本发明提供了一种在空气气氛以磷酸铁为铁源制备磷酸亚铁锂的方法,首先将Li2CO3和FePO4混合成混合物,然后将其制成粉体,接着,将该粉体在空气气氛的高温炉内进行预处理,待温度将至室温后取出物料,在其表面包覆一层碳膜,最后,将其放入高温炉内,在空气气氛中进行处理即得磷酸亚铁锂。本发明在空气气氛中以磷酸铁为铁源制备磷酸亚铁锂,制备方法简单,成本低廉。
本发明涉及一种碳包覆改性钴酸锂正极材料的制备方法。其特点是,包括如下步骤:(1)将钴酸锂加入到去离子水中;(2)向所得混合液中加入占钴酸锂质量10%~30%的可溶性有机碳源,然后再加入占有机碳源质量0.5%~5%的碳化催化剂;(3)将所得混合液通过喷雾干燥机喷雾造粒后得到有机碳包覆的钴酸锂;(4)将所得钴酸锂粉末装入坩埚中,保持惰性气氛条件下加热到300℃~450℃烧结0.5h~4h即可。本发明的制备方法是通过选择易低温裂解有机碳,添加合适碳化催化剂,通过喷雾造粒在钴酸锂表面包覆一层均匀有机物,在保护性气氛下烧结得到均匀碳包覆的钴酸锂,材料保持良好的层状岩盐结构结构,碳含量在1%~10%。
本发明涉及溶剂热法制备磷酸铁锂材料,尤其是一种制备磷酸亚铁基锂盐的方法。其特点是,包括如下步骤:(1)制备纳米级磷酸铁锂一次颗粒;(2)喷雾形成二次粒子;(3)磷酸铁锂烧结:对得到的磷酸铁锂二次颗粒进行烧结,在氮气气氛或者氮气与氢气以体积比1-5∶95-99的混合气氛中,经过400-800℃高温焙烧6-25小时然后冷却即可。本发明提供了一种制备磷酸亚铁基锂盐的方法,所用的原料来源丰富、价格低廉,合成工艺简单易行、安全可靠、生产成本低、产率高,无环境污染,产物具有较好电化学性能。本发明用高沸点有机溶剂部分取代水,实现了常压低温水热法制备纳米级磷酸铁锂。
本发明涉及锂离子电池正极材料制备技术,尤其是一种制备球形磷酸锰锂正极材料的方法。其特征在于,包括如下步骤:(1)将Mn的化合物、P的化合物、Li的化合物三种原料加入到去离子水中;(2)加入可溶性有机碳源;(3)将所得混合液通过喷雾干燥机喷雾热解后得到物料均匀混合的磷酸锰锂前驱体粉末;(4)以1~3kW加热2~3h。本发明提供了一种制备球形磷酸锰锂正极材料的新方法。通过将原料在溶液中均匀混合分散,然后用喷雾热解的方法进行沉降,保证原材料的均匀混合,制得粒径均匀的一次颗粒纳米级二次颗粒为微米级的球形磷酸锰锂正极材料,能有效提高材料导电性,提高了磷酸锰锂的循环性能和稳定性。
本发明提供一种磷酸铁锂用球聚体结构纳米级磷酸铁(FePO4·2H2O)的制备方法。将分别含有Fe3+、PO43-的可溶化合物溶解形成均相溶液,用碱性溶液调解pH,并对混合液体进行水浴加热至有效成分充分沉淀形成白色絮状悬浊液,过滤,洗涤;采用液相控制结晶工艺制备一次粒子,再经喷雾干燥工艺进行二次造粒后即得到由粒径30nm的一次粒子团聚后形成粒径5-20um的球形团聚体结构的FePO4·2H2O。本发明制备的FePO4·2H2O粒度分布均匀,振实密度高,一次粒子为纳米级,反应活性高。采用该发明作为原材料可提高磷酸铁锂材料的形貌一致性,有效减小磷酸铁锂正极材料的粒径,进而提高磷酸铁锂材料锂离子传输效率。通过二次造粒所得微米级球聚体结构的FePO4·2H2O更有利于合成易于涂布的微米级磷酸铁锂材料。
本发明公开了一种磷酸亚铁锂前驱体的制备方法及其制备的磷酸亚铁锂,此方法工艺简单、混合均匀,有很强的工程适用性。本发明的技术方案要点是:(1)将磷酸盐、亚铁盐、锂盐、碳源分别进行球磨或磷酸盐、亚铁盐+铁位掺杂物、锂盐、碳源分别进行球磨;(2)根据比例称取预处理物料,进行干混;(3)把(2)的物料转球磨机球磨;(4)采用低温+高温一次烧成或者低温(分解)、高温(合成)两段烧成;(5)粉体冷却后进行球磨;(6)过300目筛。用本材料制作正极片,具有涂敷性能好、加工性能佳的优点。
一种磷酸亚铁锂前驱体的制备方法,第一步:按下述重量比配比原料:磷酸二氢锂6.5-6.8,硝酸铁24.5-25.6,硝酸镁0-0.6,葡萄糖2.0-2.2;第二步:将磷酸二氢锂、硝酸铁、硝酸镁、葡萄糖按上述配比充分溶解于去离子水中,然后将此充分溶解的溶液采用喷雾干燥工艺造粒,干燥温度控制在250-400℃,获得粒径可控的球形粉末;再对此球形粉末在650-800℃下煅烧8-12h后冷却至室温即可。本发明采用湿化学法合成磷酸亚铁锂材料,克服已有两种合成法的缺陷,解决了批次一致性差的问题和规模生产的难题。
本发明涉及一种非水电解液及其制备方法以及含有该电解液的锂离子二次电池,其特点是,由非水溶剂和电解质组成,其中电解质为LiBOB、LiCF3SO3、Li(CF3SO2)2N、LiPF6、LiBF4、LiClO4、LiAsF6、卤化锂和低脂肪酸碳酸锂中的至少一种,电解液中锂盐的浓度为0.5-2.0M;非水溶剂为乙烯碳酸酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、丙烯碳酸酯、甲酸甲酯、丙烯酸甲酯、丁酸甲酯、乙酸乙酯、甲硫醚、乙酸酯和丙酸酯中的至少一种,再加上另外一种氟化物,并且该氟化物占非水溶剂的重量百分比为0.1-70%。本发明提供的电解液不仅具有较高的化学稳定性好,而且不影响电池寿命。
本发明公开了一种纳米磷酸铁锂正极浆料的制备方法,其特征在于:该方法包括以下步骤:1)按照重量配比称取各原料:磷酸铁锂活性材料,导电剂0.1~0.9份,粘结剂0.2~1份,溶剂10~40份;2)将称量好的各原料进行干燥;3)将经步骤2)干燥后的原料配制粘接剂溶液;4)将经步骤2)干燥后的原料进行活性物质混合;5)将粘结剂溶液和活性物质进行混合,搅拌2h,制成黏度为5000~11000cP的浆料;然后过100目~150目筛,即得纳米磷酸铁锂正极浆料。本发明采取通过纳米化的磷酸铁锂材料,能够提高离子和电子的传输率,从而提高其导电性能。
本发明公开了一种高电压钴酸锂正极材料的制备方法,它包括以下步骤:第一步,按摩尔比在钴酸锂一次制备中混入掺杂氧化物,经高温烧成、后处理后得到掺杂型钴酸锂料;第二步,在钴酸锂一次料中加入表面处理剂,低温烧成,经后处理后得到掺杂-包覆型钴酸锂二次料;第三步,在钴酸锂二次料中加入表面改性剂,高温烧成,后处理后得到表面电性改变的高电压钴酸锂。采用本发明生产制备的高电压钴酸锂工艺简单、稳定、易操作,在高电压充放电时,产品容量高、循环性能优秀且安全性能良好,适于产业化生产。
本实用新型公开了一种氨合成及溴化锂制冷系统,包括氨冷却分离器、氨合成塔、水冷器、氨分离器、循环气压缩机、溴化锂制冷机、冷却塔、贫液闪蒸槽、贫液水冷器、贫液泵及二次吸收塔,其特征在于,还包括氢氮混合气压缩机,氢氮混合气由氢氮混合气压缩机送入氨冷却分离器,氨冷却分离器的出口接入氨合成塔入口,氨合成塔出口连接水冷器入口,水冷器出口连接氨分离器入口,氨分离器出口连接循环气压缩机入口,循环气压缩机出口连接至氨冷却分离器的另一出口。该系统利用脱碳贫液的余热驱动溴化锂制冷机制取冷冻水,有效利用了贫液的低位热能,节省了冷却贫液所需的循环水;同时,将溴化锂制冷机所制冷冻水用于氢氮混合气压缩机水冷器可进一步降低氢氮混合气温度,提高氨合成塔氨净值,实现增产合成氨的目的。
本发明公开了一种纳米磷酸铁锂均匀碳包覆的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:1)按照比例称取可溶性亚铁盐和磷酸溶于去离子水中,加入络合剂,不断搅拌下缓慢加入锂盐溶液;2)将上述溶液在油浴中持续搅拌;至产生绿色沉淀,抽滤,洗涤,得到固体产物;3)将固体产物在真空干燥箱中干燥;球磨粉碎,得到前驱体粉体;4)将前驱体粉体与纳米级无定形碳溶于去离子水中,均匀分散混合,干燥,得到纳米碳包覆前驱体;5)将纳米碳包覆前驱体研磨破碎,烧结,即得均匀碳包覆的纳米磷酸铁锂。本发明使纳米粒径的碳在溶液中充分分散,通过纳米粒子间的表面作用力均匀的包覆在磷酸铁锂颗粒上,提高离子和电子的传输率,从而提高其导电性能。
一种存在质量缺陷的磷酸亚铁锂的返修方法,首先测试缺陷产品磷酸亚铁锂中磷酸盐、亚铁盐和锂盐百分含量,并换算成摩尔比,测出碳的含量,其次根据产品磷酸亚铁锂的设计标准,计算需要补偿的磷酸盐、亚铁盐、锂盐和碳源的量,称取上述计算所需磷酸盐、亚铁盐、锂盐、碳源,将上述物质和缺陷产品磷酸亚铁锂球磨,将球磨好的物料在氮气保护下,采用低温和高温两段升温式煅烧,再降至常温,最后将煅烧后的粉体球磨,即制得正品磷酸亚铁锂产品,本发明对存在质量缺陷的磷酸亚铁锂进行了返修,从而使磷酸亚铁锂的克容量提高幅度大于20mAh/g,使缺陷产品重新成为正品,给生产企业降低生产成本,同时也有利于社会资源的节约。
本发明公开了一种检测磷酸铁锂中碳含量的方法,第一步,将磷酸铁锂试样置于烧杯中,加入过量的盐酸溶液,加热溶解,再加入过量的硝酸溶液加热至磷酸铁和磷酸锂完全溶解;第二步,将未溶完物用定量滤纸过滤,用盐酸和水洗涤烧杯及滤纸,将滤纸包裹好沉淀,最后未溶完物连同已知重量滤纸置于已知重量的坩埚中,干燥称重;第三步,根据称量结果,按照公式ω(%)=(m2-m1)*100/m计算碳元素的质量分数含量;式中ω表示磷酸铁锂中碳含量的质量分数,m2表示滤纸和碳的重量,m1表示滤纸的重量,m表示磷酸铁锂试样的重量。该方法可准确测试出磷酸铁锂中的碳含量,具有简单易操作,测试成本低的特点。
本发明涉及共沉淀法制备磷酸铁锂材料的工艺,其特征在于,包括如下步骤:(1)制备纳米级磷酸铁锂一次颗粒;(2)烘干和碳包覆;(3)磷酸铁锂烧结:将得到的混合物置于氮气气氛,或氮气与氢气以体积比1-5:95-99的混合气氛中,经过500-800℃高温焙烧4-8小时,得到磷酸铁锂正极材料。本发明提供了一种共沉淀法制备磷酸铁锂材料的工艺,该工艺的原料来源丰富、价格低廉,合成工艺简单易行、安全可靠、生产成本低、产率高,无环境污染,产物锂离子正极材料LiFePO4具有较好的电化学性能。
本发明提供一种负极活性物质及其制备方法以及采用该负极活性物质制备的锂离子二次电池:将球状氧化物和棒状氧化物混合得混合氧化物,将混合氧化物放入质量分数为4%的聚偏二氟乙烯的N-甲基吡咯烷酮溶液中球磨混合1h,然后再加入钛酸锂并球磨混合3h得浆料,将浆料加热并于170℃搅拌至干燥得钛系复合材料,将钛系复合材料在通入Ar或者N2或者真空下于600℃烘烤24-72h,烘烤后降至室温得到负极活性物质,所形成的负极活性物质具有包覆层致密而且均匀的特点,可以有效的减少钛酸锂与水分的接触,由于氧化物的粒径大小是纳米级,能够有效的将钛酸锂包裹,最大限度的避免了气胀现象的发生,有利于提高锂离子二次电池的循环寿命、储存性能和安全性。
一种使用草酸亚铁制备磷酸亚铁锂的方法,首先按分子式LiFe1-xMxPO4/C称取x摩尔硫酸亚铁铵和(1-x)摩尔草酸盐,进行草酸亚铁结晶,再称取经预处理的磷酸盐、草酸亚铁和锂盐,摩尔比例为1∶1∶1;称取碳源的量是使制备的磷酸亚铁锂正极材料中碳含量达到2%~6%,然后把称量好的物质装入混料机混料,再装入球磨机球磨,球磨后晾干,过100目筛,最后在氮气保护下,采用低温和高温两段式烧成,冷却至常温后过300目筛网,即制成磷酸亚铁锂,解决了磷酸亚铁锂原料多相混合不均匀、工艺裕度窄的难题,制得的材料具有涂敷性能佳、加工性能好,结构稳定,热稳定性好,循环性能优良。
本发明涉及锂离子电池正极材料的表面改性方法,尤其是一种富锂正极材料的改性方法。其特征在于,包括如下步骤:制备锂离子电池正极材料Li[NixLi1/3-2x/3Mn2/3-x/3]O2,其中1/5≤x≤1/3;将得到的富锂正极材料分散在浓度不大于0.95g/L的FeC2O4溶液中超声0.5-5h,然后搅拌0.5-5h,向其中滴入浓度不大于0.76g/L的NH4H2PO4溶液,然后将得到的浆料在80-150℃下干燥完全;在200-700℃条件下烧4-15h,即得到FePO4表面改性的锂离子电池正极材料。本发明方法工艺简单,只需低温热处理即可,操作简单,成本低廉,适合大规模工业生产。
本实用新型公开了一种锂电池烧结用旋转传送装置,涉及锂电池传送设备的技术领域,旨在解决对锂电池在拐弯处的旋转传送的问题。其包括机台,固定连接于机台上的旋转驱动装置,和设于旋转驱动装置上方的转台,转台上平行的设有多根传动辊,其中一根传动辊一端同轴连接有驱动电机,各个传动辊一端设置有链传动机构或皮带传动机构。本实用新型具有通过单一设备实现锂电池的传送方向的改变,实现辊道炉与下一工序间良好衔接的有益效果。
一种锂原电池低电量的提示方法,属于锂电池技术领域,尤其涉及对锂/亚酰氯电池的低电量提示方法,其步骤包括:先测试锂原电池放电电流I,并对锂原电池定期施加脉冲,记录脉充前后的电压Uf和Ul,再根据Ri=(Uf‑Ul)/I计算直流内阻Ri;接着根据放电电流I和放电时间t之积计算放电容量,得到电池当前消耗电量,同时在电池不同的放电电流及不同温度下统计并分析对应的电池实际最大放电容量,电池当前消耗电量比电池实际最大放电容量即为电池放电深度;最后绘制电池直流内阻与放电深度的关系曲线,找出直流内阻Ri随放电深度变化的突变点,对低电量做出提示。本方法简单易行无须严格建模,实用性更强,特别适用于锂/亚硫酰氯型一次电池低电量时的提示上。
本发明提供一种脱锂态正极材料热分析测试方法,主要步骤包括脱锂态锂电池制作和测试程序编写,拆解测试完毕的电池以获得脱锂态正极材料粉末的处理,选用合适的坩埚并设置相应的测试条件对脱锂态正极材料进行测试等。此方法可有效测量脱锂态正极材料在预设温度段的热焓变,热分析仪所测量出的特征放热峰峰型明显,对于不同Ni含量的正极材料具有良好的识别能力,能够清晰辨别出不同材料的热稳定性变化。同时此方法具有操作简便,测试周期短等优点。
本发明公开了一种适用于动力电池的磷酸铁锂材料制备方法,该方法是以锂铁磷酸盐为基体,采用水热法进行混合并烧结而成,其中所述锂铁磷酸盐是锂盐、铁盐和磷酸盐,锂、铁、磷的摩尔比为1∶1∶1;所述锂盐为碳酸锂、氢氧化锂、氟化锂;所述铁盐为醋酸亚铁、氯化亚铁、氢氧化铁;所述磷酸盐为磷酸二氢锂、磷酸二氢铵、磷酸三铵。采用本发明的方法得到的磷酸铁锂的纯度和比容量都较高,而且本发明的合成工艺简单易行、安全可靠、生产成本低、产率高,无环境污染。
本发明涉及锂离子电池正极活性材料的制备,尤其是一种高导电性能磷酸亚铁锂的制备方法。其特点是,包括如下步骤:(1)制得LiFePO4;(2)通过喷雾干燥制备成球形的纳米颗粒,然后与柠檬酸和甘醇进行混合,然后将混合后的物料在回转炉中加热;(3)将温度加热至130℃~140℃,保持5~7小时;(4)将得到的物料继续加热至300℃~330℃热处理2h~3h,再加热至400℃~450℃在空气中保温7~8个小时;(5)在氮气保护气氛下,再在680℃~700℃保温5~7个小时,然后冷却。采用本发明方法后,在提高磷酸铁锂正极材料比表面积的基础上,同时提高了磷酸铁锂正极材料的导电性能,并实现包碳和渗碳一次完成。
本发明提供一种合成锂离子电池正极材料Li1+xFePO4的新方法,其特征在于:所制备正极材料化学组成满足Li1+xFePO4,其中0≤x≤0.2。具体实施方案为按照上述分子式的化学计量比将含有Li+、Fe2+、PO43-的可溶化合物分别溶于去离子水,将上述溶液进行混合均匀并加入有机大分子的酒精溶液作为网络结合剂,将上述混合液体通过喷雾干燥的方法进行干燥造粒得到Li1+xFePO4前驱体,将所得前驱体置于烧结炉中在保护气氛下进行高温烧结。本发明制备方法制得的Li1+xFePO4正极材料化学组分一致性好,粒度分布集中,一次粒子直径为纳米级,有效缩短了离子传输路径提高了锂离子传输效率,利于大功率充放电。
一种磷酸亚铁锂涂布特性的评判方法,首先制备质量分数为5%的聚偏氟乙烯溶液,其次将浆料原料和溶剂加入到不锈钢罐中,将不锈钢罐放到球磨机进行球磨,将不锈钢罐中原料制成浆料,然后将制得的正极浆料均匀涂布在集流体铝箔的粗糙面上制得涂布特性评判用极片,最后采用放大透镜对极片膜面状态进行观察,评判出该极片的膜面状态等级,该方法具有极片制作周期耗时短,磷酸亚铁锂材料、辅助材料消耗量小,所需设备简单的优点。
本发明公开了一种包碳掺杂的磷酸亚铁锂的制备方法,是一种还原-氧化-还原粉碎的合成工艺,采用廉价的铁源、磷酸根源及锂源,通过高温还原合成磷酸铁锂粗产品,然后通过氧化反应,使粗产品中的大颗粒粉碎细化,最后与还原性碳源混合后,经热处理再还原得到电化学性能优良的磷酸铁锂材料。本发明制备的磷酸铁锂材料将磷酸铁锂大颗粒细化,细化的颗粒经包碳还原制备得到颗粒均匀细小的磷酸铁锂,由于原料颗粒小而且混合均匀,可以在较低温度下转变成为颗粒细小的磷酸铁锂晶体。
本实用新型涉及锂电池技术领域,且公开了一种防水型锂电池,包括主体,所述主体底端的中部设置有通电接头,所述主体的内部开设有锂电池盒,所述主体一端的外侧均开设有小凹槽,所述主体一端的中部固定连接有防水凸起,且主体一端的内侧均活动链接有封闭板。该防水型锂电池,通过设置通电接头且两个微型气压缸的输出轴顶端均固定连接有滑块,一般来说,用于在水中使用的电池等设备,最多而且最容易渗水的地方就是各种接头处,当防水锂电池的接头处与连接口连接时,滑块在弹性件和微型气压缸的配合下将接头外部固定和夹紧,防止接头处进水,避免电池壳体内部进水,从而极大地提高了该锂电池的防水性能。
一种锂离子电解液,包括导电锂盐溶液和无机氧化物陶瓷添加剂,且无机氧化物陶瓷添加剂的质量小于导电锂盐溶液质量的20%。由于在导电锂盐溶液中加入了无机氧化物陶瓷添加剂,而导电锂盐溶液所含有的导电锂盐中的阴离子能够吸附在无机氧化物陶瓷添加剂的表面,破坏导电锂盐溶液中原先存在的离子对,提高了导电锂盐在溶剂中的解离和溶解,增加了无机氧化物陶瓷添加剂周围空间电荷层区的自由Li+浓度,从而显著提高了本发明的电导率,改善电解液的导电性能;同时,本发明在使用过程中无机氧化物陶瓷添加剂能够与锂离子电解液产生的微量HF等反应,降低了HF的含量,减小电池的性能损失和失效速率,使电池的鼓胀减小,提高电池的安全性。
本发明公开了一种高振实密度纳米磷酸铁锂的制备方法,其特征在于,1)一次造粒:可溶性亚铁盐和磷酸溶于去离子水,加入络合剂,不断搅拌下缓慢加入锂盐溶液;2)将溶液在油浴中持续搅拌;至产生绿色沉淀,抽滤,洗涤,得到固体产物;3)固体产物真空干燥,球磨粉碎,得到前驱体粉体;4)将前驱体粉体与有机碳溶于去离子水中,充分搅拌混合,真空干燥,得到备用前驱体粉末;5)二次造粒:将一次造粒产物于真空容器中搅拌造粒;至物料呈半干粒状;6)将造粒后粉体先在真空干燥箱中干燥,然后放入惰性气氛保护炉中烧结,即得微米级粒径的球体磷酸铁锂。通过将磷酸铁锂材料纳米化,能够提高离子和电子的传输率,从而提高其导电性能。
本发明公开了一种锂离子电池正极材料LiFePO4的制备方法,通过将磷酸铁锂颗粒的球形化提高其振实密度和体积比容量,所述的磷酸铁锂颗粒是以共沉淀法得到的纳米级的磷酸铁锂一次颗粒为基体,然后在一次颗粒与碳份分散均匀后,通过喷雾干燥物理粘连组成球形的包碳的磷酸铁锂二次颗粒,以提高磷酸铁锂材料的克容量,最后通过烧结得到锂离子电池正极材料LiFePO4。对本发明制备的锂离子电池正极材料LiFePO4进行SEM检测,可以看到颗粒为球形,粒径形貌均匀,细粉少,可有效增加振实密度。
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