本发明公开了一种锂离子电池三段式充电方法,将传统恒流‑恒压充电中的恒压阶段用恒流‑恒压两个阶段替换得到,第一个充电阶段与恒流‑恒压中的恒流阶段一致,主要需要确定的是第二个恒流阶段充电电流的大小;为了降低第二阶段充电电流的减少对充电时间的影响,在第二阶段充电电流取值时,添加一个所述充电方法与恒流‑恒压充电方法所需充电时间之间的约束,该时间约束中的时间差根据实际需要进行适当调整,在满足上述两种充电方法充电时间约束的基础上,第二阶段充电电流要取得最小值,最小的电流能最大程度地缓解充电过程中电池的最高温升,第三阶段恒压充电模式中充电截止电流与恒流‑恒压方法中保持一致,保证了两种方法充电容量的一致性。
本发明公开了一种废旧动力锂电池正极极片中有价金属元素的全量回收方法,预先将生物质在弱酸条件下水热反应,分离得到生物质溶液S1和滤渣,滤渣再在碱液下反应,分离得到生物质溶液S2;将废旧正极片在生物质溶液S2中剥离,分离得到铝金属和正极浆料;再将正极浆料、生物质溶液S1在酸液下还原浸出,获得富集有Li、Ni、Co与Mn的浸出液。本发明方法能够实现Al以金属分离,且能够实现Li、Ni、Co与Mn的高效浸出,能够低成本、高效地实现废旧三元材料的全量回收。
本发明公开了一种用于模拟锂电池正极材料烧结实验的箱式炉,包括炉体和设于炉体内的炉腔,炉体一侧设有炉门,炉腔内设有用于支撑匣钵的棍棒以及设于棍棒上方的上加热元件和设于棍棒下方的下加热元件,炉腔设有进气系统和排气系统,进气系统包括进气管路和气氛控制单元,气氛控制单元用于控制炉腔内的进气量,以使炉腔的气氛与实际生产时保持一致,炉腔内还设有温控单元,温控单元用于控制炉腔内的温度,以使炉腔的温度与实际生产的温度匹配,炉体的底部设有排水口。本发明具有结构与大生产的炉腔环境一致,实验的原料配比可以直接用于大生产,大生产的烧结产品与实验结果能保持一致的优点。
一种锂离子电池负极材料VBO3/C的制备方法,包括以下步骤:(1)按V元素 : B元素 : 还原剂的摩尔比为1 : 1 : 1.0-1.2的比例,称取钒源、硼源、还原剂,溶于去离子水中;(2)置于50-70℃水浴中超声处理;(3)将溶液移入聚四氟乙烯罐中,再将聚四氟乙烯罐置入热解罐内,于180-250℃热处理10-20h,冷却至室温,取出反应产物;(4)将反应产物真空干燥,得前驱体;(5)将前驱体研磨、压片后,置于管式炉中,于非氧化性气氛650-800℃烧结10-24h,冷却至室温。本发明操作简单易行,所得材料微观形貌呈纳米棒状相连,中间多孔,分布均一,碳均匀包覆于材料表面,循环性能优异。
本发明公开了一种锂离子电池用硅碳复合负极材料的制备方法,包括以下步骤:1)将片状石墨、聚合物溶液和纳米硅分散液混合均匀并干燥,然后在保护气氛下进行碳化处理;2)将沥青与球形石墨混合,经研磨后置于惰性保护气氛中进行热处理,得到改性的球形石墨;3)将粘结剂与改性球形石墨以及步骤1)碳化处理后的混合材料加入溶剂中并分散均匀,干燥,得到前驱体材料;4)将前驱体材料进行碳化处理,即得到硅碳复合负极材料。本发明的制备方法过程中,不需要添加特殊的分散剂,利用聚合物溶液本身存在的一些离子团以及较高的粘度,使纳米硅均匀分散在石墨中,并且聚合物溶液具有一定的稳定性,降低了在干燥过程中纳米硅发生团聚的可能性。
本发明公开了一种改性锂离子电池锰系正极及制备方法,该正极是集流体上依次覆盖有正极材料层和导电薄膜层;制备方法是先将锰系材料、导电剂和高分子粘结剂混合后涂覆在集流体的一表面上;经干燥后,再在上述表面上生成一层导电薄膜,即得;该电极导电性能好、高温循环性能稳定,制备方法简单快速,可以工业生产。
一种锂离子电池五氧化二钒纳米正极材料的制备方法,是将钒氧化物加入到质量分数为5-15%的双氧水溶液中,搅拌至钒氧化物全部溶解生成红色的过氧钒酸(HVO4)溶液,室温下继续搅拌1-6h后,将混合溶液加热至40-90℃,干燥形成凝胶,将所述凝胶在空气中升温到250-500℃烧结,得到五氧化二钒纳米材料;所述钒氧化物的添加量按双氧水溶液体积每毫升添加0.01-0.05克。本发明工艺方法简单、操作方便、制备的五氧化二钒纳米正极材料循环性能好,使用寿命长,而且该制备方法需要采用的设备简单,反应条件温和,耗时短,环境友好,生产成本低,适合于大规模工业化生产。
本发明公开了一种基于循环冷却的锂电池材料烧结气氛炉及其循环冷却方法,包括炉体和气路系统,炉体的炉腔内设有上加热元件和下加热元件,气路系统包括主进气管、排气管和循环冷却管,主进气管的出口与炉腔连通,排气管的入口与炉腔连通,循环冷却管的入口与炉腔连通、出口与主进气管连通,循环冷却管上设有热交换器,当气氛炉降温时,关闭排气管,打开循环冷却管,炉腔内高温气体进入循环冷却管,经过热交换器冷却后再经过主进气管通入炉腔,形成内循环,对匣钵进行吹扫,实现物料降温。本发明利用工艺气体内部循环,加快了炉腔内气体的对流,提高了降温速率,节省了工艺时间,节省了工艺气体的消耗量,大幅降低了成本。
本发明公开一种全固态锂电池、石榴石固态电解质及其制备方法,其中,该石榴石固态电解质包括基体,所述基体为石榴石型快离子导体LiaMbLacZrdNeO12,其中M包括Al、Sr、Sc、Ca、Ba、Y中的一种或几种,N包括Ta、Nb中的一种或几种;在基体表面包覆一层固体润滑剂以修饰固态电解质界面,所述固体润滑剂包括WS2、WSe2、NbSe2、NbS2、MoSe2、TaS2、TaSe2、TiS2、TiTe2中的一种或几种。本发明的固态电解质由固体润滑剂与石榴石型快离子导体充分的进行面接触,有助于改善固态电解质晶粒之间及电极/固态电解质界面,从而获得较低的界面阻抗,电池的耐久性和循环性能得到明显提高。
热导锂离子电池,包括电池外壳、电芯、正极耳、负极耳,正极耳和负极耳设置在电芯主体的同侧或两侧,电芯包括正极片、隔膜、负极片,隔膜设置于负极片和正极片之间,按顺序依次叠片或卷绕制成电芯,所述的负极片包括负极集流体和涂覆在负极集流体上的负极活性材料层,正极片包括正极集流体和涂覆在正极集流体上的正极活性材料层,其特征在于正极片和负极片均设置有导热集热体,所述导热集热体为正极集流体及负极集流体的正面局部或/和反面局部未涂覆活性材料层的集流体,至少两片以上导热集热体叠成热汇流道,热汇流道叠合有绝缘部件,热汇流道与绝缘部件构成绝缘热汇流道组件。能有效解决电池温度过高或过低等问题。
一种溴化锂冷温水/热泵机组,包括换热器,所述换热器包括壳体,壳体的两端设有管板,管板的一侧设有腔室,壳体内设有换热管,换热管设于相邻两个管板之间;所述换热管为钛管;所述腔室和管板均为由第一板层和第二板层组成的复合板结构,所述第一板层为钛板层,所述第二板层的材质与壳体的材质相同;所述换热管先与管板之间胀接,再将其端头与管板的钛板层固定连接。本发明一方面与现有单一的低碳钢或碳素钢结构相比,在相同强度下,重量最小,在相同重量下,强度最大,且大大提高了耐腐蚀性;另一方面,有利于钛管的胀管,增加胀接强度和提高密封性。
本发明涉及一种锂离子电池用纳米硅复合负极材料,所述复合负极材料为“鸡蛋”模型结构,蛋黄为石墨基体、均匀分散在石墨基体内部及其表面的纳米硅材料,蛋白为均匀分散在石墨基体及纳米硅表面的石墨烯,蛋壳为导电碳包覆层。本发明结合纳米复合、表面改性及表面包覆技术,制备了具有“鸡蛋”模型结构的硅合金负极材料,具有高比容量、高首次充放电效率及优异的循环稳定性。本发明制备工艺简单、环境友好无污染。
锂离子软包电池,包括包装袋、正极耳、负极耳、容纳于所述包装袋内的电芯,正极耳和负极耳分别伸出包装袋,所述正极片包括正极集流体和涂覆在正极集流体上的正极活性材料层,所述负极片包括负极集流体和涂覆在负极集流体上的负极活性物质层,其特征在于正极片或/和负极片上设置有导热集热体,所述导热集热体为正极集流体或/和负极集流体的正面局部或/和反面局部未涂覆活性材料层的集流体,至少两片以上导热集热体上下在同一区域叠成导热集热的热汇流道,构成电芯的热能进出热汇流道,热汇流道叠合或连接有流体流道部件。能有效解决电池温度过高或过低等问题。
一种锂离子电池稳定浆料的配制方法,包括先将活性物质、导电剂、粘结剂、分散剂、溶剂以及其他添加剂通过干混、湿混和制胶几个步骤制成混料和胶,再将混料和胶用搅拌机进行湿混将其制成混合浆料,(1)再将混合浆料用15~50m/s的高速分散机进行分散10-20min,分散完成后将浆料用储存罐储存;(2)再将储存罐内的浆料返回到搅拌机,按步骤(1)用高速分散机分散10-20min;(3)将步骤(1)和(2)重复循环2~5次;(4)分散完成后,按现有技术进行浆料的脱泡、过滤、除铁杂质处理,即为成品。本发明浆料分散均匀,可长时间稳定;与现有用搅拌机进行很长的时间的搅拌比较,可大大缩短制浆时间,有利于自动化连续生产。
本发明公开了一种锂离子电池负极材料及其制备方法与应用,本发明的负极材料具有独特的氮化铟包覆硅颗粒与纳米碳纤维复合结构,纳米碳纤维作结构载体,串联多个硅颗粒,起到了集流体及体积缓冲的作用;氮化铟的存在提高了整体的导电性,其高耐酸性及结构稳定性降低了不稳定SEI膜的生成;对内层硅颗粒和纳米碳纤维起到保护作用,同时提高了材料的结构稳定性,使材料整体具有良好的电导率,在嵌脱锂过程中优异的保持结构稳定性,实现了良好的倍率及循环性能。
本发明涉及锂硫电池粘结剂领域,具体涉及一种锂硫电池粘结剂及其制备方法与应用。所述粘结剂由PAA与乙醇胺或三乙醇胺按照摩尔比1:1混合,发生酸碱中和反应制备而成。反应使PAA去质子化,破坏原本PAA分子内强氢键作用,聚合物链舒展后,交错形成三维网络。同时由于醇胺阳离子之间的氢键作用,使得三维网络结构得到加强,进一步提升其粘结性。去质子化后的粘结剂不仅有极性官能团,还有更强的粘结性能,一方面可以将多硫化物束缚在硫正极区域,阻止其扩散,另一方面在充放电过程中可以维持电极的整体性,克服体积膨胀,提升电池的比容量和循环寿命。
本发明公开了一种用于锂电正极材料输送的管道,包括不锈钢管(3),所述不锈钢管(3)内套设有与其等长的陶瓷管(1),所述陶瓷管(1)由若干节内外径大小一致的短陶瓷管(12)无缝对接串联而成,若干短陶瓷管(12)的外壁均通过粘接剂(2)与不锈钢管(3)的内壁粘接贴合。本发明的制作方法是通过定心模具将若干短陶瓷管串联对接后涂刷粘接剂套入不锈钢管内固化即得本发明的管道,制作工艺简单,制作出的管道具有耐磨、可有效提高管道使用寿命等优点,有利于提高锂电产品的品质。
本申请提供一种四氧化三钴及其制备方法和锂离子电池,该四氧化三钴中的铝元素分布均匀,掺铝质量百分比高达0.8~5%,有利于提高由该四氧化三钴制备正极材料制备得到的锂离子电池的循环性能;并且该四氧化三钴的振实密度与粒度D50的比值至少为0.60g/cm3·μm,可使以该四氧化三钴为前驱体制备的正极材料填充性更优异。
本发明提供了一种硅锰酸基锂/碳复合材料及制备方法,材料的化学式通式为Li2Mn1‑xMx SiO4/C,其0<x≤0.10,M选自Mg、Ca、Sr或Ba中的一种,材料在高分辨透射电子显微镜下显示有[001]带轴斑点。采用水热法原理制备。本发明材料形貌均一,结晶度高,(001)晶面暴露,因碱土金属元素掺杂使材料的晶格常数发生变化,且各种元素呈现出浓度梯度分布的特性,从而有利于导电性的提升,使其在高倍率下电化学性能表现较优。
本发明公开了一种石榴型结构三氧化二铁及其制备方法和作为锂离子负极活性材料的应用,石榴型结构三氧化二铁由微米级三氧化二铁外壳包裹纳米级三氧化二铁小球构成,其制备过程是将聚合硫酸铁进行热分解,即得石榴型结构三氧化二铁,该制备方法简易、高效、低成本,制备的石榴型结构三氧化二铁作为锂离子电池负极材料,表现出优异的容量、倍率与循环性能。
本发明公开了一种可用于锂‑氧扣式电池测试的测试瓶,它包括:测试瓶、进气管、出气管、正负极导线、扣式电池底座、小刀片、载物台与夹持装置。正负极导线束、进出气管固定在测试箱体上,且周围密封;测试瓶为圆柱形,分上下2个部分,且在连接层下有密封圈;瓶内有刀片与夹持装置,且夹持装置可以通过瓶体上的软套进行操作,可以在密闭环境下划破封口袋。本发明具有拆装方便、制作成本低廉、气氛稳定且可以实现锂‑氧扣式电池全程隔绝空气等优点。
本发明公开了具有监控功能的超大容量储能锂离子电池,包括多个正极板、多个负极板、隔膜套、正极汇流排、负极汇流排、正极极柱、负极极柱、监控模块;所述正极极柱下端与正极汇流排连接,所述正极极柱的上端伸出壳体外侧;所述负极极柱的下端与负极汇流排连接,所述负极极柱的上端伸出壳体外侧;隔膜套对负极板或/和正极板进行包裹连接,所述多个正极板与多个负极板相间排列;所述正极板的顶部均与正极汇流排连接,所述负极板的顶部均与负极汇流排连接;所述监控模块设置在正极板、负极板顶部,所述监控模块通过监控模块引线伸出壳体外侧。所述壳体腔体内填充锂离子电解液;所述壳体内无气体。本发明单体容量大,生产制造成本低,安全性高。
本发明公开了一种石墨烯包覆锂离子二次电池正极材料的制备方法,包括如下步骤:(1)Zeta电位的测试及调控;(2)湿法包覆;(3)干燥与烧结。本发明的制备方法,用液相法对锂离子二次电池正极材料进行包覆,对石墨烯浆料采用添加分散剂、超声分散和多功能分散机相结合的方式来解决石墨烯团聚的问题,通过调节溶液的pH值和分散剂的用量调控体系的Zeta电位,来实现石墨烯包覆层与正极材料之间紧密的结合,工艺步骤环环相扣,不仅具有环境友好、生产成本低、合成流程简单、反应易于控制及生产效率高等特点,而且能显著提高产品的一致性,从而保证不同批次产品质量的稳定性。
本发明涉及一种涂层聚醚酰亚胺隔膜的制备方法以及在锂硫电池中的应用。采用非溶剂致相分离法(NIPS法),将聚醚酰亚胺(PEI)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、N‑N甲基吡咯烷酮(NMP)按一定比例混合加热溶解得到混合铸膜液;将混合铸膜液流延成膜;将得到的膜浸入混合凝固浴中,去除膜中的NMP,真空干燥,即成基膜。然后配制二维纳米金属氧化物或硫化物涂层料浆,在基膜上涂覆较薄的一层料浆,干燥之后即得到带有涂层的聚醚酰亚胺隔膜。本发明方法工艺简单,参数容易控制,制备得到的涂层聚醚酰亚胺隔膜的物理性能和化学性能同普通商用隔膜相比都得到了极大提高,装有该隔膜的锂硫电池倍率性能和循环性能也有所提高。
锂离子电池材料微波辅助动态连续煅烧设备及煅烧方法,该设备包括回转窑体、传动装置和动力装置,动力装置通过传动装置与回转窑体相连,回转窑体包括回转窑筒体,在回转窑体外壳上连续布置有独立的微波发射器,微波发射器上连接有波导管,波导管连接回转窑筒体;回转窑体不同温区的温度通过调节微波发射器的微波功率进行控制;回转窑体的窑头设有排料装置,窑尾设有加料器;回转窑体的窑头设有送风枪,送风枪与回转窑筒体连通,窑尾设有排气烟道;回转窑体内部的烧结气氛通过窑头的送风枪进行控制。本发明热利用率高,尤其有利于纳米材料的制备,可实现连续进料连续出料,大幅度提高锂离子电池材料制备的效率,且产生温室气体少,对环境影响小。
本发明公开了基于恒压充电片段的锂电池剩余寿命快速检测法,分为离线构建电流下降时间长度对照表和在线预测剩余循环寿命两个阶段。其中恒压充电阶段单位电流下降区间时间长度分布函数来自于实验室中采集的多组电池充放电数据。将恒压充电阶段电流下降时间间隔作为电池健康状态指标直接体现了电池的充电速率,侧面反映电池的退化趋势,从而对剩余循环寿命进行预测。适当的电流间隔划分使得电池在恒压充电过程中提取的充电电流数据片段能够完全覆盖电流间隔,从而确保查表精度。以充电电流下降的时间间隔为对照变量有效的减少了无关变量,电流曲线特征明显,需要的在线数据量少,进而实现了锂电池剩余循环寿命在线快速测试。
铝包覆锰基层状复合锂离子电池正极材料及其制备方法,该正极材料是在化学式为Li(LixMn1-y-zM1yM2z)O2的层状结构的锰基正极材料的外表面包覆有铝盐。其制备方法是,(1)配制混合料;(2)烧结及粉体处理;(3)配制相应量的可溶性铝盐,加入到锰基层状正极材料中,搅拌均匀;(4)配制NH3·H2O溶液、NH4F溶液或NH4H2PO4溶液,加入到硝酸铝与锰基层状正极材料的浆料中,搅拌均匀;(5)将步骤(4)所得浆料干燥后,在400-800℃下烧结5-15h,即得。本发明制得之铝包覆锰基层状复合锂离子电池正极材料,容量高,首次充电电压平台低及长循环性能优异;其以Mn元素为基础,原料成本较低,特别适用于电动汽车电池等大型电池的制备。
本发明公开了一种球形镍钴锰酸锂材料的制备方法,其采用共沉淀法以碳酸盐为沉淀剂,将一定浓度的镍钴锰三种金属离子混合金属盐溶液、碳酸盐溶液、铵盐溶液分别连续加入反应器中,控制三种溶液的流量,使反应液的pH值为7.9~8.5,反应液中NH4+的浓度在0.1mol/L~0.5mol/L,反应温度为45℃~60℃,制备得到球形前驱体物料;再通过预热处理、与锂源均匀混合后进行热处理,制得最终产品。采用本发明,前驱体成球速度快,粒径分布均匀,产品球形度好,密度较高,电容量较高。
本发明提供了一种含有Li6Zr2O7相的层状锂离子电池正极材料及其制备方法,该方法包括将原材料(Ni0.75Mn0.25)(OH)2、Li(OH).H2O和ZrO2按Li:Zr:(Ni0.75Mn0.25)的摩尔比为1.2~1.5:0.02~0.15:1的比例混合研磨后,进行两次烧结处理,即得只含层状结构正极材料相和Li6Zr2O7相的层状锂离子电池正极材料;其中,第一次烧结在空气或者惰性气氛中先升温到350‑500℃,保温100‑450分钟,再升温到580‑720℃,保温200‑600分钟;第二次烧结在空气中升温到820‑900℃,保温150‑600分钟。该正极材料可提高电池能量密度。
一种锂离子电池材料真空搅拌湿法包覆设备,包括反应釜本体、设置在反应釜本体上的真空度显示仪表、设置在反应釜本体内的搅拌装置,所述反应釜的上端还设有与真空泵连接的抽真空管,所述反应釜本体一侧设有进料管,其另一侧设有固体进料口,所述进料管的上端设有连接管,所述连接管上设有电磁阀和储料罐,所述进料管内设有活塞,所述反应釜本体底部设有出料管。利用该包覆设备,更有利于包覆液渗入材料二次颗粒的内部,亦可连续的进料及出料,大幅度提高锂离子电池材料包覆改性的效率。
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