本发明公开了一种水热活化的剑麻炭纤维制备锂离子电池负极材料的方法。将剑麻纤维进行去屑、水洗和烘干预处理,然后直接进行炭化,炭化后所得的剑麻炭纤维经过水热活化处理后即可制得锂离子电池负极材料。以锂片为正极材料、以水热处理制得的剑麻活性炭纤维样品经研磨后做为负极材料组装成锂离子电池,进行恒流充放电测试,结果显示,经过水热活化处理后的剑麻炭纤维相比于未经处理的剑麻炭纤维和市售活性炭有着更加优良的电化学性能。
本发明的层状结构的锂电池负极材料,其在层状石墨烯上沉积镍层,然后再在镍层的表面沉积锡层,构成Sn-Ni-graphene复合材料,该材料锡层的锡颗粒尺寸大小为90~110nm,材料中锡、镍、氧、碳的质量分数分别为4%~12%、5%~10%、30%~50%、40%~50%。该复合材料避免了金属锡在高温热处理后存在巨大的团聚现象,抑制了金属锡的体积膨胀收缩,复合材料在较高的热处理温度后,颗粒的尺寸明显比单独镀锡的Sn-graphene复合材料的颗粒小。当该复合材料用作锂离子电池负极时,表现出良好的循环性能。本发明还涉及上述材料的制备方法。
本发明公开了一种大容量的纳米硅碳材料锂电池,包括外壳,所述外壳内部中心位置设有纳米硅碳电极,所述纳米硅碳电极外部设有正极片,所述正极片外部设有隔膜,所述隔膜外部设有负极片,所述纳米硅碳电极的上端为正极端,所述纳米硅碳电极的底端为负极端,所述外壳的上端内嵌顶部垫片,所述外壳的底端内嵌底部垫片,所述纳米硅碳电极延伸至正极端与外壳接触位置设有密封圈。该大容量的纳米硅碳材料锂电池,由于纳米硅碳材料对与锂电池的高吸收率,将纳米硅碳材料用于锂电池可以大幅度提高锂电池的容量,可以有效的降低单纯硅吸收锂离子时的膨胀,同时可以加大与电解液的亲和力,易与分散,提高循环性能。
本发明公开一种动力锂电池均衡方法及装置,包括动力锂电池单体阵列、功率交叉连接双向开关DC/DC矩阵和MCU模块。上述功率交叉连接双向开关DC/DC矩阵包括由m×n开关矩阵、同步数据采集模块和PWM控制模块等组成。本发明采用随机耦合网络同步方法,提高系统同步速度,能使含锂电池单体数量较多的动力锂电池单体阵列快速达到均衡状态。同时,采用功率交叉连接双向开关DC/DC矩阵的均衡手段,解决能量逐层传递方法的局限性,锂电池单体均衡效率得到进一步提高,使本发明在动力锂电池单体均衡方法中更具优势。
本发明公开了一种全回收废旧锂离子电池正负极材料的方法及装置,所述方法是将废旧锂离子电池芯粉碎,将所得黑色粉末加入空气于一段煅烧炉煅烧;一段煅烧所产生的气体送入二段煅烧炉的内室与外壳的环隙空间,一段煅烧渣送入二段煅烧炉和甘蔗渣或秸秆渣混合后,于惰性气体下煅烧;对二段煅烧产物进行磁选,得到混合物1为镍、钴、铁氧化物或镍、钴、铁金属;加水溶解锰锂混合物2,过滤,对所得滤液蒸发,得到碳酸锂;所得滤渣进行碳酸化得到碳酸锰。该方法仅通过两步就实现了正极材料中锂、镍钴和锰的分离,同时回收了废旧电池中的正极材料和负极材料,综合利用了回收过程的热能,比现有湿法处理废旧锂离子电池的工艺流程更短,成本更低。
本发明公开了一种用于稳定锂离子电池高镍型正极片的镀膜处理方法,以氢氧化锂溶液为洗涤剂,对高镍层状氧化物材料表面的残锂进行洗涤。本发明抑制了纯水洗涤对高镍材料的结构破坏作用,既能有效地去除材料表面的锂残余,又能使材料免受在传统水洗过程中的化学脱锂作用。通过本发明改性的高镍层状氧化物正极材料,具有更好的加工性能及更好的电化学性能。
本发明公开了一种水热法生长大尺寸磷酸铅锂单晶的方法,具体是以铅源和磷酸二氢锂作为水热反应物,置于高压釜中,以锂离子浓度为1‑5mol/L的磷酸二氢锂溶液和/或磷酸氢二锂溶液作为矿化剂,采用温差水热法使水热反应物产生化合反应以生长得到磷酸铅锂单晶。本发明将铅源和磷酸二氢锂在高压釜中在温差水热条件下直接化合反应生长得到磷酸铅锂单晶,反应基础原料无需压制和烧结,工艺更为简单;另一方面,采用磷酸二氢锂溶液和/或磷酸氢二锂溶液作为矿化剂,既不会引入其它杂质,原料利用率也高,矿化剂浓度兼容性好,还能获得大尺寸的磷酸铅锂单晶。
本发明公开了一种锂离子电池正极材料LiFePO4/C的制备方法。本发明采用简单的溶剂热法合成出LiFePO4纳米颗粒,在利用溶剂热法制备前驱体时,提高溶剂中乙二醇和水的配比,以达到减小颗粒尺寸,提高材料电化学性能的作用,并在后期干燥过程中加入葡萄糖溶液作为碳源,通过冷冻干燥以及后续的煅烧过程对其进行碳复合处理,限制颗粒的二次生长,改善其颗粒间导电性,得到表面疏松多孔的纳米级锂离子电池正极材料LiFePO4/C。本发明方法操作简单、成本低廉,为锂离子电池正极材料LiFePO4/C的进一步改性研究提供了良好的条件,且制备的锂离子电池正极材料LiFePO4/C,结构稳定性好,电化学性能优良。
本发明公开了钛酸镍掺杂氢化铝锂储氢材料,由氢化铝锂和钛酸镍NiTiO3混合机械球磨制得,所述钛酸镍NiTiO3由氯化镍和钛酸丁酯在乙二醇中反应生成的沉淀煅烧后制得,所述钛酸镍NiTiO3为长1‑4μm、宽0.5‑2μm大小的棒状形貌,钛酸镍NiTiO3的添加量占总质量的2‑8 wt%。其制备方法包括:1)棒状钛酸镍制备;2)钛酸镍掺杂氢化铝锂储氢材料的制备。作为储氢领域的应用,催化剂掺杂量为2 wt%时,体系放氢温度降至95℃,放氢量达到7.0 wt%;当催化剂掺杂量为6 wt%时,体系放氢温度降至73℃,放氢量达到7.2 wt%。本发明具有以下优点:1、有效地改善氢化铝锂的放氢性能,添加少量催化剂后储氢材料还具有高的放氢量;2、具有成本低廉、制备工艺简单、反应可控等优点。
本发明适用于化学电源技术领域,提供了一种导电材料改性的富锂正极及其制备方法与应用,制备包括:将导电材料靶材与富锂正极材料靶材在工作气体和氧气的混合气氛下进行共沉积处理,在基体上生长复合富锂材料,进行退火后得到改性富锂正极。本发明通过共沉积处理在纳米尺寸上实现均匀复合,同时置入的导电材料在极片中形成良好的三维导电网络,在诱导形成稳定的CEI膜的同时起到缓冲结构的作用。本发明的改性富锂正极有高的储能密度、高的可逆容量,且复合于其中的导电材料作为电子良导体,能够大幅度降低固态电极的电阻,提高电池倍率性能。本发明的改性富锂正极与硅碳负极组装的锂离子电池能量密度高于350Wh/kg,电压区间在2‑5V,电池安全性好。
本发明公开了一种基于FPGA控制的锰酸锂电池大电流均衡方法。设置一套锰酸锂电池控制系统,包括至少两个串联的锰酸锂电池、与锰酸锂电池数量相等的第一接触器和第二接触器、大电流放电电阻、锰酸锂电池电压检测模块、FPGA控制器和保护装置。FPGA控制器通过锰酸锂电池电压检测模块获得各个锰酸锂电池电压,当锰酸锂电池之间的均衡度大于设定阀值时,将电压最大的锰酸锂电池根据设定的时间通过大电流放电电阻放电。本发明采用FPGA作为主要均衡控制器,提高控制速度。本发明采用接触器矩阵方式,实现对锰酸锂电池的大电流放电,以提高均衡的可靠性,并实现大电流放电。本发明方法操作简单,安全可靠,均衡效果好。
本发明公开了一种基于ARM控制的铁锂电池大电流均衡方法。设置一套铁锂电池控制系统,包括至少两个串联的铁锂电池、与所述铁锂电池数量相等的第一接触器和第二接触器、大电流放电电阻、铁锂电池电压检测模块、ARM控制器和保护装置。ARM控制器通过铁锂电池电压检测模块获得各个铁锂电池电压,当铁锂电池之间的均衡度大于设定阀值时,将电压最大的铁锂电池根据设定的时间通过大电流放电电阻放电。本发明采用ARM作为主要均衡控制器,提高控制速度与稳定性。本发明采用接触器矩阵方式,实现对铁锂电池的大电流放电,以提高均衡的可靠性,并实现大电流放电。本发明方法操作简单,安全可靠,均衡效果好。
本发明公开了一种基于FPGA控制的铁锂电池大电流均衡方法。设置一套铁锂电池控制系统,该系统包括至少两个串联的铁锂电池、与铁锂电池数量相等的第一接触器和第二接触器、大电流放电电阻、铁锂电池电压检测模块、FPGA控制器和保护装置。FPGA控制器通过铁锂电池电压检测模块获得各个铁锂电池电压,当铁锂电池之间的均衡度大于设定阀值时,将电压最大的铁锂电池根据设定的时间通过大电流放电电阻放电。本发明采用FPGA作为主要均衡控制器,提高控制速度与稳定性。本发明采用接触器矩阵方式,实现对铁锂电池的大电流放电,以提高均衡的可靠性,并实现大电流放电。本发明方法操作简单,安全可靠,均衡效果好。
本发明提供了一种复合钛酸锂材料及其制备方法与应用。所述复合钛酸锂材料制备方法包括如下步骤:配制含有锂源、钛源和次氯酸盐的混合溶液;对所述混合溶液40~90℃并进行保温处理,再对所述混合溶液烘干处理后进行烧结处理,得到前驱体;将所述前驱体于惰性气氛中进行煅烧处理,后进行研磨处理,获得烧结粉体;将所述烧结粉体于含氮气氛中进行氮掺杂热处理,得到复合钛酸锂材料。本发明复合钛酸锂材料的制备方法利用氮取代了钛酸锂中的氧以及生成氮化的次氯酸盐改善材料的界面电导,使得锂离子传输通道更为通畅,利用氮化的钛酸锂提高所述复合钛酸锂材料表面的电子电导,提高所述复合钛酸锂材料中电子的传输速率。
本发明公开了一种有机电解质体系锂空气电池直接活化方法。(1)金属锂片为阳极,溶有0.5~2摩尔/升锂盐的有机溶剂为电解质溶液,硼硅酸玻璃纤维或尼龙66为隔膜,阴极为碳材料负载的1cm2碳纸。(2)充放电区间2 V~4.5 V,充放电电流密度1000 mA/g~5000 mA/g,充放电容量1000 mAh/g~5000 mAh/g。(3)充放电区间为2 V~4.5 V。(4)充放电电流密度为100 mA/g~800 mA/g。(5)活化的容量为25 mAh/g~800 mAh/g。(6)活化循环次数为5~40。本发明能达到提高锂空气电池循环次数的目的,能显著提高锂空气电池循环寿命。
本发明公开了一种废旧锂离子电池中电解液的回收方法,包括以下步骤:(1)将废旧锂离子电池置于密闭的放电池中,加水浸泡,收集浸泡过程中产生的气体进行冷凝;浸泡完成后分离固体和液体,得到放电后的电池和含电解液的溶液;(2)将放电后的电池进行干燥,收集干燥过程中产生的气体进行冷凝;(3)将干燥后的电池进行拆解,收集拆解过程中产生的气体进行冷凝;拆解完成后分别收集外壳、隔膜、正极片和负极片;(4)将冷凝得到的液体以及前述含电解液的溶液送入溶剂分离装置中,加水,待溶液分层,上层液体即为有机溶剂;下层液体送入沉淀工序进行沉淀,分别得到含锂溶液和氟化钙。本发明所述方法可有效回收电池中的电解液且能耗低。
本发明公开了镍钴锰酸锂的共沉淀-燃烧合成方法。(1)以镍、钴、锰的醋酸盐或硝酸盐为过渡金属源,氨水为络合剂,H2C2O4、(NH4)2C2O4、(NH4)2CO3或NH4HCO3为沉淀剂,通过共沉淀法合成Ni-Co-Mn复合碳酸盐或草酸盐前驱体;(2)将上述含Ni-Co-Mn复合碳酸盐或草酸盐的悬浮液直接烘干,加入硝酸锂或醋酸锂和少量的水或乙醇调成流变相态;(3)将上述呈流变相态的物料置于加热到400~600℃并恒温的电炉中进行燃烧合成反应;(4)将上述反应产物在600~1200℃回火处理,得到锂离子电池正极活性材料LiNixCoyMn1-x-yO2。本发明具有工艺简单、容易操作、节水节能、绿色环保,合成材料具有球状或类球状形貌、比容量高、循环性能好等优点。
本发明公开了一种铁锂电池大电流均衡FPGA控制系统。该系统包括至少两个串联的铁锂电池、与铁锂电池数量相等的第一接触器和第二接触器、大电流放电电阻、铁锂电池电压检测模块、FPGA控制器和保护装置。FPGA控制器通过铁锂电池电压检测模块获得各个铁锂电池电压,当铁锂电池之间的均衡度大于设定阀值时,将电压最大的铁锂电池根据设定的时间通过大电流放电电阻放电。本系统采用FPGA作为主要均衡控制器,提高控制速度与稳定性。本系统采用接触器矩阵方式,实现对铁锂电池的大电流放电,以提高均衡的可靠性,并实现大电流放电。本系统结构简单,操作方便,安全可靠,均衡效果好。
本发明公开了一种粘合剂及其制备方法和含有该粘合剂的负极及锂离子电池。所述的粘合剂中,含有占粘合剂体系中固体成分总重量99.5~95.0wt%的聚酰胺酸和/或聚酰亚胺,占粘合剂体系中固体成分总重量0.3~3.0wt%的小分子有机芳香杂环类锂盐和占粘合剂体系中固体成分总重量0.2~2.0wt%的高聚物锂盐;所述的小分子有机芳香杂环类锂盐为不含苯环的嘧啶或吡啶或噻吩结构类锂盐,或者是它们中两种以上的组合;所述的高聚物锂盐为脂肪类高聚物锂盐和/或杂环类高聚物锂盐。本发明通过小分子有机芳香杂环类锂盐和高聚物锂盐同时改性聚酰胺酸和/或聚酰亚胺,使所得电池能够获得优异的首次充放电效率和循环稳定性。
本发明公开了一种铁锂电池大电流均衡ARM控制系统。该铁锂电池大电流均衡ARM控制系统包括至少两个串联的铁锂电池、与所述铁锂电池数量相等的第一接触器和第二接触器、大电流放电电阻、铁锂电池电压检测模块、ARM控制器和保护装置。ARM控制器通过铁锂电池电压检测模块获得各个铁锂电池电压,当铁锂电池之间的均衡度大于设定阀值时,将电压最大的铁锂电池根据设定的时间通过大电流放电电阻放电。本系统采用ARM作为主要均衡控制器,提高控制速度与稳定性。本系统采用接触器矩阵方式,实现对铁锂电池的大电流放电,以提高均衡的可靠性,并实现大电流放电。本系统结构简单,操作方便,安全可靠,均衡效果好。
本发明涉及一种节能型锂电池,包括拉柄、门板、插头、导电线、锂电池外壳、保护壳、收纳壳、太阳能光伏板、逆变器、正极板、负极板以及电解质腔,所述逆变器右端固定有锂电池外壳,所述锂电池外壳右端穿过保护壳,并延伸至保护壳右侧,所述保护壳前端固定有门板,所述保护壳上端固定有收纳壳,所述收纳壳内部固定有太阳能光伏板,所述太阳能光伏板左端固定有拉柄,所述锂电池外壳内部左壁固定有电解质腔,所述正极板以及负极板均固定在电解质腔右端面上,所述正极板以及负极板上端均与导电线相连接,所述导电线右端穿过锂电池外壳,并延伸至锂电池外壳右侧,所述太阳能光伏板与逆变器电性连接,本发明节能效果好,使用寿命长,便于携带。
本发明公开了一种基于化学活化的剑麻炭纤维制备锂离子电池负极材料的方法。将剑麻纤维揉搓、洗涤和烘干;用质量分数为15-25%的ZnCl2溶液按ZnCl2和剑麻纤维的质量比为2-6:1浸渍比浸泡24小时,用去离子水冲洗,80-100℃经12-24小时烘干;置于真空管式电阻炉中,在气体流量为40ml/min的氮气气氛下炭化0.5-1小时,炭化温度为700-1000℃,升温速率为1-10℃/min,自然冷却后即获得黑色纤维状剑活性炭纤维。以锂片为正极材料、以制得的剑麻活性炭纤维经研磨后做为负极材料组装成锂离子电池,进行恒流充放电测试,结果显示,经过化学改性处理后的剑麻炭纤维相比于未经处理的剑麻炭纤维和市售活性炭有着更加优良的电化学性能。
本发明公开了一种低温固相反应制备锂离子电池正极材料LiMnPO4的方法。将锰源化合物、磷源化合物和锂源化合物按锰、磷、锂元素物质的量的比为1∶1∶1的比例混合,将此混合物在常温下混合均匀,然后进行机械活化,活化时间控制在1-10h内,然后加入有机碳源,与锰源化合物的物质的量的比控制在1∶1-2∶1之间,在常温常压条件下,在非氧化性气氛中以10-40℃/min的升温速度加热到300-800℃,并恒温煅烧4-12h;以5-20℃/min的速度降温,即得LiMnPO4。本发明直接采用二价锰化合物为锰源,并且加入有机碳源,在低温条件下制备出性能稳定的LiMnPO4,降低了合成条件以及成本;根据本方法制备出的LiMnPO4容量明显提高,并且放电性能优良。
本发明公开一种锂离子电池荷电状态动态评估与长效预测融合方法,首先利用扩展卡尔曼滤波法对锂离子电池的电池荷电状态进行评估,得到锂离子电池荷电状态SOCKEF;然后利用回声状态神经网络对锂离子电池的电池荷电状态进行预测,得到锂离子电池荷电状态SOCESN;最后对锂离子电池荷电状态SOCKEF和锂离子电池荷电状态SOCESN进行加权融合,得到最终锂离子电池的电池荷电状态SOC。本发明提高了现有电池SOC检测方法的适应性和评估精度,克服单一方法进行SOC动态评估的局限性,针对性的选取基于模型和数据驱动的融合方法,兼顾SOC检测评估动态实时性和长期长效预测的需求。
本发明公开了一种Fe3O4‑MoO2@SFAC锂离子电池负极材料的制备方法,属于锂离子电池技术领域。所述制备方法包括:1)将剑麻纤维洗净剪成小段,将剑麻纤维进行前期处理,包括炭化和进行水热反应,得到SFAC;2)称取铁源、钼源、络合剂、缓冲剂和经过水热处理后的剑麻纤维活性炭粉,加入至去离子水溶解、混合均匀后转移至反应釜中,置于鼓风干燥箱进行水热反应,将反应结束后得到的样品经过滤、洗净、烘干、煅烧后即得到Fe3O4‑MoO2@SFAC锂离子电池负极材料。本发明制备的锂离子电池负极材料具有优良的电化学性能,其比容量较高且循环稳定性好。
本发明提供电动公交车锂电池远程监测系统,属于检测领域,包括电动汽车BECU模块、CAN总线模块、控制器模块、存储器模块、GPS模块、GPRS无线通信模块和监管中心模块;电动汽车BECU模块的输出端经CAN总线模块与控制器模块的输入端连接;存储器模块与控制器模块连接;GPS模块的输出端与控制器模块的输入端连接;GPRS无线通信模块的输入端与控制器模块的输出端连接;GPRS无线通信模块与监管中心模块无线连接;通过CAN总线模块接收电动汽车BECU模块传入的车体、锂电池组的实时信息,由GPRS无线网络传送传输到监管中心模块,实现对锂电池组进行预警和实时远程监测;解决锂电池组无法远程实时检测的问题。
本发明提供了一种改性镍钴锰酸锂三元正极材料及其制备方法与应用。所述改性镍钴锰酸锂三元正极材料的制备方法包括的步骤有:制备编织球型的镍钴锰酸锂三元材料;将所述镍钴锰酸锂三元材料粉体与稀土氮化物和锂氮混合物进行第一球磨混合处理,获得混合物粉体;将所述混合物粉体于氮氧混合气氛下,进行分段烧结处理。所述改性镍钴锰酸锂三元正极材料制备方法采用稀土氮化物与锂氮混合物包覆三元材料颗粒,有效提高了三元材料的容量发挥和循环保持率,提高了三元材料的氮化效果,更好的缓解材料的锂镍混排及材料表面多余的锂;同时氮化物包覆层减少和阻止电解液与活性材料的接触,降低不可逆的副反应,减少固体电解质膜(SEI)的形成。
本发明提供了一种复合型锂氧化物薄膜及其制备方法与应用。所述复合型锂氧化物薄膜的制备方法包括的步骤有:将锂氧化物靶材和能量密度贡献主体元素靶材在惰性气氛下进行共溅射处理,在基体上生长复合型锂氧化物薄膜。本发明复合型锂氧化物薄膜的制备方法将锂氧化物靶材和能量密度贡献主体元素靶材直接采用共溅射法沉积形成。使得生长的复合型锂氧化物薄膜具有界面电阻小的特性,而且可以减少固体电解质膜(SEI)的产生,减轻周期性体积变化的应力,保持锂离子嵌入/脱出过程中的结构稳定性。另外,所述制备方法有效保证生长的复合型锂氧化物薄膜化学性能稳定。
本实用新型公开了一种锂电池生产用封口机,涉及锂电池生产领域,包括底座,底座上表面左右两侧固定连接有支撑架,支撑架上端固定连接有固定杆,固定杆中间固定连接有旋转电机,旋转电机前表面连接有旋转杆,旋转杆前端固定连接有封口机箱,封口机箱内部上下两侧以及左右两侧分别安装有伸缩电机,伸缩电机内侧表面通过固定架进行固定,伸缩电机另一端固定连接有伸缩杆,伸缩杆另一端固定连接有连接板,连接板另一侧表面固定连接有加热块。本实用新型实现锂电池封口的自动化,确保了加热块对锂电池封口的效果,封口效果非常好,而且还大大增加了锂电池封口效率,有利于锂电池的批量生产,实用性强。
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