本发明提供一种半导体锂离子蓄电池负极,所述半导体锂离子蓄电池负极由以下成分按照重量百分比组成:碳化硅5%‑7%;石墨86.2%‑91.2%;石墨烯1%‑3%;碳纳米管0.5%‑1.5%;羧甲基纤维素钠1%‑1.5%;丁苯橡胶1.3%‑1.8%。本发明还提供了一种半导体锂离子蓄电池负极的制备方法。本发明提供的半导体锂离子蓄电池负极采用碳化硅、石墨、石墨烯、碳纳米管综合使用,能发挥碳化硅的作用,提高锂离子电池负极的存锂离子的能力,抑制硅的膨胀,保持硅材料的稳定性;能有效的提升蓄电池容量、延长蓄电池寿命、增强蓄电池的稳定性。
本发明公开了一种制备电池级碳酸锂的方法,包括以下步骤:1)分析浓缩卤水中各元素含量;2)除S;3)除Ca、Ba、Mg、Fe离子;4)深度除Mg、Fe离子;5)深度除Ca、Ba离子;6)深度除杂;7)沉锂。本发明通过对浓缩卤水的分析,确定了卤水中杂质的含量,并根据杂质的性质,设定了相对应的除杂步骤并进行了深度除杂,杂质去除彻底,获得碳酸锂纯度高。而且在除杂过程中,利用不同温度和不同pH值条件下杂质沉淀的溶度积不同;通过严格控制反应条件,减少碳酸锂沉淀的析出,降低了锂源的损失,提高了锂的回收率。其次,本发明工艺和设备相对简单,易于实现对浓缩卤水的大规模处理。
一种含M的多功能金属氧化物修饰的高电压钴酸锂正极粉末材料及其制备方法,其通式为:LiaCo1-x-yM′xMyO2,核壳型结构,在正极材料内核外包覆有一层惰性保护层,惰性保护层中至少含有M的氧化物,或M和M′对应的复合氧化物;制备时先将电池级的锂源、钴源、含M及M′添加剂按照相应比例进行混合,将所得的混合料进行恒温烧结,将所得的烧结产物进行粉体处理,即得到高电压钴酸锂正极粉末材料。本发明的产品在高电压下质量能量密度大、循环性能和安全性能优异。
本发明属于锂金属电池技术领域,尤其涉及一种锂金属电池负极片的改性方法,包括以下操作:将处理液涂覆在锂金属电池负极片的表面,干燥后在所述锂金属电池负极片的表面形成一层保护膜,得到改性后的锂金属电池负极片;所述处理液包括有机硅类处理液、硝酸盐类处理液或氟化处理液。由于锂金属电池负极片经过上述处理液处理,锂金属电池负极片的表面预先形成了一层保护膜,可以很好的改善负极片与电解液界面的相容性,提高锂金属负极的界面稳定性,抑制充放电过程中锂枝晶的产生,提高锂金属电池的循环性能和安全性能。
本发明提供了一种磷酸铁锂/纳米碳复合正极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步聚:1)前驱体的预处理:按以下组分和质量百分比含量称量原料:催化剂0.2%~15%、锂盐5%~15%、铁盐40%~60%和磷酸盐25~45%;所述的催化剂为金属FE、CO、NI中的一种或多种;将上述原料加入分散剂后在球磨机中球磨,制得前驱体;2)碳纳米管或碳纤维的生长:3)磷酸铁锂或掺杂磷酸铁锂的制备。本发明解决了碳纳米管在高粘度高固含量磷酸铁锂浆料中的分散难题,并且提供了在制备磷酸铁锂过程中同时生长碳纳米管或碳纤维的方法,提高了磷酸铁锂高功率充放电条件下比容量和循环寿命。
本实用新型公开了一种带有防盗结构的锂离子电池组,涉及锂离子电池组技术领域,包括壳体以及安装在其内的锂电池组,所述壳体的顶部一侧转动安装有盖板,且盖板与壳体的另一侧之间设置有防盗锁,所述盖板上安装有吹风装置,且壳体靠近其底部的前侧设置有散热孔;还包括:导热装置,所述导热装置设置在壳体内,且锂电池组安装在导热装置上;本实用新型导热装置将锂电池组工作产生的热量传导至壳体外,配和横导热铜板和竖导热铜板的弯曲状,使得热空气在壳体内更好的流通,向横导热铜板和竖导热铜板内加入冷却液,最终,使得对锂电池组的散热效率更高。
本实用新型公开了一种锂电池正极材料生产装置,包括机体和搅拌仓,所述机体内部开设有搅拌仓,且机体顶面中间位置固定有传动电机,所述传动电机输出端位于搅拌仓内部与齿轮组啮合。本实用新型中,该装置通过进料口向锂电池正极材料和胶液加入到机体内部的搅拌仓内,通过传动电机运行带动齿轮组转动,齿轮组转动带动转盘转动,转盘转动带动震动棒转动,从而对搅拌仓内部的锂电池正极材料和胶进行混合,并且马达运行带动螺旋桨转动对进入到集料口中的锂电池正极材料和胶进行混合,同时震动电机运行带动震动棒震动,从而提高搅拌仓内部的锂电池正极材料和胶的混合效率,并其保障不会破坏原有的锂电池正极材料的结构,从而提高工作效率。
一种多孔球状磷化二铁锂离子电池负极材料及其制备方法,所述多孔球状磷化二铁锂离子电池负极材料为100~800 nm大小均匀的微纳米颗粒,其中的磷化二铁为六方晶相Fe2P,具有多孔球状结构,周围有碳包覆层;本发明采用一次溶剂热法和一次水热法获得前驱体,然后将前驱体在还原气氛下焙烧获得多孔球状磷化二铁锂离子电池负极材料;本发明的多孔球状磷化二铁锂离子电池负极材料,其多孔球状的骨架和碳包覆层都有助于缓解充放电循环过程的体积膨胀,提高材料的导电性;所组装的锂离子电池倍率性能好、循环稳定性好、离子传输效率高;本发明方法操作简单,成本低,可控性强。
本发明公开了一种单晶锰酸锂材料的制备方法,该方法中采用的掺杂元素M,有两方面作用:一是作为助熔剂,能够在更低温度或保温时间下形成单晶锰酸锂颗粒,甚至形成不同形貌的单晶锰酸锂颗粒;二是掺杂元素可以减少锰酸锂循环过程中的Jahn‑Teller效应、减少锰的溶解、稳定晶格结构从而提高锰酸锂的循环、倍率性能。本发明掺杂四氧化三锰具有较大的八面体一次颗粒团聚而成的二次颗粒,掺杂元素均匀沉淀或吸附在前驱体颗粒的缝隙或表面的特点,可以使锰酸锂性能和形貌的一致性将大大提升,此外可以用更低的温度或保温时间固相合成单晶锰酸锂,甚至形成不同形貌的单晶锰酸锂颗粒,从而得到物理性能、电化学性能兼具的单晶锰酸锂材料。
本发明公开了一种电池级碳酸锂的合成方法,涉及锂回收技术领域,所述合成方法具体包括以下步骤:S1:预处理;S2:硝化反应;S3:焙烧;S4:浸出;S5:制备电池级碳酸锂。本发明合成方法工序较少,操作便利,免去复杂的提纯步骤,避免使用大量的强酸与强碱,生产成本较低,节能环保,且本发明利用不同硝酸盐的分解温度不同,能够实现锂的选择性回收,采用本方法获得的碳酸锂含量高于99.5%,锂回收率高于91%,与传统湿法工艺相比回收效率更高,效果更好,其获得的碳酸锂含量符合电池级标准,适宜大规模推广,解决了现有技术中回收方法流程多杂质多,净化成本高,且易造锂的损失,获得的碳酸锂含量难以达到电池级标准的问题。
本发明提供了一种镍钴铝酸锂正极材料,其特征在于,其包括基础正极材料和包覆在所述基础正极材料表面的含锂包覆薄层,所述镍钴铝酸锂正极材料化学式为LixNiaCobAlcO2,其中:0.98≤x≤1.05,0.70≤a≤0.92,0.02≤b≤0.17,0.01≤c≤0.08,a+b+c=0.73‑1.17。本发明的镍钴铝酸锂正极材料有效抑制了正极材料中结构金属镍等元素的溶出,改善镍钴铝酸锂材料制备的锂离子电池高温及安全性能。本发明还提供了一种制备上述镍钴铝酸锂正极材料的制备方法。同时本发明还提供了采用该发明制备的镍钴铝酸锂材料制备的锂离子电池以及其应用。
本发明提供了一种金属锂单质及其制备方法与应用,制备方法包括:1)将净化后的含锂水相用萃取有机相进行萃取,分液得到含锂有机相;2)将步骤1)所得含锂有机相用洗涤液进行洗涤;3)将洗涤后的含锂有机相进行电解得到金属锂单质。本发明从锂资源中提取锂单质,并可将锂单质直接作为锂负极,实现了资源的综合利用和材料短流程制备,无需经过反萃结晶转型等耗能步骤,技术优势明显,节能效果显著。本发明的金属锂负极应用于锂电池上,配合正极材料使用,能保证其负极表面电荷分布均匀,电场稳定,实现金属锂的均匀沉积,缓解了锂枝晶的生长,提高了金属锂电池的稳定性和安全性。
本发明属于二次锂离子电池电解液,特别涉及锂离子电池过充或滥用条件下使用的功能性电解液。本发明的锂离子电池多重过充防护功能性电解液,其过充添加剂采用氧化还原对添加剂与电聚合添加剂或气体发生添加剂中一种及一种以上组合;通过不同添加剂的组合不仅可以解决商业化小型锂离子电池3C/10V条件下的过充安全问题,还可以大大提高动力锂离子电池的安全性能。将不同的添加剂按一定的次序和原则进行组合后,可以防止锂离子电池反复局部过充及轻度过充对电池性能的影响和破坏。将不同添加剂之间按不同比例进行优化后,可以降低添加剂对电池其他性能的负面影响。
本发明公开了一种基于自适应模型的锂电池荷电状态估计装置及方法,其中方法包括:建立锂电池老化状态映射模型;计算锂电池的端电压、荷电状态以及老化状态这三者间的第一函数关系式;根据第一函数关系式,对锂电池的等效电路进行参数辨识,并拟合计算锂电池的等效电路参数与荷电状态和老化状态这三者间的第二函数关系式;判断待测锂电池的老化状态,再使用第二函数关系式,根据待测锂电池的老化状态得到其等效电路参数与荷电状态间的关系,最终基于待测锂电池的电池荷电状态初值、以及等效电路参数与荷电状态的映射关系,对待测锂电池的荷电状态进行估计。本发明能在不同的电池的老化状态下自动地调节锂电池等效电路模型的参数,提高锂电池荷电状态的估计精度。
本申请涉及基于VPX架构的锂电池模组和VPX机箱,该模组包括锂电池电芯、PCB控制板和VPX模组结构件,锂电池电芯包括多个串并联的锂离子电池。PCB控制板包括:采样电路用于对锂电池电芯进行信号采样并上报单片机及限定锂电池电芯的电压和温度范围。辅助电源电路用于从锂电池电芯接入电源电压并转换为供电电压后输出给单片机和采样电路。驱动放大电路用于对锂电池电芯的电源电压放大并延时启动控制。通信电路分别用于转换传输单片机的通信信号。模组VPX连接器用于将锂电池电芯的电源电压输出及传输单片机的通信信号。单片机用于监控锂电池电芯的工作状态。VPX模组结构件用于封装锂电池电芯和PCB控制板。符合VPX总线规范,通用性较强。
分体式排线手机锂电池,包括锂电池保护板,锂离子电芯、卡槽式排线PCB板及辅助材料组成;锂电池保护板中间设有一个卡槽式排线插口,卡槽式排线PCB板种类:有侧面式排线PCB板、前后式排线PCB板、卡槽式排线PCB板三种方式的分体式排线PCB板。卡槽式排线PCB板的插头为插头A、侧面式排线PCB板的插头为插头B、前后式排线PCB板的插头为插头C。锂电池保护板中的排线插口可以与卡槽式排线PCB板插头A、插头B、插头C其中的任意一个配合使用,并且分体式排线PCB板可以左右交换方向重新插入,从而改变手机锂电池的输出端口的正负极方向,以达到应对解决手机等移动通讯设备用不同型号电池的使用目的。
本实用新型公开了一种用于电动汽车的锂电池管理系统,其包括主控模块、无线蓝牙模块、多个DSP模块和对应的分锂电池组、充放电电子开关以及电流采集模块,所述无线蓝牙模块与主控模块通过UART连接,所述DSP模块通过RS-485总线连接主控模块,每一个DSP模块与其相对应的分锂电池组连接,多个分锂电池组串接组成总锂电池组,充放电电子开关、电流采集模块与所述总锂电池组连接。本实用新型具有设计简单、能耗低、效率高的优点,解决了目前汽车能源管理系统存在的均衡效果不佳、设计过于复杂、繁琐、整机效率较低的问题。
本发明涉及一种高回收率的锂电池回收再利用生产装置及其使用方法,属于锂电池回收技术领域,包括粉碎箱,所述粉碎箱的顶部固定连接有箱体,所述箱体的顶部设有进料口,所述箱体的底部设有与粉碎箱相连通的出料口,所述箱体内转动连接有多个转动辊,所述箱体的底部内壁固定连接有溶液箱,所述箱体内设有用于将小颗粒锂电池与锂电池组分离的分离组件,本发明通过启动驱动电机驱动转动杆转动,带动推板往复移动将转动辊上的小颗粒锂电池与锂电池组分离,直接将小颗粒锂电池与锂电池组分别投入到溶液箱与液氮冷冻箱中分别释放能量,进而能够提高释能效率,避免能量释放不彻底导致后期粉碎工作时电池出现爆炸现象,造成事故发生。
本发明公开了一种具有界面纳米片保护层的锂负极,包括锂负极基体,锂负极基体表面上覆有一层石墨相氮化碳纳米片界面层。其制备方法为:将石墨相氮化碳纳米片粉末加入有机溶剂中进行分散,制备成石墨相氮化碳纳米片分散液;将石墨相氮化碳纳米片分散液滴涂在锂负极基体表面,待溶剂挥发后在锂负极表面形成石墨相氮化碳纳米片界面层,得到具有界面纳米片保护层的锂负极。本发明在锂负极基体表面上覆有一层石墨相氮化碳纳米片界面层,石墨相氮化碳纳米片中丰富且均匀分布的氮原子可以与锂离子发生相互作用形成瞬态Li‑N键,从而调节锂离子通量并实现稳定的沉积过程,有助于减少锂枝晶和死锂的生成,减少极化。
本发明提供了一种钴酸锂材料及其制备方法、正极材料。一种钴酸锂材料,主要由掺杂有元素M的钴酸锂颗粒以及包覆在其表面的包覆物组成;所述钴酸锂颗粒的分子式为LiaCo1‑bMbO2,其中,0.95≤a≤1.15,0.003≤b≤0.01,M为Mg、Al、Ti、Zr、Ni、Mn、Cr、Mo、W及稀土元素中的至少一种或多种;所述包覆物选自ZnO或者SnO2或者两者的混合,重量为所述钴酸锂颗粒的0.5~5wt%,优选1~5wt%,优选2~5wt%,优选2~4wt%。所述的钴酸锂材料解决了现有材料高压下倍率性和循环性能差的问题。
一种锂离子电池正极材料,锰镍钴复合嵌锂氧化物及其制造方法,其化学式为:Li0.7-1.0MnxNiyCozO2,其中x+y+z=1,x=0.2~0.5,x/y=0.8~1.2,z/x=0.1~1,晶体结构为六方晶系,其制造方法为:按摩尔比Mn∶Ni∶Co=1∶0.8~1.2∶0.1~1配制Mn2+、Ni2+、Co2+的混合溶液,加热,加入过量碱,沉淀分离其复合氢氧化物;焙烧分解得复合氧化物;按摩尔比Li∶(Mn+Ni+Co)=0.7~1.0∶1比例混合锂源物质与锰镍钴复合氧化物均匀、压实,在700℃-1000℃氧化气氛中焙烧合成6~36小时,冷却,粉碎得产品。锰镍钴复合嵌锂氧化物制造工艺简便,用做锂离子电池正极材料具有比容量大,循环性能好,成本低廉等优点,尤其适于大容量锂离子电池的制造。
本发明公开了一种废旧锂离子电池正极材料再生方法,包括以下步骤:将废旧正极材料、锂盐和添加剂混合后球磨,得到混合物,所述锂盐由锂盐LS1、锂盐LS2和锂盐LS3组成;所述添加剂为添加剂A1或其与添加剂A2组成;氧化性气氛下,以上述混合物为电解质,采用工作电极和对电极在(260‑500)℃条件下进行电解;电解后,撤出工作电极和对电极,继续在氧化性气氛下以(7‑12)℃·min‑1加热至(600‑680)℃,保持(0.3‑1)h;然后在氧化性气氛下或者惰性气氛下继续以(3‑6)℃·min‑1加热至(800‑1100)℃,并保持(3‑8)h;冷却后经洗涤过滤并干燥后得到再生正极材料。
一种含锂的钠冰晶石及其制备方法,该含锂的钠冰晶石包括以下质量百分比的组分:F:53-56%,Al:12-15%,Na:24-27%,Li:1-5%。本发明还包括所述含锂的钠冰晶石制备方法,具体包括以下步骤:(1)氟化铵溶液制备;(2)铝酸钠与锂盐混合溶液制备;(3)含锂的钠冰晶石料浆的制备;(4)过滤:将含锂的钠冰晶石料浆进行过滤,滤饼经干燥,即成。本发明之含锂的钠冰晶石,质量稳定,不仅能满足铝电解冶炼中必须有钠冰晶石的要求,而且具有可降低电解能耗的锂冰晶石功能,可替代其它锂盐,减少铝电解冶炼中添加锂盐损失,并简化添加过程,提高生产效率。
本发明提供一种锂电池充放电控制方法,包括以下步骤:采集锂电池的电压和电流,并根据所述电压和电流通过PID调节算法得到所述锂电池的理论最大充电功率;采集锂电池的电压和电流,并根据所述电压和电流通过PID调节算法得到所述锂电池的理论最大放电功率;根据锂电池的最大放电电流和最小放电电压得到参考最大放电功率;根据持续采集的电压和电流获得持续放电功率和瞬间放电功率;根据所述持续放电功率和瞬间放电功率通过PID调节算法调节,得到调节最大放电功率;取三者最小的功率为锂电池的最大放电功率。本发明的方法可以更好的监控锂电池充放电状态,从而进行对应充放电保护,提高锂电池运行过程中的安全性,以及提升锂电池寿命。
本发明涉及一种选择性提取锂的离子筛及其应用,所述的离子筛为Li4Ti5O12、LixMeyTi5O12、Li4MemTinO12中的一种或几种的混合物;Me为V、Fe、Co、Mn、Al、Ba、Ag、Zr、Nb中的一种或几种的混合;3
本发明公开了一种锂硫电池隔膜的制备方法,包括:将干燥后的EVOH和叔丁醇锂分别溶解与溶剂中,在叔丁醇锂溶液中添加1, 3‑丙烷磺酸内酯,混合EVOH溶液,搅拌至反应结束用丙酮将溶液析出,干燥使丙酮挥发,得到EVOH‑SO3Li固体。将PVDF与丙烯酸酯单体,引发剂,添加剂溶于聚合物溶剂中,搅拌,脱泡,得到铸膜液,制成膜,得到PVDF/丙烯酸酯/SiO2锂硫电池隔膜。该隔膜与传统锂硫电池隔膜相比,EVOH‑SO3Li的加入提高了聚合物对溶剂的亲和力,有着良好电解液吸附性和较小的电化学阻抗。本发明制备的PVDF/丙烯酸酯/SiO2锂硫电池隔膜孔分布均匀,孔隙率高,具有选择透过性,并能够抑制多硫化物的穿梭效应,提高了离子传导率。用该膜组装成锂硫电池后显著改善了电池的能量衰减,提高了库伦效率。
本发明提供了一种烷基锂的生产方法,在密闭条件下用水值为100mg/kg~300mg/kg的白油作分散剂将金属锂锭分散成20μm~400μm的锂砂;将锂砂转移到合成釜,加入一定量的烃类溶剂并调整其体积,按锂比氯代烃过量5%-7%计算氯代烃加入量,采用滴加方式加入氯代烃,控制反应温度在70℃~85℃,控制反应时间使氯代烃完全转化;合成反应完成后将物料压入沉降罐,静置,待溶液中的锂渣充分沉降后抽取上层含少量固相杂质的烷基锂溶液,经过滤器或过滤机压滤,得到烷基锂溶液。该方法反应温度高,提高了单位时间生产能力;原料配比低,降低了消耗和产品成本,可以直接生产得到质量百分含量高达25%烷基锂溶液。
本发明公开了一种锂电池健康状态和剩余可用寿命的预测方法及系统,涉及锂电池性能评估技术领域,包括根据锂电池充放电循环数据,采用粒子滤波算法,构建第一锂电池剩余容量预测模型;根据锂电池充放电循环数据,采用高斯过程回归算法,构建第二锂电池剩余容量预测模型;判断当前循环次数对应的综合剩余容量是否大于失效容量阈值;综合剩余容量是根据锂电池综合剩余容量预测模型计算得到的;锂电池综合剩余容量预测模型是根据第一锂电池剩余容量预测模型和第二锂电池剩余容量预测模型构建的;若是返回判断步骤;若否确定锂电池的健康状态为失效状态,当前循环次数确定为锂电池的剩余可用寿命。本发明能够提高预测精度,缩短锂电池检测周期。
五氧化二钒/rGO包覆镍钴锰酸锂正极材料及制备方法,所述正极材料是由五氧化二钒/rGO包覆镍钴锰酸锂形成的球形核壳结构颗粒;所述五氧化二钒/rGO与镍钴锰酸锂的质量比为0.01~0.05:1;所述镍钴锰酸锂的化学式为LiNixCoyMn(1‑x‑y)O2,其中0.75≤x≤0.85,0.05≤y≤0.15,1‑x‑y>0;所述五氧化二钒/rGO复合材料由五氧化二钒在rGO层间锚定形成整体包覆层,五氧化二钒与rGO的质量比为1~3:1。本发明还公开了五氧化二钒/rGO包覆镍钴锰酸锂正极材料的制备方法。本发明正极材料锂离子和电子导电率高,电化学性能好;本发明方法简单可控,成本低,适于工业化生产。
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