本发明提供一种锂电池生产中NMP回收精制的方法及设备,方法包括用水吸收NMP废气,得到NMP废液;将NMP废液输入第一脱水精馏塔进行分离;将第一脱水精馏塔的塔釜采出的重组分输入第二脱水精馏塔进行分离;将第二脱水精馏塔的塔釜采出重组分输入NMP精馏塔进行分离,塔顶采出轻组分中NMP浓度不小于99.9%。该方法采用三塔串联方式,将锂电池生产中NMP废气回收提纯为电子级NMP溶剂,可直接用作锂电池生产中正负极材料的溶剂,NMP利用度高;产生的废液被重复利用,形成闭环,装置的危废排出端少,排放量小,实现了循环经济和绿色化工。
本发明属于锂电池领域,提供了一种具有控温功能的高镍三元锂电池,该电池包括正极极片、负极极片、隔膜、电解液、U形管、冷却管、加热电阻丝、循环泵以及外壳、温度检测装置和控制芯片,所述正极极片、负极极片、隔膜、电解液、外壳组装形成电池,所述U形管两端插入电解液中,U形端插入冷却管,所述冷却管内装有冷却液并与循环泵连接,所述U形管内部装有相对于电解液对温度更敏感的有机溶液且液面超过冷却管高度,所述加热电阻丝在冷却液里且位于U形管上方,所述温度检测装置能将锂电池实时发送给控制芯片,所述控制芯片用于控制加热电阻丝和循环泵。
本发明提供了一种纳米片状富锂锰基正极材料的制备方法,包括如下步骤:将物质的量浓度为1.5~2.5Mol/L的过渡金属盐溶液与物质的量浓度为3~5Mol/L强碱溶液同时加入反应器,在50~70℃的条件下进行共沉淀反应,反应结束后,真空抽滤、洗涤后得到过渡金属氢氧根前驱体;称量适量的表面活性剂和碱性物质加入去离子水和乙醇的混合溶液中,然后加入所述氢氧根前驱体,混合均匀后置于反应釜中150~200℃水热处理12~24h,过滤、洗涤、干燥,得到片状过渡金属氢氧根前驱体;将所述片状过渡金属氢氧根前驱体与锂源充分混合均匀,置于马弗炉中在450℃下煅烧4~6h,然后升温到750~900℃下煅烧12~18h,冷却到室温,得到片状富锂锰基正极材料。
本发明公开了一种锂离子电池硅碳负极材料及其制备方法与应用。该方法包含如下步骤:(1)将硅粉进行高温气化处理,得到气态硅;然后急速冷却,得到纳米硅;(2)将鳞片石墨进行球磨,干燥,得到纳米石墨片;(3)将上述纳米硅加入到水中,并加入硅烷偶联剂,得到混合液A;然后将纳米石墨片和柠檬酸加入到混合液A中,得到混合液B;(4)将有机碳溶液加入到混合液B中,得到混合液C,喷雾干燥,得到硅碳复合材料前驱体;(5)将硅碳复合材料前驱体在惰性气体环境中煅烧得到锂离子电池硅碳负极材料。本发明工艺简单、操作方便,适宜工业化生产,制得的锂离子电池硅碳负极材料表现出电化学性能优秀、比容量高、循环稳定性好的优点。
本发明涉及了一种单晶富锂锰基多元正极材料及其制备方法。该材料分子式为xLi2MnO3·(1-x)LiMO2,其中,0< x< 1, M是Mn、Ni、Co、Mg、Al中的一种或几种的组合。所述制备方法包括以下步骤:1)按元素化学计量比称取可溶性镍盐、可溶性钴盐、可溶性锰盐、可溶性镁盐、可溶性铝盐溶解在去离子水中,形成金属离子浓度为0.2~4mol/L的溶液A;2)配置碳酸钠与碳酸氢钠的混合水溶液B,其中碳酸根离子的浓度为0.2~4mol/L;3)溶液A和B滴加入烧杯并不断搅拌,得到沉淀陈化4~24h;4)所得沉淀过滤,洗涤,烘干,得到碳酸盐前驱体;5)碳酸盐前驱体粉碎球磨后与含锂化合物混合,在富氧气氛中经两段煅烧,就可得到振实密度较高的单晶富锂锰基多元正极材料。本发明的制备工艺简单,易于产业化,并且所制备的材料晶体结构稳定,体积比能量密度高,循环寿命长。
为保护环境,节能减排,利用工业废渣锂渣作为原材料生产白色硅酸盐水泥熟料,完全代替铝矿,与石灰石、硅石、少量萤石,按照一定的比例混合,经粉磨后,加热煅烧,使熟料的Fe2O3含量低于0.45%,经过急冷后,就可以生产生产白度达到84度以上的白色硅酸盐水泥熟料。锂渣的掺入量可根据石灰石、硅石及萤石的化学成分进行配料计算获得,主要控制熟料中的Fe2O3含量要低于0.45%左右,经过急冷后,保证熟料的白度达到84度以上,熟料的其他化学成分根据煅烧需要进行调整,锂渣的掺入量根据配料需要和煅烧需要进行调整,一般的范围在0.04%----15%左右。
本发明涉及一种改善析锂的预充方法和系统,以第一电流对电池进行充电,使得所述电池的电芯表面形成固体电解质界面膜,以第二电流对所述电池继续充电至所述电池的电压达到预设电压范围,所述第一电流的电流值小于所述第二电流的电流值,逐步降低所述第二电流对所述电池进行充电,至所述电池的电压达到充电截止电压;本方案先通过幅值较小的第一电流对电池进行预充,使得电芯上形成固体电解质界面膜,然后通过幅值较大的第二电流进行快速充电,在电池电压低于预设电压范围时,电芯嵌锂空间富足,最后逐步降低预充电流,直至电池的电压达到充电截止电压;在减少电池充电时间的同时,改善析锂问题,提高电芯的安全性能及其使用寿命。
本发明涉及电池领域,公开了一种扣式锂离子电池及其制备方法和应用。本发明扣式锂离子电池在100 mA/g的电流密度下,其循环比容量可以达到340 mAh/g;虽然其首效不高(约为50%),当充放电循环次数超过10次,其库伦效率可以达到98%以上,随着循环次数的增加不断增加至100%。大倍率条件下,该扣式锂离子电池的循环比容量较小,可逆比容量约为25 mAh/g;但是其大倍率循环性能优越,特别是在不同充放电倍率转换的条件下,依旧能够保持较高的循环稳定性,可用于对循环容量要求不高、对大倍率循环稳定性要就极高的超级电容器领域。
本发明公开了一种耐腐蚀散热锂电池包装膜,其组成以及质量分数为:氧化镍粉9‑15份,碳纳米管5‑10份,无机胶体微粒3‑8份,氯化聚乙烯5‑7份,高岭土4‑9份,聚丙烯短纤维3‑10份,空心玻璃微珠2‑6份,氧化镍5‑7份,高岭土4‑8份,陶瓷纤维6‑9份,硼砂4‑8份,二氧化钼6‑9份,长石3‑10份,硫酸亚铁7‑9份,聚丙烯短纤维3‑8份,聚四氟乙烯2‑6份,氮化硼6‑10份,碳化硅红外辐射粉1‑5份,环氧树脂1‑3份,硅酸铝纤维8‑13份,堇青石11‑13份,氧化锆9‑14份,无机胶体微粒7‑15份,陶土5‑8份,草胺磷1‑3份。本发明提供的耐腐蚀散热锂电池包装膜,制备的材料具有很好的机械强度,同时具有良好的散热性能,能够减少锂电池的破损,其经久耐用。
本发明涉及锂离子电池用绿色、高效木质纤维素基体隔膜及其制备方法,其特征在于:开发出五种基于木质纤维素基体或者基于木质纤维素为主体与其他天然或合成高分子两元或三元共混复合物为基体的隔膜及其制备方法:纯木质纤维素隔膜的涂覆和静电纺丝制备、木质纤维素为主体与其它天然或合成高分子材料两元或三元复合物隔膜的浇筑、涂覆和静电纺丝制备首。本发明的有益效果是,选用全世界年产量近万亿吨的天然高分子材料聚集体木质纤维素为基体或者选用以木质纤维素为主体与其他天然或合成高分子复合物为基体,制备能够用于锂离子电池中的隔膜,彻底解决锂离子电池″白色污染″问题并赋予电池高性能。发明内容还开拓了木质纤维素全新的应用领域。
本发明公开了一种具有防火防爆装置的锂电池,所述锂电池包括电芯组、电芯护套和外壳,电芯组置于电芯护套内,电芯护套置于外壳内,电芯护套与外壳的间隙中填充有能发生吸热反应并产生二氧化碳的灭火材料,所述电芯护套与电芯组的间隙中填充有减震阻燃材料,外壳上设有疏通孔。本装置在锂电池使用过程中以受热时能发生吸热反应并产生二氧化碳的灭火材料作为工作介质,对电池进行吸热和隔绝氧气,并可及时调控电池内压,通过采用以上综合防护方法,可有效防止起火、爆炸等事故发生,大大降低电池使用的安全风险。
提供了一种锂离子二次电池及其制备方法。所述锂离子二次电池包括具有由式(1)表示的正极活性材料的正极、负极和电解质,其中,通过利用从4.5V到4.7V的范围内的电压执行第一次充电操作来活化正极活性材料,并且锂离子二次电池在小于4.5V的电压下使用:aLi2MnO3-(1-a)LiMO2......(1)其中,M是从由Ni、Co和Mn组成的组中选择的至少一种,并且0<a<1。
本发明创造提供一种计算锂离子电池组可用剩余容量的方法,在充电时检测出电池当前的电压,和当前电池剩余容量与电压的相对变化率。根据不同寿命时的电池容量与电压的相对变化率,可得到锂离子电池换算到标准情况下的等效充电次数n,从而根据等效充电次数n得出当前锂离子电池的使用次数。再根据使用次数与电池可用剩余容量的一一对应关系,得到电池的可用剩余容量。相对于现有技术中的电池容量计算方法的区别是避免因电池老化对可用剩余容量计算的影响,具有判断方法快捷,简便,可靠性高的优点。
本发明的用于含锂化合物的热处理容器,当热处理含锂化合物时用于盛装含锂化合物,其特征在于,当全部为100质量%时,含有60~95质量%的氧化铝,且空隙率为10~30%。
半液相纳米化生产磷酸铁锂正极材料的工艺,包括以下步骤:其特征在于:首先将纳米级LiFePO4晶粒尺寸使电子或离子的扩散距离缩小,将纳米化的Fe2O3前躯体与由碳酸锂和磷酸反应得到的磷酸二氢锂溶液混合,然后采用循环式小磨介研磨机进行超纳米级磨混,研磨后的浆料中颗粒平均尺寸在30nm以下,浆料再经过喷干,得到粉状前躯体。本发明,采用半液相纳米化技术实现前躯体材料的纳米化,降低了制造成本。比容量:大于155mAh/g,循环寿命:大于2000次(容量保持率﹥85%),首次充放电效率(%):大于95,大电流充放特性:20C放电容量大于120mAh/g。
本发明涉及到一种锂电池的充电装置及其方法,其包括输入电路组件、与输入电路组件相连的BOOST升压电路和充电控制系统,与BOOST升压电路连接的电池组和自激振荡反激电路、与自激振荡反激电路相连的负载电路,其中,所述充电控制系统与负载电路相连,并控制负载电路。技术效果是,采用BOOST升压电路和充电控制系统,实现充电装置的大功率充电和恒压充电两种模式,使电压较低的光伏组件充电进入锂电池,而采用自激谐振反激电路输出和反激电路的RCC准谐振软开关技术,实现功率开关软化,提高了转换效率和降低了电磁干扰,而且反激电路可方便实现多组电压输出,扩大了锂电池的使用范围。
本发明公开了一种锂离子电池负极材料菊花形状纳米二氧化钛的制备方法。将钛源化合物溶于短链单元醇中,搅拌形成澄清溶液后,加入多元醇继续搅拌形成澄清溶液,然后进行水热反应,利用多元醇作为导向剂与诱导剂与钛源化合物形成络合物,短链单元醇作为分散剂控制钛源化合物的水解,生成二氧化钛前驱体,再进行低温热处理得到锂离子电池负极材料类菊花形状纳米二氧化钛。本发明制备方法工艺简单、易操作、原料易得、成本低廉、环境友好,整个反应过程不需要特殊设备,利于工业化生产,最终得到产物质量较高,制备的纳米/微米分级结构可以同时实现缩短离子传输距离和提高材料的导电性、材料的离子扩散速率,使得材料具有优异的倍率性能、稳定的循环性能与高的库伦效率。本发明制备的材料是一种具有广泛商业化应用前景的理想锂离子负极材料。
本发明公开了一种锂离子电池负极材料及其配制方法,所述锂离子电池负极材料各成分重量份数配比为:4~10份粘结剂;2~5份增稠剂;6~20份导电剂;25~45份负极活性物质;35~55份溶剂;所述锂离子电池负极材料的配制方法,包括步骤:备料;配制导电胶体;负极活性物质加入;搅拌。采用上述方案中的材料成分和加料顺序,所制备的电池负极浆料,经原子吸收光谱分析,表明浆料桶内各部位的成分分布一致性良好,均匀性得到保证。
本发明公开了一种弧形锂离子电池及其入壳夹具;弧形锂离子电池,包括弧形电池壳、弧形电池盖和弧形极组,所述弧形极组的外表面与所述弧形电池壳的内壁贴合。本发明提供的弧形锂离子电池能够适用于曲面或弧形的电子设备,其制作方法简便、高效。
本发明的目的是提供一种适应温度变化的高低温锂离子电池,正极材料采用富锂锰基正极材料和尖晶石锰酸锂,具有优异的高低温性能,负极材料采用酚醛树脂包覆的球形天然石墨,充电容量提高,电化学性能好;本发明可以很好的适应高低温的环境,高低温下循环稳定性好,性能优异。
本发明公开一种层状固态锂离子电解质材料的制备方法,将LiNO3、CH3COOLi、LiOH、La2O3和ZrO2的混合物在惰性气氛下于850-950℃下煅烧5-6小时,得到所述层状固态锂离子电解质材料。与现有方法相比,本发明以LiNO3、CH3COOLi和LiOH为锂源,避免了引入非反应物的杂质,降低了煅烧时间和温度,所得产物具有纳米片层状结构和高比表面,其常温下的离子电导>1.0×10-4S/cm。
一种高安全的锂离子电池组,包括表面带防护层的电池、固定支架、管理系统、动力电线和电压采集线,所述的表面带防护的电池是在电池表面装有耐高温和高绝缘层,所述的固定支架是耐高温和高绝缘材料制成。在电池表面防护层和耐高温电池固定支架双重保护下,消除了电池组安全隐患,从而有利于锂离子电池组及其系统大型化应用,给热稳定性稍差的高比能量锂离子电池应用于动力和储能系统的提高了基础。
本发明公开了一种软包锂离子电池化成分容设备,包括机架,还包括设置在机架上的可变条件的充放电电源箱、用于夹装软包锂离子电池的正负电极的电池夹装运动机构、置于电池夹装运动机构内的电池托盘以及置于机架外PC机内的控制机构,可变条件的充放电电源箱与电池夹装运动机构电气连接并且分别与控制机构控制连接。电池夹装运动机构包括平面基板和设置在平面基板上的用于接触软包锂离子电池的正负电极的夹具夹紧机构、用于将电池托盘锁紧定位的托盘抱紧机构、用于支撑电池托盘的电池托盘支撑板、用于上下移动电池托盘的托盘升降机构以及导线束部件,导线束部件与可变条件的充放电电源箱的驱动功率板电连接。本发明简化设备品种,提高生产效率。
本发明公开了一种MEMS锂电池,包括第一外壳,其上形成有一空腔且在空腔内一体形成电池正极;第二外壳,采用与第一外壳相同材料制成,其上形成有一与第一外壳相对接的空腔,且在空腔内一体形成电池负极;以及电解质,容纳于第一外壳和第二外壳之间的空腔内。以及一种MEMS锂电池的制造方法。本发明的锂电池制备工艺简单,可批量化生产,降低生产成本;可大幅提高电池制备的一致性和可靠性;可使电极由二维结构变成三维结构,大幅提高了电极的表面积,减少电荷转移电阻,提高离子迁移数,使得电池的能量密度及功率密度得到大幅提高;可缩短离子迁移路程,缩短电池的充电时间。
本发明公开了一种金属锡掺杂复合钛酸锂负极材料的制备方法,原料按照重量份比例,包括以下工艺步骤:(1)制备前驱体浆料;(2)雾化、干燥、造粒以及分级;(3)热处理。本发明通过选用纳米锡粉,避免了锡粉因粒径较大而在充放电时产生的体积效应,保证了材料的在充放电过程中的稳定性,同时和钛酸锂进行复合处理,解决了单一钛酸锂负极材料容量偏低等缺点;再通过在复合材料体系里添加导电剂,是使材料体系内部形成导电网络,增加复合材料的导电性能。
提供一种制备锂二次电池的方法,其包括进行预处理,其中SEI(固体电解质界面)膜通过将电极浸渍于用于形成SEI膜的组合物中并向电极施加电压而在电极上形成,所述组合物包括锂盐、非水性有机溶剂和能够通过电化学氧化或还原分解反应形成SEI膜的SEI膜形成剂;以及使用具有形成于其上的SEI膜的电极制备电极组件,将所述电极组件置于电池盒中,并进行电解液注入和充电的组合过程一次或多次。根据所述制备方法,锂二次电池的输出特性和寿命特性可通过以下步骤进一步改善:预先通过预处理电极而在电极上形成SEI膜,将具有形成于其上的SEI膜的电极置于电池盒中,并逐步注入电解液一次或多次。
本发明提供电极材料、电极用糊及锂离子电池。本发明提供保持碳质被膜中的锂离子扩散的迁移路径、利用碳质被膜确保电子传导性并且提高锂离子传导性的电极材料。一种电极材料,其为在电极活性物质粒子的表面形成碳质被膜而成的粒子状的电极材料,其中,所述碳质被膜在所述电极活性物质粒子的表面上的包覆率为80%以上,由所述电极材料的碳量、所述电极材料的比表面积及所述碳质被膜的平均膜厚算出的碳质被膜的表观密度(ρV)为0.10g/cm3以上且1.08g/cm3以下。
本发明公开一种锰酸锂正极材料及其制备方法。该正极材料的表面包覆有一层高导电性和耐腐蚀性优异的亚氧化钛,结构式为LiMn2?xMxO4/TinO2n?1(M为掺杂元素)。本发明的锰酸锂正极材料通过液相喷雾干燥的方式紧密、均匀地包覆一层高导电性和耐腐蚀性能优异的亚氧化钛,在大电流密度放电条件下循环性能得到明显提高。本发明所得正极材料在高温环境下包覆层可抑制电解液对正极材料的腐蚀,提高锰酸锂正极材料的使用寿命及安全性能。本方法工艺流程简单,所需操作设备少,易于大规模推广。
本发明提供一种使用丁苯橡胶涂覆的锂离子电池陶瓷隔膜的制备方法及陶瓷隔膜,先将丁苯橡胶、分散剂、去离子水按照一定比例均匀混合得到分散胶液,然后将所得分散胶液和陶瓷颗粒按比例均匀混合得到陶瓷浆料,再将陶瓷浆料涂覆于基材隔膜表面,经过干燥之后即可形成表面致密、厚度均匀的陶瓷隔膜。丁苯橡胶的优点是耐磨、耐热、耐老化,较天然橡胶更为优良,同时原材料价格便宜。本发明获得的陶瓷隔膜可以作为锂离子电池的高安全隔膜材料使用,可提高锂离子电池的安全性能,适宜大范围推广使用。
一种用于锂电池电极的氮掺杂碳纳米管/锰?钴氧化物纳米复合材料,与传统的电池相比,锂离子电池(LIBs)具有工作电压高、循环寿命长、比能量高、环境友好等优点,已被广泛应用于各领域。本文通过溶剂热辅以高温热解的方法合成了非化学计量的Mn?Co/CNT复合材料,并使用双氰胺作为N源对其进行修饰,合成了N掺杂CNT/Mn?Co纳米复合材料(NCNT/Mn?Co)。与CNT/Mn?Co相比,掺杂N的NCNT/Mn?Co展现出优异的电化学性能并有以下优点:1.双氰胺在金属氧化物沉积过程中起表面活性剂作用,使Mn?Co纳米颗粒更小。氮的引入也提高Mn?Co和CNT之间的化学键结合力;2.N掺杂过程中的亚胺化反应减少氧化CNTs从而有效增加材料的导电性。总之,上述方法为开发新型高充电容量,大比容量的锂离子电池负极材料提供可能。
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