本发明属于检测技术领域,具体公开了锂硫电池电解液中醚类化合物DOL、DME的检测方法。本方法通过气相色谱‑质谱联用仪对锂硫电池电解液中醚类化合物进行定性定量分析,并采用内标法减少仪器误差,具有样品用量少、检测速度快、操作简单、准确度高等优点。同时在分析样品前,先沉淀分离电解液中的锂,有效防止待测样品对色谱柱的腐蚀,减少对色谱柱的损害,降低色谱柱的更换频率,节约设备维护成本。
本发明公开了一种用于低温环境的锂电池系统及其控制方法,包括设置于BMS电路板上的第一控制单元和第二控制单元;所述第一控制单元包括依次连接的充电电路、超级电容、温控器和电热软膜;所述第二控制单元包括依次连接的温度传感器、温控触发器、处理器;所述处理器通过驱动电路与电热器连接;所述温度传感器包括用于采集锂电池组的温度;其中,当环境温度为‑60℃~‑30℃时,所述第一控制单元工作;当环境温度高于‑30℃时,所述第二控制单元工作。本发明将超级电容、电热软膜、温控器和温控触发器结合,使锂电池系统的应用环境温度范围大大拓宽。
本发明公开一种全固态电池制备方法,包括:(1)在氩气气氛下,将硫化物电解质、粘结剂和溶剂混合,混合均匀后得到电解质浆料;(2)采用涂布的方式将电解质浆料涂于正极极片表面;(3)采用静电喷粉装置,将惰性锂粉均匀的撒在步骤(2)的未干燥的硫化物电解质层表面;(4)将步骤(3)得到的电解质膜在真空环境下干燥并加压致密化;(5)将步骤(4)得到的补锂硫化物固态电解质膜与负极极片进行加压致密化后封装,得到硫化物全固态电池。本发明制备的复合固态电解质膜在实现负极补锂的同时可以改善固态电解质膜与负极极片间的界面接触,制备的硫化物全固态电池既降低了界面阻抗,又提升了其倍率性能和容量保持率。
本发明提供了一种聚合物固体电解质的制备方法,在符合锂电池制备的温、湿度的环境下,在含醚氧链段的乙烯基醚类有机化合物液体中加入有机金属锂盐混合,得到预聚合浆料,覆于多孔支撑材料表面,原位聚合反应一定时间得到固态聚合物电解质。同时提供采用这种方法制备的聚合物固体电解质锂二次电池及电池的制备方法。本发明采用原位聚合法制备聚合物电解质,与电极之间具有良好的接触,显著地提高了聚合物电池的界面相容性,减少了聚合物电池界面润湿和修饰的环节,提高了聚合物电池的性能。另外本发明的制备方法不采用引发剂,反应条件温和,可降低聚合物电池的制造成本的同时,环境友好。
本发明公开了一种中高强耐损伤铝锂合金材料及其制备方法,由如下质量百分比的组分组成:锂0.5‑2%、铜2‑5%、镁0.2‑0.7%、银0.1‑0.5%、锰0.1‑0.6%、钛0.01‑0.15%、锆0.08‑0.15%、钌0.05‑0.6%、铒0‑0.15%、余量为铝。本发明通过往合金中添加少量具有更强熔体净化能力的稀贵金属元素钌,制备的铝锂合金具有高比强度、高塑形、高韧性和优良的耐腐蚀性能,大大提升了合金的综合力学性能。
一种锂离子电池用改性单晶三元正极材料的制备方法:将单晶三元正极材料前驱体与锂源进行球磨混合,烧结混合物,气流破碎后并对其进行过筛处理;将表面包覆材料的可溶性盐分散于无水有机溶剂中,超声处理后形成均一溶液;向所述溶液中加入破碎、过筛后的单晶三元正极材料并搅拌,使可溶性盐均匀吸附于单晶三元正极材料的表面;去除液体,烘干材料获得表面吸附有可溶性盐的单晶三元正极材料固体;焙烧所述固体,即形成表面具有氧化物包覆层的单晶三元正极材料。采用本发明改性单晶三元正极材料制备的电池具有较为优良的容量性能和倍率性能,且本发明制备方法操作简单,适于工业化生产。
本发明提供了一种圆柱型锂离子电池负极辊压后二次烘烤工艺,步骤依次为:辊压、极片烘烤、搁置冷却、极片烘烤、分切小卷、卷绕。该工艺一方面使负极片辊压后卷绕前负极片厚度反弹率达到最大,从而达到彻底释放负极片辊压后材料颗粒间的物理内应力,消除了电池在充电时因物理内应力导致的负极片厚度反弹,保证了正负极片接触更紧密,缩短锂离子迁移路径从而提高电池的循环性能,另一方面本负极片辊压后厚度充分反弹也有效地提高了负极片的孔隙率,达到提高电解液的充分浸润的效果,有效地解决了充放电过程中因电解液浸润不充分导致的反应热,从而提高电池的循环性能。
一种回收废旧钴酸锂电池有价金属的浸出体系和浸出方法。本发明浸出体系是包括氨、亚硫酸钠和氯化铵的混合水溶液。本发明浸出方法包括以下步骤:(1)将废旧钴酸锂电池通过放电、破碎、分离后,得到正极粉末;(2)将所述浸出体系进行加热,然后向其中加入正极粉末,搅拌条件下,进行浸出反应,反应完成后,得到含Li+、Co(NH3)n2+的浸出液。本发明浸出体系无需使用酸液,无有害气体产生,常压一步浸出,绿色环保无二次污染;本发明浸出方法安全可控,成本低,具有工业应用前景。
本发明公开了一种锂离子电池正极材料前驱体的制备方法,包括以下步骤:(1)一级反应釜中进行共沉淀反应制备前驱体晶种;将一级反应釜中制备得到的前驱体晶种加入二级反应釜中,搅拌进行共沉淀反应;(2)将二级反应釜内反应生成的前驱体料浆泵入旋流分级器中进行分级,溢流料浆回流至二级反应釜内,底流料浆从旋流分级器的沉砂口排出;收集底流料浆,经过陈化、洗涤、烘干,即得到所述前驱体。本发明还提供一种锂离子电池正极材料前驱体的制备系统。本发明方法结合了间断法与连续法的优势,所得到的前驱体粒度分布0.6‑1.2可调、且反应釜内的固含量稳定,可保证反应稳定运行。
一种从废旧锂离子动力电池中回收有价金属的方法,步骤如下:将废旧锂离子动力电池放电;拆解,采用N‑甲基吡咯烷酮浸泡并进行超声波处理,经过筛分、洗涤、干燥,得到有价金属回收料;采用氨‑铵盐溶液进行浸出,并加入亚硫酸铵作为还原剂;浸出液中加入硫化钠溶液进行除杂;脱铜后的溶液萃取回收Co;萃取水相回收Ni;蒸馏后回收Li。采用本方法,成本低、方法简单、有价金属回收率高。
一种锂离子电池三元材料前驱体杂质洗涤的方法,将共沉淀法制得锂离子电池三元材料前驱体料浆静置并沉降使所述的料浆分层,放出上清液得到沉淀浆料;2)向所得到的沉淀浆料中缓慢加入有机溶剂,即刻产生结晶物质,结晶物质完全析出后,静置至结晶长大完成形成晶粒,将所得的混合物溶液过滤干燥,滤液回收有机溶剂重复利用;所述的有机溶剂为可以和水以任意比例互溶醇、醛、酮类中一种或几种;3)将2)步过滤干燥所得的固体混合物中的前驱体与所述的晶粒固固分离,即得到去杂后的三元前驱体。是一种可提高产品质量,解决前驱体制备过程中杂质去除不彻底和环境压力大的问题,且过程简单,效果好、易操作的方法。
本发明公开了一种锂硫电池正极材料及其制备方法,该正极材料是由介孔金属-有机框架与单质硫原位复合而成,介孔金属-有机框架具有由大孔、中孔和微孔构成层次孔状结构,且孔结构间相互贯通,此结构会吸附更多的单质硫,同时会抑制硫单质及多硫化合物在电解液中的溶解,这样有利于提高锂硫电池循环性能和保持高的正极材料活性物质利用率。采用“低温液相复合+硫的浸取”二步工艺制备硫与金属-有机框架材料复合正极材料,采用液相制备方法可在低温下原位复合得到均匀分散高负载硫含量的复合材料前躯体,然后选用有机溶剂浸取前驱体表面及孔道中多余的硫,可进一步高效调控复合材料的孔径并实现硫的选择性分布,得到电化学性能优异的复合材料。这种制备方法能高效改善硫在复合材料中的分布,优化复合材料电化学性能,同时,制备工艺简单,易于在工业上实施和大批量生产。
一种锂空气电池用复合电催化剂材料及其制备方法,在氨气气氛或氨气和氩气的气氛下,通过对过渡金属氧化物粉末或经过覆氮预处理的过渡金属氧化物粉末进行热氮处理,工艺为以2~10℃/min的速率升温至热氮处理温度300~800℃,保温10min~2h,然后随炉冷却,得到表层导电过渡金属氮化物修饰的过渡金属氧化物复合电催化剂材料。通过控制氨气的含量与流速及烧结的温度与时间,可选择性地控制表面过渡金属氮化物层的厚度。本发明工艺方法简单、操作方便、成本低廉、可控性强。而且所制得的复合电催化剂材料具有良好导电性、稳定性,可有效地降低锂空气电池充放电极化,减少电池内阻,兼具良好的放电容量,产业化前景好。
实用新型属于锂离子沉积加工领域,具体的说是一种用于锂离子生产线的旋转式化学气相沉积装置,包括底座和空气压缩机,所述底座的上方安装有静电环,且静电环的上方安装有连接块,所述空气压缩机的右侧安装有连通管,且空气压缩机位于连接块的上方,所述连通管的右侧安装有第一齿轮轴,且第一齿轮轴的右侧安装有第二齿轮轴,所述第二齿轮轴的右侧安装有转动机;本实用新型通过设置有电机轴,可以配合第一转轴和轴承,能够保证设备在进行离子的加工时化学气相沉积工作时更加的均匀,电极轴沿轴承的底部均匀分布,可以在进行锂离子的旋转时可以更加的高效,在进行化学气相沉积时,防止离子在设备内部的堆积,有效设备的工作的效率。
本实用新型提供一种锂电池回收拆解设备。所述锂电池回收拆解设备包括:拆解箱,所述拆解箱上形成有开口,所述拆解箱的内壁与所述拆解箱的外壁之间形成有流通腔体;导向板;玻璃管,所述玻璃管的一端嵌入所述拆解箱的外壁,且与所述流通腔体连通;容器组件;软管,所述软管连通所述容器组件及所述流通腔体;阀门板,所述阀门板的一端与所述拆解箱夹持所述软管;弹性件;第一齿轮;驱动电机;拆解机构;第二齿轮;开关组件,所述拆解机构、所述第一齿轮、所述第二齿轮及所述开关组件的一端依次啮合,所述开关组件的另一端与所述阀门板的另一端相抵接。本实用新型提供锂电池回收拆解设备能够直观且便捷的获知拆解机构的工作进度。
本发明公开了一种镍钴锰酸锂电池的自放电检测方法,首先将经过分容后镍钴锰酸锂电池进行充放电预处理,再分别在不同的温度环境中静置一段时间,测试开路电压V1和V2,计算W=V1‑V2的值,通过W值判断挑选出自放电较大的电池,该方法通过预处理消除电极极化,最大限度的降低极化和体系不稳定因素对电压对的影响,能够在短期内快速将自放电过大的电池在成组之前筛选出,测试准确有效,大大提高了产品质量,避免自放电大电池影响整组电池的一致性,从而延长了电池组的使用寿命。
镁离子掺杂梯度镍钴锰酸锂正极材料及其制备方法,所述正极材料的化学式为LiNixCoyMnzMg(1‑x‑y‑z)O2,其中,0.5<x<0.9,0.05<y<0.20,0.05<z<0.30,1‑x‑y‑z>0;镍含量从所述正极材料颗粒的中心至表面逐渐降低,锰含量从所述正极材料颗粒的中心至表面逐渐升高,钴和镁的含量在所述正极材料中均匀分布。本发明还公开了所述正极材料的制备方法。本发明正极材料在充放电过程中结构及循环性能稳定,容量较高,充放电反应高度可逆的镁离子掺杂梯度镍钴锰酸锂正极材料。本发明方法工艺简单,反应温度低,原材料成本低,适宜于工业化生产。
本发明公开了一种定向调控多孔活性炭材料孔径和石墨化的方法及其在锂离子电容器中的应用。将有机配体与锌离子及钴离子进行配位反应,得到前驱体;所述前驱体经过煅烧处理及酸洗处理,得到多孔碳材料;所述多孔碳材料与活化剂混匀进行活化处理,得到多孔活性炭材料;多孔活性炭材料的孔径及石墨化通过锌离子和钴离子的摩尔比例进行调控,通过调节锌离子和钴离子的摩尔比例在90%:10%左右,可以获得兼顾合适的孔径分布以及石墨化效应的多孔活性炭材料,作为正极用于构筑高性能的锂离子电容器。
本发明公开了一种失效锂离子电池正极材料高效清洁浸出方法,该方法将酸性浸出剂与失效锂离子电池正极材料粉末混合调浆,所得浆料输送至管道化浸出器中,在浸出管道内的湍流作用下进行浸出,浸出完全后,过滤分离,得到有价金属离子浸出液和浸出渣。该方法对原料适应性强,气‑液‑固多相反应充分,浸出温度低,浸出时间短,浸出率高,设备密封性好,环境友好,设备简单,作业连续化且适宜大规模生产,有很好的经济效益。
一种核壳结构锂离子电池负极材料GeO2/C及其制备方法,所述GeO2/C按照以下方法制成:(1)将二氧化锗与碳源充分溶于分散剂中,得混合溶液;(2)将步骤(1)所得混合溶液进行球磨,干燥,得GeO2/C前驱体;(3)将步骤(2)所得GeO2/C前驱体在保护气氛下烧结后,随炉冷却至室温,得核壳结构锂离子电池负极材料GeO2/C。本发明首次利用固相法制备出的核壳结构GeO2/C材料,具有高的比容量、高的离子导电性和较高的电子导电率,以及独特的微观形貌,表现出了优异的电化学性能。
一种废旧锂离子电池正极的回收再利用方法及其回收装置。回收再利用方法包括以下步骤:将正极极片在惰性气体下进行煅烧得到正极活性材料粉末;正极活性材料粉末与还原性气体混合进行高温还原反应制得金属合金;对金属合金淋水处理得到过渡金属合金和LiOH溶液;LiOH溶液蒸馏除去水分得到LiOH晶体;过渡金属合金按比例选配过渡金属盐或者过渡金属氧化物,然后进行氧化烧结反应生成NiCoMn三元氧化物。本发明的回收流程简单易操作,减少了有价金属元素和锂源的逐级损失,可以用于大规模正极回收处理工艺。
本发明公开了一种提高锂电池正极分散性能与稳定性能助剂的制备与使用方法。该助剂为接枝有阳离子表面活性剂的纳米磷酸基聚醚脂。其方法包括:制备改性偶联剂;链接表面活性基团;分离提纯;溶解保存。本发明的助剂是通过表面活性剂在偶联改性的链接,使其对疏水性能的材料具有良好的浸润性能,通过聚合成醚脂,赋予正极颗粒间界面作用力改善颗粒分散性能并提高导电性,从而提高电池稳定性。本发明的助剂所提供的助剂可以有效提高正极固含量,提高锂电稳定性能,并公开其使用方法。
本发明公开了一种基于健康状态的锂离子电池荷电状态估计的方法和装置。其中方法主要包括:使用锂离子电池的二阶等效电路模型,计算开路电压和荷电状态之间的函数关系,并采用带遗忘因子的递推最小二乘进行电路模型参数的辨识;根据实验平台采集的数据,采用相关向量机进行电池剩余使用寿命的预测,并将电池的剩余使用寿命量化为关于电池实际容量的基准函数关系式;然后建立工作温度和充放电倍率关于电池实际容量的补偿函数关系式,通过补偿函数关系式对基准函数关系式的校正,得到最终的电池实际可用容量。最后通过电路模型建立的状态空间方程,采用粒子滤波的方法实现电池荷电状态的估计。本发明基于电池的健康状态,能够在不同老化程度下实现荷电状态的准确估计。
本发明公开了一种硒复合正极材料、其制备方法及其全固态锂硒电池,该硒复合正极材料包括:纳米硒、导电碳和纳米硫化物固态电解质,其制备方法是:首先将硒单质和硫化物电解质分别溶解于两种溶剂,再依次将两溶液滴加在导电碳中并进行超声分散,真空干燥后得到混合粉末,最后在惰性气体氛围中,混合粉末经退火,得到硒复合正极材料。该硒复合正极材料中,纳米硒和纳米硫化物电解质紧密接触并均匀填充在导电碳的孔洞和缝隙中及覆盖在其表面,硒粒径小,负载量较高,得到的全固态锂硒电池整体阻抗小,硒利用率高,比容量损失少,循环性能稳定。
本发明公开了一种低应力锂离子电池隔膜的制备方法,先将聚烯烃高分子材料与石蜡油热融成流态,再将热融成流态的聚烯烃高分子材料与石蜡油复合物,经过导流辊冷却成膜,将冷却的复合膜进行纵、横双向拉伸,然后进行化学去应力处理‑萃取处理‑热辐射加热工艺去应力处理。采用化学去应力处理与热辐射加热工艺去应力处理相结合的工艺方法制备的低应力隔膜材料,有效地解决了商用聚烯烃类隔膜应力集中的性能缺陷。在耐大电流充放电的条件下,隔膜材料的热收缩性能得以改善,从而提高了锂离子电池的安全性能及倍率性能。
一种草酸二氟硼酸锂的提纯方法,该方法是先将需提纯的草酸二氟硼酸锂(LiODFB)溶解在溶解性高的溶剂中,然后将该溶液与析晶剂进行混合,通过固液分离,将析晶出的固体物质置于真空干燥箱中干燥,即得纯化的LiODFB产品。本发明提纯方法所得产品经13C、11B和19F的核磁共振光谱证实即为LiODFB,经一次提纯后的产品水分含量为0.0020%,金属离子的钠、钾、铝、铁、钙、锌的质量百分含量分别为0.0115%、0.0032%、0.0010%、0.00045%、0.0002%、0.0001%,本发明的优点在于:工艺简单、容易操作、条件温和、成本低、产率高,适合工业化生产。
本发明涉及一种锂离子电池用电解质锂盐LiDFOB的制备及纯化新方法,属于新能源材料及制备技术领域。具体步骤如下:(1)先将无水干燥的NaBF4与LiCl溶解在有机溶剂中;(2)然后加入催化剂,30~80℃下加热搅拌回流,使其充分反应4~12h;(3)过滤,固液分离,得到LiBF4的有机溶液,然后在惰性气氛下加入H2C2O4和催化剂,于30~120℃下磁力搅拌反应4~12h,直到无气体产生,终止反应;(4)过滤,并用旋转蒸发仪蒸发滤液,直至刚形成白色固体颗粒为止,然后向其中加入非极性溶剂,低温下重结晶,过滤,60℃真空干燥,得到高纯LiDFOB产品。该LiDFOB合成方法简单,所用原料安全无毒,中间体LiBF4无需与溶剂分离,简化了工艺流程。由该工艺得到的LiDFOB性能优异,在动力电池领域有着良好的应用前景,便于产业化。
一种废旧锂离子电池处理系统,包括无氧破碎机、碳化炉、焚烧炉、尾气处理装置和废渣处理装置,碳化炉与废渣处理装置连接,焚烧炉与尾气处理装置连接,无氧破碎机分别与碳化炉和焚化炉连接,尾气处理装置包括依次连接的喷淋洗气塔、碱液池、碱液再生池和碱液存储槽,碱液存储槽通过管道与喷淋洗气塔内的喷头连接,喷淋洗气塔的上部通过管道与活性炭吸附塔、净化排气塔连接,废渣处理装置包括依次连接的锤式破碎机、振动筛、磨粉机、气流分选机、旋风除尘机、布袋除尘机和收集料仓。本实用新型提供了一种高效、简单和环保的废旧锂离子电池破碎、碳化、尾气处理和分选的装置系统,具有简单、高效、无环境污染的特点,非常适用于工业化。
本实用新型提供了一种三元锂电材料还原装置及还原系统。还原装置包括加热炉、传送带以及气体管。加热炉具有加热区。传送带包括沿自身传送方向依次设置的进料段、反应段和出料段,反应段行经加热炉的加热区。气体管道位于传送带的靠近加热炉的一侧,具有用于分别向进料段、反应段和出料段释放目标气体的第一分段、第二分段和第三分段,以及分别与第一分段、第二分段和第三分段连通供气上的第一进气部、第二进气部和第三进气部。第二进气部相比第一进气部、第三进气部靠近加热炉的加热区。第二进气部较为靠近加热炉的加热区,气体输送路径缩短,因而可以向反应段快速提供较为充足的目标气体,从而使得三元锂电材料的还原效率较高或安全性较高。
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