本发明提供了一种废旧锂离子电池的回收处理工艺,首先将废旧锂离子电池、碎煤、石英石、石灰石、硫化亚铁以一定质量比加入到起炉并处于保温状态的底吹炉内,同时往底吹炉内充入富氧空气,保持底吹炉内为氧化气氛并持续升温,直至加入底吹炉内的所有物料完全熔化并将各种金属元素氧化生成熔池;之后往底吹炉内加入碎煤并充入富氧空气,保持底吹炉内为深度还原气氛,直至熔池内的镍、钴、铜形成粗镍钴铜合金进入炉缸并从虹吸口处压出收集,其余金属元素以氧化物形式形成锂渣上浮进入渣层;最后往底吹炉内加入碎煤并充入富氧空气,直至底吹炉内温度达到1450~1650℃,将锂渣从出渣口放出并水淬降温收集。本发明方法,工艺简单新颖,污染小,安全性高。
本发明公开了一种锂硫电池阴极材料,包括阴极含硫活性物质,所述阴极含硫活性物质表面均匀可控地包覆一层亲水性高分子包覆膜。本发明通过在阴极含硫活性物质表面包覆亲水性高分子包覆膜,最大程度上抑制了活性物质硫在充放电过程中的“穿梭效应”,同时极大地增强了电池在高倍率充放电时的锂离子传递速率,本发明亲水性高分子包覆膜均匀可控地包覆在含硫活性物质表面。含硫活性物质采用具有多孔结构的硫‑碳复合物,孔径为5nm左右,固硫效果好,电池隔膜不需要作任何修饰,锂硫电池在充放电过程中产生的多硫化物不会聚集在隔膜上,避免阻塞隔膜或加剧电池极化,从而使锂硫电池的充放电性能和循环寿命大大提升。
一种坡缕石/氧化铝复合锂离子电池涂覆隔膜及其制备方法,本发明之坡缕石/氧化铝复合锂离子电池涂覆隔膜,在锂离子电池隔膜基材的表面均匀涂覆一层坡缕石/氧化铝浆料,所述坡缕石/氧化铝浆料由以下质量百分比的原料制成:表面活性剂0.7%‑1.5%,增稠剂0.5%‑1.0%,粘结剂6.0%‑12.0%,分散剂0.1%‑0.5%,坡缕石/氧化铝混合物20.0%‑50.0%,消泡剂3.0%‑7.0%,溶液40.0%‑70.0%,各原料质量百分比的总和为100.0%。本发明还包括制备方法。本发明涉及的产品能显著改善锂离子电池的电化学性能,成本低,市场竞争优势大。
本实用新型涉及锂电池技术领域,公开了一种锂电池正极材料粉碎装置,包括底座和支架,底座的左侧设有烘干装置,所述的烘干装置的右侧设有压实台,所述的烘干装置设置有上下两组,烘干装置对应倾斜放置,下侧的烘干装置由支撑杆支撑,支撑杆的底部固定安装在底座的上表面,上侧烘干装置由支架支撑,支架的底端固定安装在底座右侧的上表面,所述的烘干装置的内部均设置有热风机,烘干装置的顶部设置有隔离网,所述的下侧的烘干装置上的隔离网上放置锂电池正极材料,所述的下侧的隔离网的左侧固定安装有第一气缸,第一气缸的右侧设置有第一活塞杆,第一活塞杆的末端固定连接有推块。优点是:效率高、安全性好和质量高。
磁悬浮冷水机组与溴化锂热泵机组双运行系统,包括磁悬浮冷水机组和溴化锂热泵机组,所述溴化锂热泵机组包括第一蒸发器、吸收器和发生器,磁悬浮冷水机组包括冷凝器;第一蒸发器的换热管内输入冷却塔回水,第一蒸发器内换热管的出水口连接冷凝器内的换热管的入水口,冷凝器内的换热管的出水口输出冷却水再次回冷却塔循环利用;第一蒸发器的出气口连接吸收器的入气口;吸收器的换热管内输入热水回水或补水;吸收器的出水口连接发生器换热管的入水口。本实用新型既提升了冷却效率,又利用了冷却过程中的热量,达到既可制冷又同时制热的目的。
本实用新型提供了一种粉料搅拌装置及锂离子电池粉料搅拌装置,该粉料搅拌装置,包括:搅拌罐体和驱动装置,搅拌罐体内腔顶部设置与大气连通的至少一个排气孔,排气孔上套设滤布袋;搅拌罐体的内腔中设置搅拌装置;驱动装置驱动搅拌装置。本实用新型提供的粉料搅拌装置通过在搅拌罐体侧壁开设通气孔,并在该通气孔上套设滤布袋,将搅拌罐内的水蒸气及时排走。防止水蒸气在罐体内堆积导致的粉料局部锂堆积问题。减少了所得锂电池正极材料中杂相的含量。
本发明提供了一种适用于泡沫镍基体的锂电池正极浆料,包括活性物质、导电剂、粘结剂和溶剂,所述溶剂为丙酮或丙酮与水的混合物,所述粘结剂为聚偏氟乙烯、聚氨酯或聚丙烯酸酯,所述正极浆料的固含量为60~80%。还提供了一种适用于泡沫镍基体的锂电池正极浆料的制备方法。本发明的适用于泡沫镍基体的锂电池正极浆料,容易浸入基体,极易烘干,可提高涂布速度及质量且可降低能耗,其制备方法降低可行,操作方便。
本发明公开一种考虑温度补偿的锂离子电池剩余寿命预测方法,包括:建立以参数、表征的可用容量退化模型;基于现有电池可用容量退化数据,得到参数的先验分布与参数;基于待预测电池单体的观测值得到参数的后验分布;对待预测电池单体进行剩余寿命预测,得到其剩余寿命的期望、中位值及区间估计。本发明应用于剩余寿命预测领域,考虑了温度变化对锂离子电池可用容量的补偿效应,准确描述锂离子电池可用容量在时变温度下的退化过程,并以此为基础进行更为精准的剩余寿命预测,能够轻松得到剩余寿命的期望、中位值以及区间估计,进而有助于开展电池产品健康管理。
本发明公开了一种磷酸钛镧锂包覆改性的三元正极材料及其制备方法。本发明的正极材料的化学式为Li(NixCoyMnz)O2·nLipLaqTiw(PO4)3,其中,x、y、z、p、q、w、n为摩尔数,0.6≤x<1,0<y≤0.2,0<z≤0.2,x+y+z=1;3.2≤p+q+w≤3.5,1.2≤p≤1.5,0.2≤q≤0.5,1.5≤w≤1.8,0<n≤0.05。本发明的制备方法如下:先采用共沉淀方法合成前驱体,将前驱体与锂源混合烧结,得到正极材料Li(NixCoyMnz)O2;将镧源与锂源均匀分散于有机溶剂中,然后加入磷源与钛源,分散均匀得混合液;向混合液中加入Li(NixCoyMnz)O2,调整固液比;通过蒸发、真空干燥、研磨得黑色预烧粉末;在氧气气氛下烧结得到改性的正极材料。通过本发明得到的正极材料组装成固态电池,电化学性能优异。且制作方法简单易行,环境污染少,经济效益优异,具有很好的价值。
本发明公开了一种低温高倍率锂离子电池,其包括:正极片、负极片、隔膜、电解液;所述正极活性物质一次颗粒为纳米级包覆磷酸铁锂,负极活性物质为小颗粒无定型固相软碳或硬碳包覆石墨,既保证电池高容量的发挥,又提升低温倍率性能;低温导电低粘度电解液可有效改善电池低温下极化加剧现象;高透气度、高离子电导率湿法陶瓷隔膜,有利于提升电池在高倍率下电解液的保持率。本发明的低温高倍率锂离子电池具有优异的低温倍率性能,通过优选材料,使电池在‑40℃下能达到3C的放电能力和0.2C充电能力,20℃能达到10C放电能力和10C充电能力,解决了现有技术中存在的问题。
本发明属于锂电池材料领域,具体涉及一种Li5FexMyO4@C复合材料,包括核以及包封在其表面的碳壳;所述的核为Li5FexMyO4,其中,x为0.8~0.9,所述的3x+Ay=3;所述的M为过渡金属元素;所述的A为M的价态。本发明还提供了所述的复合材料的制备方法和在锂离子电池补锂中的应用。本发明中,所述的M的晶格杂化和核‑壳结构的联合控制是协同改善其空气以及晶体稳定性、改善ICL以及电化学性能的关键。本发明进一步研究发现,对核结构以及碳壳物质进一步控制,有助于进一步改善成分和结构的协同性,有助于进一步协同改善复合材料的稳定性、ICL以及电化学性能。
本发明公开了一种避免锂离子电池电极材料腐蚀的处理方法,通过在电解液中加入可以与HF反应的氧化物和/或金属盐,在HF产生时,即时反应消耗HF,避免HF腐蚀正极材料,从而提高电池的循环稳定性、电化学性能和使用寿命。本发明处理方法操作简单,效果显著。在锂离子电池电解液中添加可与HF反应的氧化物和/或金属盐,不需改变正负极制备工艺和电池组装工艺,不需改变锂离子电池充放电电压。本发明添加的可与HF反应的氧化物和/或金属盐价格低廉、用量较少、种类繁多、制备方法简单、储存方便,便于大规模的工业化应用。
本发明公开了一种废旧锂离子电池负极和隔膜的联合处理方法,包括以下步骤:(1)将废旧锂离子电池负极和隔膜破碎、混合得到混合碎片,其中负极与隔膜的质量比为5~10:1;(2)将混合碎片置于混合溶剂中,于70~140℃下搅拌3~6h后将铜箔从溶液中分离回收,剩余溶液于0~70℃下超声处理后分离得到固体和滤液,收集滤液返回步骤(2)作为溶剂重复使用;(3)将固体置于惰性气氛下进行高温碳化即得到复合碳材料。本发明可以实现废旧锂离子电池碳材料和隔膜的高附加值利用,同时还可将铜箔以单质的形式进行回收,操作简单,成本低,绿色环保等优点。
本发明公开了一种复合包覆改性的富锂锰正极材料及其制备方法,该材料包括基体以及基体外包覆的复合氧化物;复合氧化物为Li、B和金属Me的复合氧化物,且金属Me为Al、Zr等中的至少一种。该制备方法包括以下步骤:将富锂锰正极活性材料基体加入去离子水中混合搅拌,充入CO2气体;配制金属Me的盐溶液A;配制硼化合物的溶液B;往上述活性材料基体混合液中加入溶液A、B;再使混合溶液呈中性或弱碱性,加热得到胶状混合物;将胶状混合物在熔融状态下均匀包覆于基体表面;将所得产物干燥、研磨,恒温热处理,得到复合包覆改性的富锂锰正极材料。本发明可以克服现有产品中残余Li含量过高、倍率性能差、循环性能差等不足。
本发明涉及锂离子电池正极材料的一种由增稠剂掺杂改性制备磷酸铁锂/碳复合材料的方法,是针对现有技术中,球磨法制备磷酸铁锂颗粒不均匀,表面碳包覆层强度不稳定等问题提出的一种改进方法。其技术特点是,将水溶性有机碳源或者导电碳黑,在机械搅拌机下,加入配好的一定溶度的增稠剂水溶液中,再在搅拌下加入前躯体粉末,最后将得到的浆料烘干、高温热处理,得到掺杂的、颗粒形貌一致的高性能Li1-xMxFePO4/C粉末。所述方法工艺简单,操作方便,容易实现工业化生产,具有较宽广的应用前景。
本发明提供了一种原位生长多金属氧酸盐改性锂离子电池正极材料的制备方法,其由锂离子电池正极材料原位生长多酸后热处理而成,具体包括以下步骤,(1)将多酸A溶解于有机溶剂C;(2)将锂离子电池正极材料B加入(1)中溶液,分散形成悬浊液;(3)恒温静置分离,得多酸改性中间材料;(4)将(3)所得中间材料在惰性气氛进行热处理,冷却,得最终改性材料。本发明通过控制多酸浓度、静置温度与时间使其在正极材料表面可控的成核结晶析出,进而控制热处理温度等条件以实现对锂离子电池正极材料表层包覆、表层掺杂、梯度或本体掺杂,有效提高了锂离子电池正极材料的结构稳定性,因此增强了电池的循环稳定性能。
本发明提供了一种流态化烧结制备锂离子电池正极材料的方法,包括以下步骤:步骤1,混料;步骤2,造粒;步骤3,流态化预烧结;步骤4,高温结晶;步骤5,破碎:步骤6,除磁分级。本发明通过流态化预烧结及时排出前驱体及锂盐产生的大量废气,同时实现前驱体的分解、锂盐的熔融及二者的初步化合反应;高温结晶窑炉内不存在易结炉和产生碱腐蚀的助熔剂,解决了动态窑炉制备锂离子电池正极材料结炉的问题;高温结晶窑炉内无分解性气体产物形成,炉内气氛稳定且易于控制;传质传热过程得以强化,生产能耗明显下降,产品一致性、批次稳定性得到显著提升;实现大规模、连续化、短时烧结法制备锂离子电池正极材料。
本发明属于航天技术领域,涉及一种多功能结构锂电池内部电压检测系统,包括一个电压测量管理模块和多个分组电压检测模块。所述电压测量管理模块与航天器平台连接;电压测量管理模块通过总电压检测线连接多功能结构锂电池的两端;所述每个分组电压检测模块分别连接多功能结构锂电池内部的各个锂电池组;所述电压测量管理模块通过控制线控制各个分组电压检测模块的加断电操作,并通过内部RS485总线从分组电压检测模块获取单体电池电压数据;所述电压测量管理模块通过外部RS485总线将总电压数据和单体电池电压数据输出到航天器平台。本发明通过分组独立测量各锂电池组电压,配置灵活,可扩展性好,减少了被测电池的电量泄放,均衡性能较好。
本发明公开了一种包覆型锂离子电池正极材料,其基体物质为高镍正极活性材料LiδNixCoyMzO2,其基体物质的表面有一层均匀包覆物,包覆物为金属氧化物和/或锂离子导体化合物,占基体物质质量的0.01%?10%。本发明还公开了该包覆型锂离子电池正极材料的制备方法,先将可溶性金属盐充分溶解在去离子水中,得到可溶性金属盐的水溶液;然后将基体物质加入到可溶性金属盐水溶液中,混合得到悬浊液并充分搅拌,过滤、干燥后再进行煅烧,得到包覆型锂离子电池正极材料。本发明的包覆型锂离子电池正极材料的制备方法适用于高镍正极材料,在基体物质表面进行原位包覆,形成均匀的包覆层,起到既降低pH值又改善正极材料循环性能的作用。
本发明提供了一种使用铝锂合金裂解水制备氢气的方法。以铝锂合金作为制氢的原料,使之与纯水或水溶液中的水反应,快速产生氢气。铝锂合金的成分按质量百分含量为:0.5-40WT%的金属锂,合金的粒度不限;合金中的锂极大的提高了铝与水反应的活性,利用此合金制氢的适应范围广,能在各种温度的水或水溶液中产生氢气,利用此合金制氢,氢气的产率高。
本发明公开了一种电池电解液,包括锂盐、非水有机溶剂和添加剂,添加剂的质量百分比为1wt%‑10wt%,所述添加剂为五氟苯基硼酸或五氟苯乙烯。锂盐浓度为0.8‑1.2M。本发明还公开了上述电池电解液的锂离子电池。本发明采用上述电池电解液及锂离子电池,能够解决现有的电解液抗氧化性能弱,易氧化分解的问题;具有更高的库伦效率和更高的电容保持率,也提高了锂离子电池的循环稳定性。
本发明公开了一种废旧锂电池电解液的无害化回收处理方法及装置,所述方法在密闭和保护气氛下进行且包括以下步骤:将破碎后的废旧锂电池物料在低温下间接加热,所得挥发气体冷却形成气液混合物,经煤油和CaCl2溶液组成的萃取剂吸收,尾气经处理后排空。装置包括依次连通的真空盘式干燥机、冷冻机、萃取吸收塔、水洗塔和活性炭吸附塔。本发明对废旧锂电池物料进行低温间接加热:1、使得锂电池电解液中的电解剂挥发出来并避免低闪点的电解液成分高温下发生燃烧;2、可以保证电池中的隔膜不会熔化变质,以确保隔膜的后续回收利用;3、可避免电解液中的电解质六氟磷酸锂易跟水反应,产生大量氟化氢有害气体,以确保电解剂的有效回收。
一种片层状物包覆的球形富锂锰基正极材料前驱体及其制备方法,属于锂离子电池电极材料制备领域。本发明制备的富锂锰基正极材料前驱体为片层状物包覆的球形结构。基于两个不同阶段的液‑液共沉淀方法,通过控制两个阶段的不同工艺条件,制备出片层状物包覆的球形富锂锰基正极材料前驱体。采用该片层状物包覆的球形富锂锰基正极材料前驱体制备的正极材料电化学性能优异,尤其循环稳定性明显提高。本发明工艺简化,生产成本低,可以规模化生产。
本发明公开了一种废旧锂离子电池正极材料再生的方法。先将废旧锂离子电池经放电、拆解,得到的正极集流体剪切成小薄片后热解。而后采用物理方法将铝箔与活性物质分离。然后,将废旧正极活性物质进行球磨处理。通过球磨过程,一方面,可以将废旧锂离子电池正极材料表面损坏的部分剥除,直接获取无损的材料;另一方面,可以使不同损坏程度的废旧锂离子电池正极材料表面性质趋同,减小材料间的差异性。球磨分级后将材料在氢氧化锂的水溶液中浸渍。而后进行焙烧处理,获取再生材料。本发明首次采用球磨方法再生正极材料,方法简单、可操作性强、经济有效。
本发明提供了一种石墨烯高能锂电池复合正极浆料,涉及锂电池正极浆料技术领域。本发明以解决现有技术使用的正极浆料导致锂电池储能降低、循环性能和稳定性差,致使使用过程容易发热、寿命缩短、利用率降低的技术问题,因此,本发明提供了一种石墨烯高能锂电池复合正极浆料。与传统锂电池正极浆料相比,本发明制备的正极复合浆料,在温度35℃,1C充电6C放电500次循环情况下,电池容量从195.256mAh/g衰减至193.658mAh/g,容量保持率达到99.18%,提高了放电比容量、抗衰减性能增强,而且具有高循环寿命和高容量稳定性。
本发明提供一种废旧锂离子电池成分的资源化分离方法,包括材料的制备,湿法冲击破碎,破碎后的筛取,按照筛取后的材料进行铝资源的回收钴资源的回收及钴酸锂的制备。本发明采用的湿法冲击破碎可有效地将废弃手机锂离子电池破碎解离,实现选择性破碎,得到的破碎产品单体解离充分,为后续机械分选、化学处理提供了优良的入料;可实现从废旧电池粉料中高效除铝;以废旧锂离子电池回收的钴为原料,采用(NH4)2C2O4沉淀固相法直接合成了LiCoO2粉体,钴的沉淀率达到99.2%;利用回收的钴资源制备的钴酸锂,产物的首次充、放电比容量分别为143.8mAh/g和140.0mAh/g,第10次循环的容量保持率为96%。
本实用新型公开了一种废旧锂电池电解液的无害化回收处理装置,包括依次通过管道连接的第一真空盘式干燥机、冷冻机、萃取吸收塔、水洗塔和活性炭吸附塔;所述第一真空盘式干燥机上开设有第一进料口、第一出料口、热源入口、热源出口、第一排气口和第一保护气体入口,所述第一真空盘式干燥机内设有空心干燥盘,所述空心干燥盘分别与热源入口和热源出口通过管道连通;所述第一排气口与冷冻机相连。藉由上述结构,可对拆解和破碎处理的废旧锂电池物料进行低温间接加热,使锂电池电解液中的电解剂挥发出来且保证隔膜不会熔化变质,还可避免电解质六氟磷酸锂易跟水反应,产生有害气体危害环境。
本实新型提供一种自识别输入源的锂电池安全快速充电电路。所述电路包括微处理器、充电管理芯片、电量计芯片、USB开关芯片、USB接口、锂电池接口,输入源通过USB接口与充电管理芯片连接,从设备通过USB接口经USB开关芯片与微处理器连接,微处理器通过IIC总线充电管理芯片和电量计芯片连接,充电管理芯片和电量计芯片经锂电池接口与锂电池连接。所述充电电路能够自动识别输入源类型并根据输入源类型自动设置输入电流限制,最大5A电流充电,精确显示电量,具有USB通讯开关、电路完全重启、双监测措施、热调整和热关闭功能多种安全措施保护电路和锂电池,拥有充电时间短、安全充电、智能充电的特点。
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