本发明提供了一种锂离子电池阳极浆料及其制备方法与应用,阳极浆料,包含补锂胶液、阳极活性物质、导电剂和粘结剂;补锂胶液为羧甲基纤维素锂、羧甲基纤维素钠和去离子水的混合物,补锂胶液浓度为质量分数1.0~1.2%;其中,羧甲基纤维素锂与羧甲基纤维素钠的质量比为1:9~4:6。阳极浆料的制备方法包括补锂胶液的制备,以及分三步向阳极活性物质与导电剂的混合物中加入上述补锂胶液,并控制搅拌速度与搅拌时间,最后再加入粘结剂并搅拌,得到阳极浆料。用本发明提供的阳极浆料制备的锂离子电池的首次库伦效率在91%以上,500周循环保持率在97%以上。
本发明公开了一种掺杂改性锂离子筛,所述掺杂改性锂离子筛的分子式为:HMxMn2‑xO4,其中,M为Co或Ni,0.020≤x≤0.095,所述掺杂改性锂离子筛的晶型为单一纯相的尖晶石晶型,所述锂离子筛为球形,且其平均颗粒直径为2μm‑5μm。本发明还相应提供上述掺杂改性锂离子筛的制备方法及应用。本发明的掺杂改性锂离子筛通过镍或钴掺杂改性,其晶胞结构更加稳定,解决了传统HMn2O4锂离子筛易溶损的难题,可多次重复循环使用。另外,本发明的掺杂改性锂离子筛形貌优异,颗粒平均粒径小,比表面积较大,其特定形貌有利于含锂液的充分接触,便于锂离子的嵌入与脱出,并且有利于保持材料的循环稳定性能。
本发明公开了一种固态聚合物电解质薄膜、全固态锂电池以及氨基酸‑淀粉‑PEO聚合物固体电解质的制备方法,其中,所述固态聚合物电解质薄膜包括聚合物和锂盐,所述聚合物和锂盐的质量比为1‑3:1;所述聚合物为氨基酸、淀粉和PEO的共聚物,所述锂盐为LiClO4、LiPF6、LiBF4、LiTFSI、LiAsF6、Li B(C2O4)2(Li BOB)、Li SO2CF3(Li Tf)的一种以上。本发明提出的固体电解质有更高的热稳定性、离子电导率,相应的电池的倍率和循环性能好。
本发明涉及一种含钠锂冶金废水综合回收工艺,含钠锂冶金废水综合回收工艺包括一下步骤:a.萃取;b.反萃取;c.结晶;d.蒸馏;e.氯萃取;f.除油;g.冷冻结晶;h.精滤;i.膜过滤;j.反萃取氯;l.浓缩结晶;所述a.萃取的步骤为:含锂钠的废水在专用萃取槽中先经过P204萃取,目的是能通过有机相的选择性萃取将锂萃取到有机相中,而钠留在水相中,同时使得硫酸钠得到了提纯,萃取了锂离子有机相称为负载有机相,被萃取了锂离子之后的水相称业萃余液。本发明的有益效果是:该含钠锂冶金废水综合回收工艺,工业废水在内部进行闭路循环,实现废水的零排放,没有采用直接的蒸发浓缩结晶,节约了能耗,将锂、钠等资源进行了回收利用,达到资源循环。
本发明涉及锂硫二次电池正极材料技术领域,且公开了一种基于锂硫电池正极用高导电硫基复合材料,包括:将导电填料氧纳米铜粉(Cu)与氧化锂(Li2O)多孔陶瓷通过球磨处理,得到分散均匀的纳米铜粉‑氧化锂多孔陶瓷复合导电载体,采用熔融浸渗法将单质硫正极硫磺粉(S8)浸渗到纳米铜粉‑氧化锂多孔陶瓷复合导电载体的孔隙中,制备得到高导电硫基复合材料。本发明解决了目前锂硫二次电池正极材料使用的硫正极,由于单质硫及其放电产物都是电子和离子的绝缘体,电子和离子在正极传输困难,导致室温电化学反应动力学速度慢的技术问题。
一种高密度磷酸铁锂的制备方法。是按照现有方法先将锂盐、铁盐、含磷化合物和含掺杂金属元素加入到分散剂中,经二次球磨;经干燥预分解3-10小时;粉碎后再加入预分解产物重量1-5%的结合剂磷酸二氢锂或磷酸二氢钾中的至少一种,球磨1-5h,再按照现有技术处理,得到高密度磷酸铁锂。本发明在第一步采用二次球磨;使颗粒更加细,晶粒粒径在300-2000nm之间可控,使原材料混合很均匀;尤其是通过结合剂的加入,强化颗粒之间的结合,提高产品的堆积密度和减少颗粒之间的接触电导,制备的产品结晶好,结构单一,不含杂相,粒度分布均匀,振实密度可达1.4-1.8g/cm3,比表面积5-11m2/g,极片压实密度达2.4-2.8g/cm3,室温下首次放电比容量可达140-160mAh/g。?
本发明涉及镍钴铝酸锂正极材料及其制备方法和应用。该正极材料化学式为LixNiaCobAlcMdO2,其中:0.95≤x≤1.06,0.80≤a≤0.82,0.09≤b≤0.17,0.01≤c≤0.06,0≤d≤0.03,a+b+c=1.0‑1.03,M为掺杂元素,正极材料中游离锂离子含量低于正极材料的0.1wt%。本发明的正极材料通过将含有镍钴铝前驱体和锂盐的原料经混合、300‑400℃高温粉碎、烧结和粉碎等制备工序制得,该制备工艺具有选材广泛、生产强度高、物理扩散均匀等优点,可广泛用于正极材料生产中。通过本发明的方法制备的正极材料具有游离锂低、晶体结构完美、比容量高等特点,用本发明技术制造的正极材料与现有正极材料比较,表现出优越的电化学性能,有利于动力电池能量密度及使用寿命等性能的提升。
一种氢氧化钾体系制备六氟锑酸锂的方法,锑白在氢氧化钾高温水溶液中通入氧气加压氧化溶解,然后向焦锑酸钾溶液中加入氢氧化锂发生复分解沉淀反应,产出焦锑酸锂前驱体用水浆化,再加入氢氟酸中和至要求pH数值时再向溶液中加入双氧水,使焦锑酸锂中残存的少量三价锑氧化为五价,料浆采用真空抽滤方式液固分离后,向六氟锑酸锂溶液中通入硫化氢气体净化脱除重金属杂质,净化后液经过浓缩、结晶和干燥得到六氟锑酸锂产品。本发明的实质是首先利用焦锑酸钾溶解度大的原理得到焦锑酸钾溶液,然后利用焦锑酸锂溶解度小的原理制备出焦锑酸锂前驱体,最后利用Sb‑F键长比Sb‑OH键长短且结合力强的原理得到六氟锑酸锂产品。本发明具有工艺过程短、产品质量好和成本低的优点。
本发明提供了一种具有散热功能的软包锂离子电池模组,涉及软电池模组技术领域,包括主体,主体为内部开设有放置腔的方形结构,且放置腔内部放置有内框架,开设于内框架内部用于放置软包锂电池的空腔,且内框架内空腔结构的两侧内壁上设置有气垫。该种锂电池模组通过检测组件对内框架内部的软包锂电池进行检测,当软包锂电池损坏鼓包的同时将会被感应并发出灯光警示使用者,让使用者能够更快的对软包锂电池进行更换,以保证整个模组的正常使用,同时通过连接组件与降温组件配合,在震动的过程中制造不断通过的气流,利用气流带走软包锂电池上的热量,以此对软包锂电池进行降温,避免软包锂电池温度过高损坏。
本发明公开了一种包覆改性的锂离子电池正极材料,包括富锂三元材料基体LixNi1‑a‑bCoaMbO2,基体的外表包裹有纳米缺锂型的尖晶石型锂锰氧化物包覆层Li1‑cMn2O4,M为Mn、Al中的至少一种;该正极材料的制备方法包括:将镍钴三元前驱体和锂源混合,经高温煅烧处理得到富锂三元材料基体;通过酸浸渍将纳米级锂锰氧化物中的部分锂离子浸出,得到缺锂型的尖晶石型锂锰氧化物;将富锂三元材料基体与缺锂型的尖晶石型锂锰氧化物混合均匀,经过煅烧热处理后得到包覆改性的锂离子电池正极材料。本发明的制备方法加工性好、工艺简单、节能环保,且产品结构稳定、锂镍混排低、电化学性能更好。
本实用新型涉及锂电池生产技术领域,具体为一种圆柱型锂电池电芯包胶装置,包括支撑架和底座,所述支撑架有两根,且底部与所述底座通过螺栓固定连接,所述支撑架内侧开设有上凹槽和下凹槽所述支撑架中间设有注胶组件,所述注胶组件从上往下包括:密封盖、注胶槽、挡板、和冷却槽;锂电池是以锂金属或锂合金为负极材料,使用非水电解质溶液的电池,因此这种电池也被称为锂金属电池,现在人们生活中也离不开锂电池,圆柱型锂电池在生产过程中需要进行包胶处理,现有技术中多为将锂电池进行单个包胶,对于胶的利用率低,同时比较浪费时间,鉴于此,我们提出一种圆柱型锂电池电芯包胶装置。
一种本发明的凝胶聚合物包覆的锂离子电池正极及其制备方法,锂离子电池正极包括正极集流体以及由正极活性材料、导电剂、粘结剂组成的正极活性层,正极活性层表面包覆一层聚磷酸三(2-丙烯酰氧乙基)酯凝胶聚合物;其制备方法包括:先将正极活性材料、导电剂、粘结剂混合,以N-甲基吡咯烷酮作溶剂搅拌均匀后涂于铝箔上,干燥后得到正极片A;将正极片A置于含磷酸三(2-丙烯酰氧乙基)酯单体和光引发剂的丙酮溶液中,待丙酮挥发完后得到正极片B;将正极片B置于紫外光中照射,得到本发明的锂离子电池正极。本发明的锂离子电池正极在较高的截止电压下具有优异的循环性能和热力学稳定性。
本发明属于离子提取技术领域,本发明提供了一种从含锂钠钾铝硫酸盐溶液中选择性萃取回收铝的方法,包含如下步骤:将锂钠钾铝硫酸盐溶液和萃取有机相混合,经过萃取、分层,得到负载有机相和锂钠钾硫酸盐溶液;将负载有机相和反萃液混合,经过反萃、分层,得到有机相和硫酸铝溶液;将硫酸铝溶液顺次经过蒸发、浓缩、冷却结晶,得到Al2(SO4)3·18H2O。本发明的方法能够在较广的pH值范围内实现铝离子和锂、钠、钾离子的高效选择性分离,对铝离子具有很高的萃取率和反萃率,得到高纯Al2(SO4)3·18H2O;本发明的萃取有机相易于反萃再生,萃取剂无需皂化处理,具有较高的经济效益和环境效益。
本发明提供一种废旧三元锂电池正极材料直接修复方法,包括如下步骤:通过低温预处理后,将活性材料放入蒸馏水中超声,与铝箔集流体分离,获得正极粉末材料;将获得的正极粉末材料与一定量的三元熔盐及助溶剂均匀混合,在低温度下同时进行补锂和除杂操作;其中,三元熔盐及其混合摩尔比为LiNO3:LiOH·H2O:CH3COOLi·2H2O=0.6x:0.4x:(1‑x),x=0.6‑0.8;且加入的三元熔盐总的锂离子量与正极粉末锂离子损失量摩尔比为1:1‑5:1;将洗涤、干燥后的补锂粉末在氧气和高温条件下进行热处理,获得修复后的正极材料。本发明提供的废旧三元锂电池正极材料直接修复方法,简单、高效、成本低。本发明还提供一种由该修复方法制备得到的三元锂电池正极材料,以及三元锂电池正极材料的应用。
一种合成锂离子电池正极材料的防氧化方法及装置是将合成锂离子电池正极材料所需的原材料填充在反应容器底部,该区域称为载料区,在载料区以上的区域填充还原剂或者高温下不发生化学反应的惰性材料,该区域称为隔离区,将填充好的反应容器放入电炉中进行高温烧结,维持电炉内反应区的气氛含氧量在0.5-30%,即得到所需的锂离子电池正极材料。本发明工艺方法简单,操作方便,结构合理,可有效降低合成锂离子电池正极材料的生产成本,大大降低了对设备与保护气氛纯度的要求,可实现规模化生产,可替代现有锂离子电池正极材料的合成工艺。
本发明提供了锂电池的控制系统和方法,包括:VCU用于当检测到车辆的第一工作信号,且锂电池的剩余容量大于第一预设容量时,向BMS发送加热指令信息;BMS检测锂电池的外部电压、内部电压、最低温度和最高温度,当锂电池满足加热条件且接收到加热指令信息,或锂电池满足加热条件且外部电压大于内部电压时,控制主继电器闭合和加热继电器闭合,加热器对锂电池进行加热;当检测到车辆的第二工作信号时生成随机数,对随机数进行校验,如果通过,则接收VCU发送的放电控制指令,根据放电控制指令控制放电继电器闭合,以使锂电池进行放电,在低温状态下对锂电池进行加热,提高锂电池的充放电能力,具有防盗功能,降低锂电池被盗的风险。
本发明公开了一种锂电池生产加工用外壳整平装置,涉及锂电池外壳领域,包括两个支撑架、挤压机构、更换机构、传动机构与防坠机构,一个所述支撑架的一端安装有一号电机。本发明通过设置传动机构与防坠机构,整平后的锂电池落在直板上,之后启动三号电机,三号电机带动一号同向轴转动,一号同向轴即可带动二号转动棍转动,当锂电池外壳落在斜板上后,锂电池外壳顺着斜板滑动直至与一号转动棍相接触,此时四号电机带动一个二号同向轴转动,且转动方向与锂电池外壳下落方向相反,当锂电池外壳与一号转动棍接触时,锂电池外壳受到来自一号转动棍的阻力,使得锂电池外壳的下滑速度下降,从而降低锂电池外壳发生硬撞的概率。
本发明公开的一种用于混掺三元材料的高压实高容量型锰酸锂复合正极材料的制备方法,包括以下步骤:步骤1.制备小颗粒、窄粒径分布锰酸锂正极材料;步骤2.制备大颗粒、宽粒径分布锰酸锂正极材料;步骤3.大小两种粒度分布的锰酸锂正极材料混合。本发明通过精细化控制两种不同粒度分布的锰源和锂源,充分考虑高温反应下晶粒的长大效应,分别制备宽窄两种分布的正极材料,最后按一定的比例混掺,解决了单一材料压实不足的缺点,同时避免了常规二次分级造成的形貌缺陷,从而获得1C克容量达到122~125mAh/g,压实密度达到3.15g/cm3以上的正极材料。
本发明公开一种动力电池负极补锂/钠的装置及方法,装置包括电源,电源正极与补锂/钠结构电连接,电源负极与动力电池负极电连接,补锂/钠结构通过管道组件与动力电池连接形成电解液循环体系;补锂/钠结构包括电解槽、置于电解槽内的锂/钠金属,电源正极与锂/钠金属电连接,电解槽内有电解液可通过管道组件进出动力电池;方法包括:电源正极电导通,电解槽内的锂/钠金属被氧化溶解形成锂/钠离子进入电解液中,形成富锂/钠离子电解液,然后电解液输送到动力电池内部;导通动力电池的负极,电解液中含有的锂/钠离子被还原,并进入负极材料中参与形成SEI膜;将被还原的电解液回到电解槽内;重复上述方法直至完成动力电池负极补锂/钠。
本发明属于锂硫电池电解液技术领域,具体公开了一种锂硫电池电解液,其包含导电锂盐、疏水有机溶剂和添加剂,所述的添加剂为具有式1结构式化合物中的至少一种:
本发明公开了一种环保的废旧锂电池回收中的酸浸萃取工艺,废旧锂电拆分得到钴酸锂和炭粉料用硫酸/双氧水混合溶液进行多段逆流酸浸,逆流浸出2~4段,使浸出液PH为2~6,浸出液送萃取工序;萃余液补加硫酸/双氧水和过滤时的洗水后,返回酸浸工段;萃余液循环使用,直到萃余液中锂富集至浓度达到2~10G/L后,沉锂,处理并排放废水。本发明通过利用多段逆流浸出,使浸出液的PH值正好达到P507萃取的要求,一方面可以减少碱耗,另一方面还能使萃取后的萃余液再次循环利用,节约工艺过程中的用水,并减少废水排放量5~15倍。
本发明公开了一种锂海水电池及其制备方法,该锂海水电池,包括锂保护负极,锂保护负极由锂片、隔膜、锂离子固体电解质片封入铝塑封装袋中制成,隔膜中浸润有电解液,铝塑封装袋上设有窗口,锂离子固体电解质片通过封装胶将铝塑封装袋上的窗口密封,封装胶为高密度聚乙烯极耳胶或高密度聚乙烯/聚丙烯复合极耳胶。其制备方法包括贴有封装胶的锂离子固体电解质片的制备、锂保护负极的制备及电池组装。本发明的锂海水电池具有密封性能好、放电稳定性优异、放电时间长、能量密度高等优点,在模拟海水中可稳定工作20天以上,能量密度可超过600Wh/kg,其制备方法具有封装工艺简单、流程精细可控的优点。
本发明公开一种基于谐波分量的单体锂离子电池欧姆内阻检测方法,其步骤为:采用交直流混合电流对单体锂离子电池充电,第一次充电时,谐波为零,即直流充电,记录单体锂离子电池端电压;保持充电条件不变,只改变充电电流的谐波次数,记录相同充电时间单体锂离子电池端电压峰值;单体锂离子电池欧姆内阻为:利用两次充电过程中端电压差算出某谐波下的单体锂离子电池欧姆内阻;将多次检测的单体锂离子电池欧姆内阻的平均值作为当前时间段的单体锂离子电池欧姆内阻大小。本发明可以快速准确地检测单体锂离子电池欧姆内阻大小,有效的检测单体锂离子电池的健康状态。
本发明提供了一种三氟化铝包覆的三元掺杂锰酸锂正极材料及其制备方法,属于锂离子电池领域。本发明提供的三氟化铝包覆的三元掺杂锰酸锂正极材料包括核芯和壳层;所述核芯的化学式为Li1+xAlyMn2‑y‑mZrmO4‑zFz,其中0≤x≤0.5,0<y≤0.3,0<m≤0.30,0<z≤0.2;所述壳层为AlF3。本发明采用Al、Zr和F为三元离子掺杂改性锰酸锂,可提高锰酸锂的有序度,以稳定尖晶石结构,并抑制晶格畸变,并使用AlF3包覆三元离子掺杂锰酸锂,能有效缓解容量衰减,且能够有效防止电解液的腐蚀,减少锰离子的溶解。
本发明属于锂离子电池正极材料改性方法技术领域,公开了一种控制层状高镍材料表面残余锂含量的方法。本发明方法包括以下步骤:(1)检测层状高镍材料中表面残余锂含量x;(2)根据残余锂含量x,计算得到去除y%残余锂所需的酸根离子理论质量,配制有机酸水溶液;(3)使用有机酸水溶液对所述层状高镍材料进行洗涤;(4)分离、干燥,得到控制表面残余锂含量的层状高镍材料。本发明通过采用特定有机酸水溶液洗涤层状高镍材料,能够有效地控制材料表面残余锂含量,从而避免材料表面的残余锂偏高导致后续制作电极材料时浆料的流动性降低;本发明方法既避免对材料结构的破坏,同时确保层状高镍材料的电化学性能经过控制残余锂含量后得到提升。
一种碱性配合加压氧化制备焦锑酸锂的方法,锑白在高浓度氢氧化锂水溶液中配合溶解,使锑以亚锑酸锂形式溶解,料浆采用真空抽滤方式液固分离,亚锑酸锂溶液通入硫化氢气体净化脱除重金属杂质,净化后液在反应釜中通入氧气加压氧化沉淀,沉淀物经过洗涤干燥后得到焦锑酸锂产品。本发明的实质首先是利用亚锑酸锂溶解度大的原理,在高浓度氢氧化锂溶液中配合溶解锑白,然后再利用焦锑酸锂溶解度小的原理,通入氧气氧化制备出焦锑酸锂产品。本发明具有工艺过程短、产品质量好和成本低的优点。
本发明公开了从废旧磷酸铁锂极片材料中获取超纯磷酸铁的方法以及获取的超纯磷酸铁,将经预处理的废旧磷酸铁锂极片材料装入网袋中;构建液流电池,正极电解液中采用电位高于或等于磷酸铁锂电位的氧化还原电对作为活性物质;经历一个充放电循环后取出废旧磷酸铁锂极片材料,经冲洗干燥得到超纯磷酸铁。本发明从废旧磷酸铁锂极片材料中获取超纯磷酸铁的方法以及获取的超纯磷酸铁,可实现循环可持续的回收废旧磷酸铁锂,有助于推进液流电池从废旧磷酸铁锂制备超纯磷酸铁工艺的规模化生产、商业化生产,有望解决未来废旧磷酸铁锂电池的大量退役的问题,完全实现废旧磷酸铁锂回收和超纯磷酸铁的制备。
本发明公开了一种掺铟锰酸锂,该掺铟锰酸锂中包含有尖晶石锰酸锂和金属元素铟,元素铟在掺铟锰酸锂中的质量分数为0.02%~5%。该掺铟锰酸锂的制备步骤是:将锂源物质与二氧化锰粉末按照Li∶Mn为(0.50~0.65)∶1的摩尔比混合均匀,同时加入铟源物质粉末,混合均匀后置于600℃~1000℃的空气或氧化性气氛中焙烧8h~32h,冷却后过筛得到产品。该掺铟锰酸锂可作为小型锂离子电池或者动力锂离子电池中正极材料的应用,其具有循环稳定性好、荷电保持能力强、贮存容量损失小等优点。
本发明提供了一种锂砂的制备方法,采用水值为100ppm~300ppm的惰性介质作分散介质在200℃~250℃下将金属锂完全熔融,在转速为1500rpm~3000rpm下,将其分散为很细的液滴,10min~30min将温度降到150℃~180℃(金属锂熔点以下)时停止搅拌,此时金属锂在惰性介质中形成了很细小的分散体(通常粒径为10μm~400μm),继续降温后得到可直接用于烷基锂合成的锂砂。本发明克服了锂分散过程中分散介质含水量要求在20ppm以下技术偏见;采用含水量为100ppm~300ppm的惰性介质作为分散介质不仅省去复杂精制工序而且水值增高后,在锂砂表面形成了一层以LiOH为主的保护层,使锂砂更为稳定。
锂离子电池用多孔固态隔膜及其制备方法,该多孔固态隔膜由γ-Al2O3、无机填料及粘结剂混合制备而成,其中,γ-Al2O3与无机填料的重量配比为:γ-Al2O3:无机填料=1-40:99-60,二者合计为100重量份;无机填料与粘结剂的重量配比为:无机填料:粘结剂=99-85:1-15,二者合计为100重量份;膜厚0.003-0.020mm。使用本发明之多孔固态隔膜,既可降低锂离子电池内阻,提高锂离子电池倍率放电性能,又可延长锂离子电池循环寿命,还可解决锂离子电池的热失控问题,并提高锂离子电池的耐过充能力。
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