本发明公开了一种动力锂离子电池Fe/FeO复合负极材料及其制备方法,该方法包括以下步骤:将柠檬酸铁粉末加入到溶有有机物热解炭前驱体的溶液中,使其中柠檬酸铁与有机物热解炭的原子比为20∶1~4∶1,所述的有机物热解炭前驱体为酚醛树脂、环氧树脂、沥青或蔗糖。搅拌混合成均匀浆体后,置入烘箱内升温至40~180℃保温固化,冷却后磨粉。将所得固体粉末在惰性气氛条件下以600~900℃的温度进行恒温热处理,冷却后研磨、过筛,得到动力锂离子电池Fe/FeO复合负极材料。该材料比容量高、导电性能好、循环寿命长、快速充放电性能优良,且制作方法简单、成本低,对环境污染小,具有良好的产业化前景。
本发明公开了一种改性尖晶石锰酸锂材料、制备方法及包括其的电池用正极材料。其中,改性尖晶石锰酸锂材料中掺杂有钒元素,Li∶Mn∶V的摩尔比为0.96~1.12∶1.80~2∶0.001~0.05。本发明提供的改性尖晶石锰酸锂材料,结构稳定、形貌规整、加工性能优异并具有良好的电化学性能;本发明提供的改性尖晶石锰酸锂材料的制备方法,所采用的高温固相合成法,成本低廉、流程简单、参数控制范围宽泛,适合于大规模工业化生产。
本发明公开了一种基于遗传算法的锂离子电池参数拟合方法,包括如下步骤:对锂离子电池进行建模;对锂离子电池进行HPPC测试;利用遗传算法设计目标函数,并通过设置起始点和终止点的权重因子以在初始阶段和稳定阶段获得良好的拟合效果;采用基于遗传算法的参数拟合方法对实验数据进行拟合;根据所得拟合曲线对锂离子电池进行参数辨识。本发明通过遗传算法来拟合HPPC实验数据,进而得到电池的各项参数,解决了基于非线性最小二乘法的电池参数拟合法存在的拟合结果不准确、拟合效果不稳定等缺点,使得数据点和拟合曲线在初始阶段、稳定阶段都具有良好的重合度,提高了参数拟合的准确度、稳定性,以最大限度减小了误差,具有良好的通用性。
一种综合回收废旧锂离子电池黑粉中有价金属的方法:将废旧锂离子电池黑粉在惰性气氛中进行高温还原,然后通入氯化氢气体进行选择性氢氯化反应,得到固体产物和挥发性氯化盐烟尘;挥发性氯化盐烟尘进行水浸,得到滤液和固体残渣,固体产物进行水浸,固液分离,得到水浸液和水浸渣;水浸渣进行磁选分离,得到磁性镍钴合金和非磁性混合物,非磁性混合物用NaOH溶液浸出,得到铝浸出液和高纯再生石墨;滤液和水浸液合并,调节pH至9~12,固液分离,得到氢氧化锰固体和含锂离子的滤液,含锂离子的滤液中加入饱和Na2CO3溶液,固液分离,热水洗涤滤渣,得到高纯Li2CO3。本发明整个回收过程流程简单,有价金属的损失少,回收效率高。
本发明公开了一种从磷酸铁锂电池废极粉中分离微细粒铜的方法,涉及固体废弃物回收处理技术领域。该方法主要包括以下步骤:将磷酸铁锂电池废极粉以一定的磨矿浓度通过棒磨磨细,再所得浆料中加入适量浓度的分散剂使微细粒的磷酸铁锂、石墨、铜等充分分散和悬浮,然后将浆料以一定的浓度输送至超重力分选设备中,并通过调控分选机的重力加速度和反冲水压,最终将微细粒铜从废极粉中分离并富集得到铜颗粒精矿。本分选工艺具有流程短、设备简单、分离效果好、锂损失量少、试剂成本低、环境污染少、经济效益高的优势。
本发明公开了一种新型锂硫电池三层复合隔膜的制备方法,包括以下步骤:将高分子聚合物,能溶解聚合物的溶剂混合后,熟化、搅拌,脱泡,得到均匀无泡铸膜液。将所得均匀无泡铸膜液浇注到商用锂离子电池隔膜表面,用刮刀刮制成湿膜,所得湿膜在空气中预蒸发后浸入混合凝固浴中,在混合凝固浴中交换后得到初成型隔膜,然后将所得到的初成型隔膜浸入非溶剂中交换,取出,晾干,得到两层复合隔膜。将表面修饰的纳米Si3N4颗粒、粘结剂、NMP在研钵中研磨,得到充分研磨的混合物。将所得充分研磨的混合物用刮刀刮涂在上述两层复合隔膜表面,得到三层复合隔膜。 1
本发明公开了一种无人机快速充电的锂电池管理系统,包括主控制器、模拟前端、均衡控制单元和多路均衡模块,各所述均衡模块与各单个锂电池一一对应连接,所述均衡模拟包括驱动控制单元和双向DC/DC隔离单元;所述模拟前端与所述主控制器相连,用于采集各锂电池的状态信息并发送至主控制器以进行是否均衡的判断;所述均衡控制单元与所述主控制器相连,用于接收主控制器的均衡指令,并控制对应锂电池的驱动控制单元,驱动控制单元驱动双向DC/DC隔离单元,调整均衡电流和电压,实现电压高的单个锂电池向锂电池包升压放电或者锂电池包向单个锂电池放电。本发明的管理系统具有可同时多锂电池进行均衡、均衡电流大、均衡速度快、结构简单、控制简便等优点。
本发明公开了一种表面双层包覆的锂离子电池三元材料,包括镍钴锰三元材料,在所述镍钴锰三元材料的表面包覆有富锂层状氧化物包覆层,并且在所述富锂层状氧化物包覆层的表面包覆有氟化铝包覆层,该表面双层包覆的锂离子电池三元材料包覆层不易脱落,化学稳定性好,容量高。本发明还公开了一种该锂离子电池三元材料的制备方法,先采用有机络合剂‑辅助溶胶凝胶法在三元材料的表面包覆富锂层状氧化物,形成富锂包覆层,再用液相法在富锂层状氧化物表面包覆氟化铝,得到双层包覆的锂离子电池三元材料,该制备方法工艺简单,操作可行性高,元素利用率高。
本发明提高了一种表面包覆氮化钛与石墨烯的磷酸铁锂复合正极材料及其制备方法和在锂离子电池制备中的应用,该磷酸铁锂复合正极材料是以磷酸铁锂材料为内核,在磷酸铁锂材料表面包覆有一层主要由氮化钛与石墨烯组成的导电网络膜;该导电网络膜的质量为磷酸铁锂材料质量的0.2%~10%。制备上述材料时,先将磷酸铁锂材料与石墨烯、氮源和含钛化合物在分散介质中混合均匀,制得的混合料烘干,然后在惰性保护性气氛下,于400℃~900℃温度下烧结6h~24h,得到表面包覆氮化钛与石墨烯的磷酸铁锂复合正极材料。本发明的磷酸铁锂复合正极材料导电率和振实密度更高、倍率性能和循环性能更好,制备方法步骤简单、成本低、操作简便。
本实用新型公开了一种锂离子电池的冷压装置,包括底座、调节组件以及冷压组件,所述底座内壁底部的两侧均固定连接有支撑座,两个所述支撑座的顶部之间固定连接有冷压室,所述冷压室的内部固定连接有分割板,所述冷压室的两侧均滑动连接有拉杆,两个所述拉杆的相对一侧均固定连接有固定板,所述冷压室内壁的两侧对称固定连接有固定弹簧。本实用新型通过固定板对锂离子电池进行固定且以适应不同大小的锂离子电池,通过电机带动凸轮转动从而对锂离子电池进行冷压,工作效率高,通过指针使装置可以根据不同规格的锂离子电池来精准确定不同的规格厚度,实用性强,通过启动电动伸缩杆带动升降板上升使其从下方顶出锂离子电池,方便操作人员取下电池。
本发明提供了一种集合变分自编码器与动态规整的锂电池异常检测方法,包括获取锂电池生产过程中正常和异常的电池恒流充电电压时序数据;对数据进行预处理;将预处理后的数据划分为模型训练集、阈值训练集和测试集;将模型训练集输入至构建的VAE‑LSTM‑DTW模型中进行训练;所述VAE‑LSTM‑DTW模型包括经LSTM改进后的VAE网络构成的重构模型和DTW评价模型;将测试集输入至训练好的VAE‑LSTM‑DTW模型中,先经过重构模型得到测试集对应的理论正常重构数据集,后将测试集数据与对应的理论正常重构数据输入DTW评价模型,得到两者之间的重构误差,将重构误差与最优阈值进行比较,得到锂电池异常检测结果。
本发明提供了一种表面包覆碳的纳米磷酸亚铁锂/碳复合材料的制备方法,将铁粉用磷酸溶解,将有机物单体溶解于水中,随后将上述所得两种溶液混合,缓慢加入氧化剂反应。再经滤、洗涤、干燥后得到聚合物包覆的纳米磷酸铁前驱体;将得到的聚合物包覆的纳米磷酸铁前驱体与锂源均匀球磨混合后在混合气氛中以一定的热处理温度处理一定的时间,获得纳米磷酸亚铁锂/碳复合材料。本发明合成工艺简单,通过一步氧化法获取聚合物包覆的纳米磷酸铁前驱体,工艺条件易于控制,铁源成本低廉,磷酸可循环使用,无需额外碳源,生产成本低。
本发明属于电池建模技术领域,公开了叠片型锂离子电池的三维电化学‑热全耦合模型及其构建方法。所述构建方法包括以下步骤:获取电池的电化学参数、热参数以及电池的设计参数;根据电池设计参数真实还原电芯的叠片结构,构建三维几何模型;通过锂离子电池物理场搭建电化学模型、通过固体/流体传热物理场搭建热模型,将所述的电化学参数、热参数赋值于电化学模型和热模型;耦合电化学模型和热模型,构建三维电化学‑热全耦合模型;划分网格,计算得到结果。本发明构建的电化学‑热全三维耦合模型,可以用于预测电池温度、锂离子浓度、电势、产热功率等,具有较高的准确度。
一种快充型无钴高镍浓度梯度核壳结构锂离子电池三元正极材料及其制备方法。本发明的正极材料化学式为Li[NixMn1‑x‑yWy]O2@mLi2ZrO3,其中x、y为摩尔数,0.8≤x<1,0<y≤0.05,m为质量分数,0<m≤3000ppm。本发明的制备方法为:将一定化学计量比的含镍、锰、钨的第一盐溶液及氢氧化钠溶液、氨水溶液加入反应釜内反应形成前驱体内核;再将不同化学计量比的含镍、锰、钨的第二盐溶液加入反应釜,充分反应后进行离心洗涤、烘干、筛分除铁,得到化学式为[NixMn1‑x‑yWy](OH)2的球形前驱体;将前驱体粉末通过高能混合器与锆源及锂源充分混合后焙烧,最后得到一种快充型无钴高镍浓度梯度核壳结构锂离子电池三元正极材料。本发明的正极材料具有较好的晶体结构,以其作为正极材料所制得的电池具有优异的电化学性能;本发明制备方法简单可控、成本低廉,具有商业应用价值。
一种无钴高镍三元浓度梯度核壳结构锂离子电池正极材料及其制备方法。本发明的正极材料的化学式为Li[NixMn1‑x‑yWy]O2,其中x、y为摩尔数,0.8≤x<1,0<y≤0.1。本发明的制备方法为:将含镍、锰、钨的第一盐溶液及氢氧化钠溶液、氨水溶液加入反应釜中反应形成前驱体内核,再将不同比例的含镍、锰、钨的第二盐溶液加入反应釜,充分反应后进行离心洗涤、烘干、筛分除铁后与氢氧化锂混合焙烧,得到三元浓度梯度核壳结构锂离子电池正极材料。本发明的浓度梯度正极材料具有较好的晶体结构、较高的振实密度,以其作为正极材料制得的电池具有优异的电化学性能;本发明制备方法简单可控、成本低廉,适合工业化生产。
本发明涉及一种双金属二维金属有机框架结构(MOF)串联催化剂的制备方法及其在锂硫电池中对硫还原过程的分区串联催化,属于新能源材料的开发与研究技术领域,将不同金属位点的盐和有机配体经超声法或微波法制备MOF。在MOF合成过程中加入少量的导电碳,并载硫后涂在集流体上作为电池的工作电极,以金属锂片为对电极和参比电极,以聚丙烯膜为隔膜,以有机溶液为电解液,在充满高纯氩气的手套箱中组装成扣式电池。与现有技术相比,本发明可作为硫电化学还原过程中的分区串联催化剂,广泛应用于锂硫电池等能源领域,具有优异的充/放电性能。
本发明公开了一种新型锂硫电池功能隔膜的制备方法,包括以下步骤:将聚偏氟乙烯、导锂添加剂、造孔添加剂、能溶解聚合物的溶剂按质量比例混合、熟化、搅拌、静置脱泡后得到铸膜液;将铸膜液刮制成膜,放入混合凝固浴,然后浸泡在去离子水中形成初成膜;初成膜置于无水乙醇中浸泡,取出,放入正丁醇中浸泡,在空气中晾干;在相转化催化剂的作用下碱处理;所得膜进一步进行苯乙烯接枝,最终在浓硫酸溶液中进行磺化,得到含有磺酸基团的隔膜。本发明通过接枝磺酸基团制备锂硫电池隔膜,制备的隔膜能够显著提高电池的容量保持率和库伦效率;所得功能隔膜其表面与孔道内部均含有的大量磺酸根基团能够有效阻止飞梭效应,且具有良好的抗污染能力。
本发明提供了一种锂硫电池隔膜的制备方法,先利用玻璃纤维、聚酰胺纤维和水溶性维纶纤维混纺编织成基膜,保证基本强度,然后将聚氨酯纤维、纳米微晶纤维素、羧基聚苯乙烯微球、木质素磺酸钠和正硅酸四乙酯等为原料制成凝胶状浆料挤出至基膜的两个表面,最后经一系列后处理得到一种适用于锂硫电池的隔膜,兼顾厚度、强度、孔隙率等,抑制穿梭效应,大大提高锂硫电池的电学性能。
本发明公开了一种新能源汽车锂电池用软包装材料及其制备方法,所述的锂电池用软包装材料具有层状结构,中间层为铝基层,所述铝基层外侧分为上下两侧,下侧依次由内到外分布为粘合树脂层、PET层、粘合树脂层和共聚丙烯层,上侧依次由内到外分布为粘合树脂层、PET层、粘合树脂层和均聚丙烯层;所述粘合树脂层为网格状结构的粘合树脂,网格中分布有α‑Al2O3纳米粉,所述的粘合树脂包括均聚丙烯、苯乙烯‑马来酸酐的共聚物、过氧化二异丙苯、醋酐、羟基硅油。本发明通过采用特定的结构以及添加了醋酐、羟基硅油,综合提高了新能源汽车锂电池用软包装材料的热封强度、阻燃性能和散热性能。
本发明公开了一种从卤水中提取锂的方法,将卤水通过结晶得到混合干盐,然后将混合干盐与铝粉混合进行球磨,再向球磨后的混合物中加入水反应;反应完成后,进行固液分离后得到含锂的固体。本发明工艺流程短,操作简单,提取锂的选择性好,效率高。
本发明属于锂离子电池回收领域,具体涉及一种锂离子电池正极材料的回收再生工艺及其设备。废旧锂离子电池正极材料经还原氨浸工艺,利用浸出液与正极共沉淀母液成分相同这一特征,实现工艺流程的大幅度简化,并优化共沉淀反应釜的结构设计。具体包括以下步骤:将废旧锂离子电池正极材料送入浸出槽内,配以合适的底液和还原剂,控制温度和搅拌,实现还原氨浸过程,其中有价金属以氨络合物的形式富集进入液相,杂质成分以渣相的形式沉淀;上述浸出液经过中间过滤装置,转移至共沉淀反应釜内,依据目标再生正极材料的种类,适当补充金属元素完成配比,利用优化后的反应釜结构,实现正极材料前驱体的高效再生;最后在合适的温度下烧结得到正极材料。
本发明涉及一种废旧锂电池综合回收的方法,废旧锂电池综合回收的方法包括以下步骤:a.破碎;b.料浆电解;c.过筛;d.过滤;e.除油;f.除铜;g.除铁;h.除杂;i.置换;j.萃取;k.调酸;l.沉淀;m.MVR+结晶;n.细磨;o.反萃取;p浸出;q.置换渣浸出液除铁。本发明的有益效果是:该废旧锂电池综合回收的方法,一方面结合了传统的处理方法,可得到更为纯净的铜粉、铝粉和碳粉,本专利可生产用于锂电池正极前驱体生产的硫酸锰和硫酸镍钴锰结晶,工艺流程较传统方法更短,成本更低,本专利提高了电池至最终产品的直收率,简化的电池拆解和酸溶过程,减少了过程损失;工艺流程简化和缩短,产生渣量少,过程损失减少。
本发明公开了一种缓释型功能性隔膜,包括作为支撑和框架结构的基材组分A和功能组分B;基材组分A包括但不限于聚烯烃及其衍生材料;功能组分B为无机碱金属盐或无机碱金属盐与聚合物的混合物;聚合物为能溶解无机碱金属盐或能与无机碱金属盐发生络合的聚合物材料。还公开了该隔膜的制备方法和锂电池。本发明的离子缓释型功能性隔膜兼备良好的电解液亲和性、电解液离子传导率、良好的热稳定性、结构稳定性和电化学稳定性,具备优异的抑制锂枝晶生长的能力,并稳定锂负极沉积,能有效提高锂电池的循环寿命。
本发明属于废旧锂离子电池组分回收技术领域,特别涉及一种废旧锂离子电池电解液回收再利用方法。方法具体包括:将废旧电解液在氮气氛围下进行减压蒸馏,获得蒸馏组分与剩余组分;向所述剩余组分加入过量的碳酸钠固体粉末,搅拌20‑30min后,抽滤获得固体碳酸锂;采用气相色谱法测定所述蒸馏组分的成分及成分比例;并根据锂离子电解液的溶剂与溶质的组成比例,向所述蒸馏组分添加溶质和溶剂,获得新配置电解液;将所述新配置电解液,组装成纽扣电池,并测试电池的电化学性能。提供一种操作简单、危害性小,不产生危害气体,成本低的回收利用方法,可以实现废旧电解液溶剂与溶质的分离回收以及回收成分的利用。
本发明公开一种多孔碳微球的制备及其在锂硫电池中的应用,该多孔碳微球为微纳分级多孔结构,所述多孔碳微球由纳米碳纤维组装而成,所述纳米碳纤维的直径为10~50nm,所述多孔碳微球的直径为1~10μm;该多孔碳微球的制备方法包括:制备前驱体溶液、形成氢氧化物模板和纤维状聚合物、高温碳化和去除模板四个步骤。本发明提供的多孔碳微球制备方法简单方便,效果好,制备得到的多孔碳微球具有良好的导电性,同时具有丰富的微纳分级多孔结构,可以容纳更多的硫和改善硫正极的电化学性能,应用于锂硫电池正极中能够制备高载量硫正极,显著改善锂硫电池能量密度,在锂硫电池上具有广泛的应用前景。
一种锂钴氧化物固溶前驱体的制备方法,包括以下步骤:(1)按照配比CoyM1-yOz?xLiO1/2称取钴源、锂源、M源,并分别溶于去离子水中,将所得溶液混合均匀;(2)将混合盐溶液加入到油酸、十八烯、乙二醇的混合液中,并保持加热和搅拌,反应时间为1-48h;(3)停止反应后,在空气的氛围下抽滤,收集反应沉淀物,然后在100-700℃温度下烧结,烧结时间为1-48h,即得。本发明制备工艺简单,生成的颗粒尺寸、形貌可控,晶粒内的各种元素均匀分布,晶体结构稳定,能提高制备出的产品在高电压区的锂离子嵌入和脱出时的结构的稳定性,使用该前驱体制备的钴酸锂材料具有优异的循环性能和安全性能。
本实用新型提供一种锂电池正极浆料周转罐。锂电池正极浆料周转罐,包括:周转罐本体;搅拌机构,所述搅拌机构设置在所述周转罐本体上;固定框,所述固定框固定安装在所述周转罐本体的外壁上;升降电机,所述升降电机固定安装在所述固定框的顶部;升降绞龙,所述升降绞龙转动安装在所述固定框的两侧内壁上,且所述升降绞龙的顶端延伸至所述固定框的上方并与所述升降电机的转动轴固定连接;进料口,所述进料口开设在所述周转罐本体的内壁上。本实用新型提供的锂电池正极浆料周转罐具有操作简单、储存效果好、可以更好的保证储存安全性的优点。
本实用新型涉及锂电池散热领域,具体的公开了一种锂电池散热结构,包括壳体、第一水腔和第二水腔,所述的壳体的顶部设置有盖板,盖板上设置有把手,所述的壳体内部被两个竖直的隔板隔开成三部分,第一水腔、第二水腔和放置腔,第一水腔和第二水腔内设置有翅片,翅片伸出壳体外,第一水腔的底部在壳体的侧壁上开设有出水口,出水口的上方壳体的侧壁上开设有注水口。壳体底部设置有底管,壳体的侧面安装有水泵,水泵通过水管连通第一水腔和第二水腔,水管上设置有阀门,放置腔内设置有若干水平固定板,固定板内设置有若干固定孔。本实用新型优点:结构简单、散热效果好、安装方便、稳定性高、可以大大提高锂电池使用寿命。
一种锂离子电池负极集流系统,包括集流盘、负极电流引出引入端,所述集流盘上设有注液孔,所述注液孔呈横排排列,相邻两排注液孔之间设有激光焊接槽。本实用新型提供一种新型的锂离子电池负极集流盘装置与集流方式,代替单极耳或多极耳集流方料,提高了锂离子电池的大电流充放电功能。
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