行,后段为高温脱水过程,在316L不锈钢反应釜中进行,合成后再经溶解、过滤、沉降析晶、干燥。本发明采用改变传统的工艺和设备,通过一次合成或两段合成的制备工艺,制备得到符合要求的电池级双草酸硼酸锂,可以有效解决产品中金属离子超标问题、生产过程设备腐蚀问题、同时避免了高成本的涂层及涂层磨损后的维护成本和时间成本、且可提高生产效率和产品品质,降低生产成本。
本发明一方面提供一种动力汽车用锂电池隔膜,其具有四层,自下而上依次为基膜、纳米阻燃层、静电纺丝纳米纤维层和热闭合层,其中,基膜为厚度5μm~20μm的PET核孔膜,纳米阻燃层为0.5μm~10μm的阻燃陶瓷浆料,静电纺丝纳米纤维层厚度为2μm~5μm,热闭合层为厚度5μm~10μm的耐高温环氧树脂;本发明还提供了该锂电池隔膜的制备方法;按照本发明方法所制备的锂电池隔膜耐热收缩性能大幅提高,热稳定性和热闭合性显著提高,安全性非常好。
本实用新型公开了一种用于低温环境的锂电池系统,包括设置于BMS电路板上的第一控制单元;所述第一控制单元包括依次连接的低温超级电容充电电路、低温超级电容、双金属片温控器和电热软膜。本实用新型的第一控制单元可以保证锂电池在极低温环境下工作,解决了现有技术锂电池不能在超低温环境下工作的难题。
本实用新型公开了一种锂电池脱水预烧辊道炉结构,包括炉体,所述炉体中设有用于加热锂电池的炉腔;保温纤维板,所述保温纤维板四面环绕于炉腔外壁,用于保持炉腔内的温度;其中:所述保温纤维板顶部和两侧面内壁上均贴合有水汽隔板,炉腔的底部设有V型的排水腔,所述排水腔的两端与两侧面的水汽隔板相接,所述排水腔连接有用于向外排水的排水管道。本实用新型的优点是:通过在保温材料内设置水汽隔板,能够在锂电池原料进行预烧时,将原料中加热析出的水蒸气冷凝,形成液态水,液态水再通过与水汽隔板相连的V型排水腔排出炉腔,水汽隔板的设置能够将水汽与保温材料隔绝,避免保温材料吸收水汽影响自身寿命,降低保温效果,也能够防止设备的漏电现象。
本实用新型公开了一种锂电池负极石墨材料粉尘收集装置,包括集尘箱,所述集尘箱的底部设置有移动组件,所述移动组件的底部固定安装有电动升降柱,所述电动升降柱的底端固定安装有支撑板,所述支撑板的底部开设有定位槽。该一种锂电池负极石墨材料粉尘收集装置,可将装置移动到锂电池负极材料加工位置,将吸尘罩和吸尘管通过转轴转动到加工设备的上方,通过启动吸尘风机使集尘箱内部和外界形成负压状态,从而通过产生的吸力将加工过程中漂浮的粉尘和污染物进行吸入到集尘箱内部,通过粘尘板和活性炭吸附膜进行粘贴和吸附过滤收集,避免粉尘颗粒和污染物随意扩散对加工环境造成影响,以及对加工人员身体健康造成伤害。
本实用新型公开了一种锂电池隔膜生产处理用的压膜设备,包括固定架,固定架相对两侧的内壁活动安装有快速锁合件,并通过快速锁合件活动安装有分气辊轴组和复合压辊组,分气辊轴组由辊轴I和关于辊轴I中心对称并贴合于辊轴I外壁的辊轴II组成,并被装配用于使单层隔膜表面平整,复合压辊组与分气辊轴组位于同一水平面。本实用新型提供的锂电池隔膜生产处理用的压膜设备,在单层隔膜进入分气辊轴组时,两个辊轴II将单层隔膜预压,使得单层隔膜的表面趋于平整,减少复合隔膜的褶皱,同时也减少了复合隔膜之间的气泡,生产更优良的锂电池隔膜,在导辊损坏时,施力于快速锁合件,使快速锁合件解除锁止导辊,更换导辊方便。
本发明涉及锂电池回收方法及系统,该方法包括如下步骤:S1、预处理:将锂电池放电、破碎形成回收原料;S2、混合:将回收原料、造渣剂、还原剂按照一定比例混合均匀得到混合物;S3、等离子熔炼:将混合物置于等离子体熔炼炉内进行熔炼,熔炼过程中等离子体熔炼炉保持负压状态,混合物中的有机物气化并裂解形成可燃合成气,混合物中的有价金属则形成合金通过金属排放口排出获得合金;混合物中的无机物和其他金属熔融后通过熔渣溢流口排出最终成为玻璃体熔渣。本发明采用等离子体熔炼方法处理废旧锂电池,将其中有价值的钴、镍、铜金属进行回收,同时对其烟气进行有效的利用和处理,降低能耗并最终达标排放,流程简单、回收率高、批次处理量大。
本实用新型提供一种便于储能的锂离子电池PACK装置,包括:密封盒,所述密封盒的内部设置有锂离子电池PACK组件和降温间;降温装置,所述降温装置设置于所述密封盒的外部,所述降温装置包括干燥箱,所述干燥箱的两侧分别连通有冷凝管和出气管,所述冷凝管上设置有单向阀。本实用新型提供一种便于储能的锂离子电池PACK装置,通过设置密封盒将锂离子电池PACK组件进行防护,避免充电的锂离子电池PACK组件受到外部环境的干扰,从而影响锂离子电池PACK组件的储能,通过设置降温装置,对密封盒的内部进行降温,并且将降温的前对冷却的气体进行干燥,避免对锂离子电池PACK组件进行干燥,从而便于增大锂离子电池PACK组件储能情况。
本实用新型属于电池技术领域,特别涉及一种手动式充电锂电池系统,包括锂电池及与所述锂电池电连接的机械式充电装置,所述机械式充电装置包括导电线圈、磁环、传动机构和控制器,所述磁环设置于所述导电线圈内,所述控制器控制所述传动机构带动所述磁环在所述导电线圈内旋转。本实用新型结合机械发电原理,使系统内具备自发电和充电的能力,当急需电能补充时,即使没有外接充电设备,也能对其自身进行电量的补充,达到延长续航能力的效果。
本发明公开了一种用于固态电池的金属锂复合负极的制备方法,包括以下步骤:(1)在惰性气体保护中,在温度为200~400℃下,将填料的粉体与熔融金属锂混合搅拌,直至粉体材料完全分散在熔融金属锂中;(2)在保持金属锂熔融状态下,将上述浆料涂覆在预热好的金属箔基底上,自然冷却至室温后,进行裁片。本发明制备方法简单,制备得到的金属锂复合电极用于固态电池中具有良好的结构稳定性、循环稳定性和倍率性能,可商业化大批量生产。
本发明公开了一种水热法制备钛酸锂陶瓷粉体的方法,以TiCl4为初始原料,以通过氨中和制备得无定形二氧化钛水合物为钛源,以可溶性含锂化合物为锂源,以蒸馏水为反应介质,将无定形二氧化钛水合物与锂化合物水溶液按比例混合,随后将溶液转入水热反应器中,在95~250℃下水热反应0.5~24小时,随后将反应产物料浆进行液固分离,所得固相产物在90℃~120℃下烘干4~24小时,获得钛酸锂前驱体;所得前驱体在500~800℃下热处理1~20小时,研磨粉碎即可得钛酸锂陶瓷粉体。本发明方法原料来源广泛,价格低廉,且以水为反应介质,降低了制备成本,工艺过程简单,操作易于控制。
本发明公开了一种基于纳米硫的锂硫电池用正极复合材料及制备方法。该正极复合材料由纳米单质硫与导电聚合物纳米颗粒构成的核壳结构与氧化还原石墨烯复合而成,硫-导电聚合物纳米颗粒核壳结构均匀的镶嵌在石墨烯片层之间,形成三明治夹层的三维导电网络。其制备方法是:由低温液相法制备的纳米单质硫内核表面原位聚合导电聚合物纳米颗粒而构成核壳结构,然后将氧化石墨烯包覆在核壳结构的表面,最终得到锂硫电池用正极复合材料。本发明制备工艺简单、成本低,能耗小,硫含量可控,重复性强,易于规模化生产。用于锂硫电池正极材料时,能提高电池材料的放电比容量和活性物质利用率,从而极大提升电池的循环性能。
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。
本发明涉及一种采用铝掺杂氧化锌包覆镍钴铝酸锂正极材料以及制备方法,通过利用有机溶剂配置包含铝源和锌源的溶胶,然后加入镍钴铝酸锂得到包覆了溶胶的镍钴铝酸锂,然后干燥、焙烧得到铝掺杂纳米氧化锌包覆的镍钴铝酸锂正极材料。采用铝掺杂氧化锌薄膜包覆镍钴铝酸锂,一方面提高了镍钴铝酸锂循环过程中的结构稳定性;另一方面掺铝氧化锌半导体具有良好的电子传输性能,有效降低了材料颗粒间的阻抗,提高了材料的循环性能。
本发明涉及一种用于预测磷酸铁锂电池生命周期的方法。该方法先对某种型号规格的磷酸铁锂电池,进行指定次数的循环后,进行电性能检测;然后拆解,获得正极材料、负极材料、隔膜和电解液中的一种或多种,并进行材料学检测和/或分析化学检测,建立关于磷酸铁锂电池电性能指标、材料学参数和/或分析化学参数与循环次数之间对应关系的标准数据库;再取待测磷酸铁锂电池同样进行拆解并进行相关检测,进行比对,预估电池的剩余的循环次数。本发明能够为废旧磷酸铁锂电池的剩余循环次数提供准确的判断依据,为废旧磷酸铁锂电池梯次利用的产品定位提供评判方法,避免了单纯使用电性能参数与循环次数/寿命的对应关系来预测电池寿命带来的误差。
本发明公开了掺杂与包覆双重修饰的锂/钠层状金属氧化物正极材料及其一步合成方法。经溶剂‑热处理工艺/固相球磨工艺合成离子掺杂和界面包覆的锂/钠层状金属氧化物正极材料。其中掺杂离子为F‑、Mg2+、Cu2+、Zn2+、Al3+、Fe3+、Cr3+、Ti4+、Zr4+、Mo4+、Sb5+、V5+中的一种或一种以上,界面包覆物是包含镧系或锕系中离子半径大于等于的离子化合物。本发明摒弃了传统工艺中先制备离子掺杂的正极材料样品再进行界面包覆的思路,开发了一步合成掺杂与包覆双重修饰锂/钠层状金属氧化物正极材料的新方法,具有工艺简单的特点。该双重修饰型正极材料电化学性能提升明显,可用于动力电池及储能二次电池。
本发明公开一种选择性萃取分离镍锂的方法,将含有协同萃取剂的有机相与镍锂混合溶液接触进行萃取,使镍进入有机相中,锂留在水相中,获得锂盐溶液和负载镍的有机相,负载镍的有机相采用无机酸溶液反萃取获得镍盐溶液,实现镍与锂的高效分离,反后有机相经皂化处理后返回萃取。本发明具有镍锂相互分离效果好,操作简单,易于实现工业化的特点。
本发明设计一种大规模处理废旧锂离子电池正极材料的回收工艺,包括以下步骤:利用一个大型的密闭焙烧设备,通入适当浓度的混合气氛(H2S+惰性保护气),对废旧锂离子电池正极材料进行煅烧;经过一次酸洗、二次酸洗有效分离出主要杂质金属(锂和铝)和主体回收金属(视原料而定,镍钴锰中的一种或多种);在高温煅烧、一次酸洗室、二次酸洗室中剩余或生成的H2S气体则经过气体管道、干燥装置再次供给高温煅烧过程,实现循环利用。其中密闭焙烧设备改造于常见的焙烧设备,利用气压差实现密闭设备内气氛流动的方向控制,防止H2S气体产生泄露。
磁悬浮冷水机组与溴化锂热泵机组双运行系统及方法,该方法包括:冷却塔回水进入溴化锂冷热泵机组的第一蒸发器的换热管中,溴化锂冷热泵机组的冷剂水骤然蒸发,使冷却水降温并进入磁悬浮冷水机组的冷凝器换热管内,使冷却水升温,再次回冷却塔循环制冷;2)水蒸气进入吸收器;3)热水回水或补水进入吸收器的换热管中,水蒸气放热,使换热管内的热水回水或补水进行一级升温,输出热水;4)输出的一部分热水进入溴化锂热泵机组的发生器内,并进入换热管中进行二级升温,输出热水。本发明还包括一种磁悬浮冷水机组与溴化锂热泵机组双运行系统。本发明既提升了冷却效率,又利用了冷却过程中的热量,达到既可制冷又同时制热的目的。
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