本发明属于废旧锂离子电池回收技术领域,具体涉及一种废旧磷酸铁锂电池的处理方法。该方法将分离废旧电池得到的磷酸铁锂粉末放入水中,并向水中加入超声波进行强化反应,即可得到锂离子溶液以及磷酸铁沉淀。锂离子溶液中添加碳酸盐使其生成碳酸锂沉淀,将碳酸锂和磷酸铁混合焙烧,再生为磷酸铁锂正极材料。本发明提供的方法,不仅有效地防止了废旧磷酸铁锂电池所产生的环境污染,还可以将其中的废旧材料完全回收,且高效再生成为磷酸铁锂正极材料,投入使用。
本发明公开了一种综合利用钛铁矿制备磷酸铁锂前驱体的方法,将钛铁矿用酸浸出,过滤,在滤液中溶解一定量的其它铁源,使得混合溶液中FE的浓度为0.01-3MOL/L,TI与FE的摩尔比为0.0005-0.3;向溶液中加入氧化剂和沉淀剂,其中氧化剂和沉淀剂的浓度为0.01-3MOL/L,用0.01-6MOL/L的碱水溶液控制体系的PH=1.5-6.0,在20-90℃的搅拌反应器中反应5MIN-24H,将所得沉淀洗涤、过滤,在50-200℃下烘干即得锂离子电池正极材料磷酸铁锂的前驱体—磷酸铁和掺杂磷酸盐的混合物。本发明具有原料来源广、工艺流程简单、产品质量好且稳定、成本低等特点,特别适合于为锂离子电池正极材料磷酸铁锂的大规模生产提供优质的铁源,同时也使钛铁矿资源得到了综合利用。
本发明公开了一种兼具高电子/离子传输特性的固态复合金属锂负极及其制备方法和应用,该固态复合金属锂负极由金属锂、亲锂三维碳骨架材料和凝胶聚合物电解质复合而成。其制备方法是采用熔融灌锂或电化学沉积的方式将各原料复合在一起。本发明固态复合金属锂负极中,将亲锂三维碳骨架材料、凝胶聚合物电解质与金属锂复合在一起,使得固态复合金属锂负极在兼具高电子/离子传输特性的前提下能够有效抑制循环过程中锂枝晶的产生以及电极体积变化,由其构建的固态电池具有较高的比容量和循环稳定性,且安全性更高,使用价值高,应用前景好。本发明固态复合金属锂负极的制备方法具有工艺简单、可连续生产等优点,适合于大规模制备,便于工业化应用。
本发明涉及一种制备金属锂的熔盐电解方法,所述方法利用电解槽实施,电解槽分为阳极室和阴极室,阳极室内盛有阳极熔盐电解质并插有阳极,阴极室内盛有阴极熔盐电解质并插有阴极,电解槽内底部还盛有液态合金;电解槽通电运行后,向阳极室中加入氯化锂原料,即可在阴极室中得到金属锂产物。本发明所述方法具有生产连续,氯化锂原料要求低,金属锂产品纯度高等优点。
本发明公开了一种石墨烯复合的钴酸锂正极材料及制备方法,所述石墨烯复合的钴酸锂正极材料,包括以下原料:钴酸锂、水性丙烯酸聚氨酯、铜、石墨烯、氟基烷基聚醚、氯化聚乙烯、科琴黑、氯乙烯醋酸乙烯共聚物、亚乙基双硬脂酰胺、丙烯酸酯类调节剂、银粉、分散剂POLYRON。所述石墨烯复合的钴酸锂正极材料是经过石墨烯改性、磨粉、制备溶液、煅烧、研磨等步骤制得的。本发明的石墨烯复合的钴酸锂正极材料可显著提高电池容量、降低电池内阻、提升电池导电能力。
本发明公开了一种使用改性膨润土吸附剂去除锂云母矿中性浸出液中氟的方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)将钙基膨润土、硫酸和改性剂聚二十二烷基三甲基氯化铵混合均匀后,于50‑55℃反应1‑1.5h;反应结束后,经洗涤至中性后过滤,所得滤饼于110‑130℃干燥活化制得改性膨润土吸附剂;(2)调节锂云母矿中性浸出液的pH值至7.5‑9,加入改性膨润土吸附剂,使其浓度不低于30g/L,经固液分离即可得负载氟的改性膨润土吸附剂固体和脱氟锂云母浸出液。该方法制备的除氟剂可以有效的将锂云母矿浸出液中的氟含量降至达标,直接提升了碳酸锂产品的质量,并且成本低廉,具有可观的社会经济价值。
本发明公开了一种镍钴锰酸铷锂材料及其制备方法和应用,所述铷元素掺杂高镍三元正极材料的化学式为Li1‑xRbxNiyCozMn1‑y‑zO2,其中y≥0.6,0<x≤0.1,0<z<0.4,所述的铷元素掺杂高镍三元正极材料的制备方法,包括如下步骤:将镍钴锰三元材料前驱体、Li源、Rb源混合获得混合物,研磨后先于氧气气氛下进行预烧结,然后进行高温烧结,即得镍钴锰酸铷锂材料。本发明所述的铷镍钴锰酸铷锂材料颗粒均一、具有微纳尺寸、阳离子混排程度低,用于锂离子电池,所得锂离子电池放电比容量高,倍率性能高,循环性能好,使用寿命长。
本发明涉及一种层式软包锂离子电池模块及其电池组。该层式软包锂离子电池模块包含多个基本单元,其中基本单元包括软包锂离子动力电池、外框、散热板、弹性减振垫等部分。由多个上述的层式软包锂离子电池模块基于期望的容量堆叠而成的电池组,通过导电片连接,实现各个电池模块间的并联或是串联。单层模块由多个基本单元扩展而成,每个单层模块的基本单元数可根据各种客观条件的需要进行调整。所述电池组可以根据车辆提供的空间进行灵活地扩展,便于布置。通过本发明软包锂离子电池模块实现电连接的元件明显减少,而且便于扩展。
本发明公开了一种三维结构的复合锂金属负极的制备方法及其产品,在本发明中以薄晶石墨片为孔壁的碳纤维布的固有孔隙结构不仅可以缓解锂沉积/溶解过程中的体积变化,并通过锂的插入/提取路径引入锂的存储机制,同时碳布具有轻质、良好的柔韧性机械性能,可以抑制锂枝晶的生长。电化学沉积锂的过程中,金属锂与氟化钴之间发生不可逆的还原反应,形成钴纳米颗粒和氟化锂;钴纳米颗粒由于与锂金属具有更小的结合能,可以增加形核位点,降低锂金属的形核过电势,促进锂离子的均匀扩散。原位形成的氟化锂与碳纤维布间具有很好的界面接触,同时具有高的机械模量、高的化学稳定性和与锂具有高的界面能,可以均匀锂离子通量,有效的抑制锂的枝晶生长。
本发明公开了一种磷酸铁锂及其制备方法与应用,其制备过程包括以下步骤:S1、制备二氧化硅内核;S2、取步骤S1制得的二氧化硅制备成酸性溶液,加入磷源、铁源和锂源,并控制体系pH呈酸性,加入表面活性剂和有机溶剂作为结构导向剂后,进行水热反应,得悬浊液;S3、分离出步骤S2制得的悬浊液中的固相部分,除去二氧化硅模板,干燥得磷酸铁锂。该材料在超低温条件下,仍具有优异的容量和循环性能;该材料从根本上缩短了锂离子的扩散路径,并增加了电解液浸润空间。
本发明提供了一种锂电池用隔膜的制备方法,首先将砜基聚醚类酰胺、3‑(3‑苯氨基磺酰苯)丙烯酸、表面修饰聚吡咯管、乙烯基‑POSS、2‑三氟甲基丙烯腈、纳米碳酸钙、聚乙烯亚胺、引发剂按质量比2:1:0.5:0.3:1:0.1:0.3:(0.03‑0.05)混合均匀,经熔挤和热定型工艺,后通过酸洗、离子交换制得锂电池用隔膜。本发明方法简单易行,对设备依赖性不高,制得的锂电池隔膜具有成本低廉、对电解液润湿性好、稳定性佳、耐高温性能优异、锂离子传导率大的优点。
一种回收烟气型溴化锂吸收式冷水机组排烟余热的方法及装置,在烟气型溴化锂吸收式冷水机组的高温发生器烟气出口设置热媒水换热器,热媒水换热器的烟气通道连接高温发生器烟气出口,热媒水换热器的热媒水通道输出通过管路和热源水泵连接低温发生器进行循环。在高温发生器烟气出口设置热媒水换热器,高温发生器排出的烟气通过热媒水换热器,烟气加热的热媒水通过热源水泵输送进入低温发生器,加热低温发生器溶液,增加烟气型溴化锂吸收式冷水机组制冷量。本发明解决了现有烟气型溴化锂吸收式冷水机组制冷时对烟气利用不彻底的问题,在同质量流量烟气的条件下,制冷量提高13-15%。
本发明公开了一种锂离子电池电芯的制作方法,它是按下述步骤制作:将两片宽度一致,长度不同的负极片对齐重叠在一起,然后将两片负极片的一端点焊在一片负极耳上,组成负极片组。将长正极片的一端焊接上正极耳,将另一短正极片一端焊接上铝带。卷绕前,将短正极片用隔膜纸包裹住,然后将其插入负极片组中负极片之间。卷绕时,先放一层隔膜纸,然后将插有正极片的负极片组放在隔膜纸中间。再在负极片组上放一层隔膜纸,最后将长正极片放在隔膜纸中间,各极片、隔膜纸对齐卷绕成卷芯。最后将两正极片的正极耳与铝带焊接在一起,组成一个完整的电芯。本发明是一种制作简单、电池内阻小、生产效率高,适合高容量、大规格的锂离子电池电芯的制作方法。
本申请公开的锂电池系统,与现有技术相比,包括:箱体,所述箱体包括锂电池放置腔和线路板放置腔;箱盖,所述箱盖包括外盖和内盖,所述外盖一侧与所述箱体一侧固定连接,所述内盖设于所述锂电池放置腔和所述线路板放置腔上;安装于所述锂电池放置腔内的锂电池模组,所述锂电池模组包括:模组上顶板;模组下底板;设于所述模组上顶板和所述模组下底板之间的模组框架,所述模组框架上设有散热铝板,所述散热铝板边缘为弯折状且延伸至所述锂电池模组外部,所述散热铝板上设有硅胶垫,所述硅胶垫上设有锂电池。本申请提供的锂电池系统,相较于现有技术而言,其能够解决锂电池散热性能差的问题,提高锂电池使用过程中的散热效果,延长锂电池的使用寿命。
本发明属于锂离子电池回收领域,公开了一种选择性回收废旧锂电池中有价金属的方法,该方法包括以下步骤:向废旧锂电池中加入含硫化合物进行焙烧,水浸,得到碳酸锂溶液和滤渣;向滤渣中加入硫酸、含铁化合物进行浸出,固液分离,取固相得到二氧化锰和石墨渣;取固液分离的液相进行萃取,反萃,得到硫酸镍钴溶液和硫酸锰溶液。本发明的方法采用焙烧水浸法从废旧三元正极材料中选择性提锂,在浸出段基于二价锰可以还原镍钴的高氧化物的原理,从而实现选择性低锰浸出。
本发明公开了一种新能源汽车锂离子电池热失控预警系统,包括:用于监测电信号的电信号监测单元、用于监测温度信号的温度监测单元、用于采样收集所述电信号和所述温度信号对锂离子电池的状态进行判断并发出相应的控制指令的微处理器、接收所述控制指令的控制器以及用于发出警报的警报器。本发明还提供了一种新能源汽车锂离子电池热失控预警方法。本发明的有益效果在于:能够对锂离子电池包括充放电电信号、电池温度进行监控,能对不同情况下出现的锂电池热失控现象进行判定识别,并能够根据监测结果及时做出预警并通知用户及时处理,适用于各种新能源汽车的电池安全系统。
三维网状多孔石墨烯/磷酸铁锂复合正极材料及制备方法,所述复合正极材料由纳米片状的磷酸铁锂以质量比5~20:1均匀锚定于三维网状多孔石墨烯上形成。所述制备方法为:(1)在磷酸铁锂的醇溶液中,在搅拌下,加入硅烷偶联剂,搅拌反应后,离心,洗涤沉淀,烘干,得硅烷偶联剂修饰的磷酸铁锂纳米片;(2)分散于水中,在搅拌下,滴入氧化石墨烯水溶液,油浴加热反应,冷冻干燥,得三维网状多孔石墨烯/磷酸铁锂复合正极材料前驱体;(3)在保护气氛下,进行热处理,即成。本发明复合正极材料组装的电池放电比容量高、高倍率充放电性能及循环性能优异,导电性好;本发明方法工艺简单、成本低廉、适宜于工业化生产。
一种基于状态转移优化RBF神经网络的锂电池SOC估算方法。本发明公开了一种基于状态转移优化RBF神经网络的锂电池SOC估算方法,它涉及到电动汽车技术领域。其中,该方法包括:(1)采集离线训练样本数据,对所有训练样本进行归一化处理;(2)建立基于RBF神经网络的锂电池SOC估算模型;(3)采用STA优化算法对所建立的RBF神经网络模型进行优化;(4)保存训练好的RBF网络结构以及各参数值,将训练好的RBF网络用于磷酸铁锂电池SOC的估算;本发明可以准确的估算锂电池SOC,具有估算精度高、可靠性强、估算模型简单等特点,可广泛应用于电动汽车动力电池技术领域。
一种回收烟气型溴化锂吸收式冷水机组排烟余热的装置,在烟气型溴化锂吸收式冷水机组的高温发生器烟气出口设置热媒水换热器,热媒水换热器的烟气通道连接高温发生器烟气出口,热媒水换热器的热媒水通道输出通过管路和热源水泵连接低温发生器进行循环。在高温发生器烟气出口设置热媒水换热器,高温发生器排出的烟气通过热媒水换热器,烟气加热的热媒水通过热源水泵输送进入低温发生器,加热低温发生器溶液,增加烟气型溴化锂吸收式冷水机组制冷量。本实用新型解决了现有烟气型溴化锂吸收式冷水机组制冷时对烟气利用不彻底的问题,在同质量流量烟气的条件下,制冷量提高13-15%。
本发明提供了一种基于电渗析原理的卤水或海水提锂方法及装置。该方法如下:在正极区提供循环的卤水或海水,负极区为无锂或少锂溶液,正负极区域用锂离子固态电解质分隔;基于电渗析原理,外电路对正极施加2.0V以下电压,在电场作用下,Li+等阳离子通过固态电解质向负极区移动,由于固态电解质对Li+的选择透过性强,在负极溶液中可以实现Li+的富集,多重富集后将Li+以微溶的化合物形式析出。该方法利用固态电解质对Li+的选择透过性,在低电压下提取卤水或海水中的Li元素,可大大降低Li提取成本,有助于降低锂离子电池中无机原料的成本,促进锂离子电池行业发展。
一种二次锂离子电池及其制备方法,该二次锂离子电池包括正极、负极、隔膜及含有锂盐的非水电解液,所述负极表面涂布有包含阳极交换材料与无机材料的混合物,所述阳极交换材料为含锂、钠、铵的阳离子的铝硅酸盐或磷铝酸盐,无机材料为Al2O3或SiO2,并且,所述阳极交换材料与所述无机材料的质量比为1:50-10:1。与现有锂离子电池比较,本发明之锂离子电池的安全性能和循环性能都明显得到提升,使用寿命长。适于大规模工业化生产。
本发明公开了一种用于超级电容器的锂盐掺杂态聚苯胺电极材料的制备方法。首先利用界面聚合法制备直径在30~120NM之间,长度为500NM至几微米的酸掺杂态聚苯胺纳米纤维,再用碱液反掺杂获得其本征态,最后在惰性气体保护气氛下用锂盐溶液再掺杂即得锂盐掺杂态聚苯胺材料。聚苯胺纳米纤维更有利于锂盐溶液的掺杂和电解液的浸入,同时在充放电过程中更方便离子的嵌入/脱出,因而通过本发明制备的锂盐掺杂态聚苯胺电极材料在有机电解液中具有超过120F/G的比电容值,优于采用现有技术制备的锂盐掺杂态聚苯胺材料,同时也远优于普通的盐酸掺杂态聚苯胺材料,有效解决了聚苯胺材料在有机电解液中低比电容值的问题。
本发明涉及一种对锂离子正极材料进行表面包覆的低热固相方法。将锂离子正极材料、作为包覆用的金属盐以及能与之进行低热固相反应的固体粉末,按1∶(0.001-0.3)∶(0.001-0.3)摩尔比混合,球磨使其均匀混合,得混合物;再用去离子水洗涤上述混合物,于50-120℃烘干,得到已包覆的锂离子正极材料;将洗涤后的上述烘干锂离子正极材料再于400-850℃焙烧0.5-6小时得到包覆的锂离子正极材料。本发明工艺简单,操作方便,环境友好。包覆后的锂离子正极材料的电化学性能及安全性能得到改善,适合于工业化生产。
本发明属于矿物浮选领域,具体公开了一种用于含磷锂矿反浮选脱磷的复合抑制剂,其包括和海藻酸及其盐、苹果酸及其盐中的至少一种。本发明还包括采用所述的抑制剂进行含磷锂矿的脱磷方法。本发明复合抑制剂兼具良好的抑制能力和选择性,可以在含磷锂矿浮选体系中选择性地抑制锂辉石,对磷灰石几乎没有影响,从而更高效地反浮选脱除磷灰石。进一步地,本发明锂辉石复合抑制剂针对不同类型的含磷锂矿也具有良好的反浮选脱磷效果,可以实现锂辉石与磷灰石选择性地分离,显著降低了锂在磷灰石尾矿中的损失率,使锂辉石精矿中P2O5含量达到有色金属行业标准,保证了锂辉石精矿出售的价格,减少了后续冶炼提锂过程中的除杂工序,实现了锂矿资源的高效回收利用,具备提高矿山经济效益的潜力。
一种线状纳米碳导电剂包覆磷酸铁锂正极材料的方法,具体步骤为:1)将0.15g-0.65g线状纳米碳溶于50ml-300ml聚丙烯酸脂浓度为1g/L-4g/L的溶液中,然后将其置于30℃-80℃水浴,超声分散上述溶液1.5h-2.5h制得均匀分散的线状纳米碳溶液;2)将明胶细粉溶于去离子水中,搅拌、超声30分钟后,按比例加入磷酸铁锂颗粒,搅拌、超声30分钟后再加入上述线状纳米碳溶液100-300ml,得混合溶液;3)将混合溶液搅拌、超声,并用醋酸调节pH值为3-6,30分钟后,将混合溶液反复冲洗过滤,最后将固体物烘干,冷却,即得到线状纳米碳包覆的磷酸铁锂颗粒。本发明的方法可以使得线状纳米碳在磷酸铁锂颗粒表面呈均匀的网络分布,可提高粉末磷酸铁锂的导电性和电极的充放电效率,以及可以提高电池的高低温性能。
本发明公开了一种二次电池用金属锂负极,包括三维多孔集流体、分散在集流体孔隙中的金属锂活性物质、以及复合在所述集流体任一平面的锂沉积诱导层。此外,本发明还公开了所述的负极的制备方法和应用;以及采用本发明负极组装得到的锂离子二次电池。本发明独创性地发现,在集流体的一个平面沉积锂沉积诱导层;有助于出人意料地提升负极的稳定性,特别是在高电流密度下(例如3~5mA/cm2时)的稳定性。本发明方法有效防止三维多孔锂负极存在的电极表面优先沉积锂所导致的孔洞堵塞及锂枝晶生长问题,提高锂阳极充放电库伦效率及循环寿命。
本实用新型提供了一种锂电池包的充电控制装置,锂电池包内设置有串联在锂电池包总正极与总负极之间的一个或多个电池组,该充电控制装置包括有设置在电池包箱体内的电池管理系统,电池管理系统包括有电池管理单元、电池检测单元、绝缘检测单元,充电控制装置还包括有车载充电机、与电池组串联的分流器,绝缘检测单元还通过采集信号线与分流器并联。本实用新型在锂电池包充电过程中能够对锂电池包进行充电控制,确保锂电池包充满电,解决了锂电池包经常容易出现未充满电的问题;在防止锂电池包过充的同时,保证锂电池包达到满充电状态,从而避免单体锂电池损坏,延长单体锂电池的循环使用寿命。
一种制备层状铜/锂复合箔材的深冷异步轧制方法,将铜箔和锂箔剪切成长方形尺寸,铜箔厚度为锂箔的二分之一,宽度相同,长度为锂箔的一倍,将铜箔沿长度方向对折,完全包覆好锂箔,放入深冷箱中冷却,然后进行深冷轧制,然后再进行折叠、深冷轧制,重复5‑10次,生产出高性能的层状铜/锂双金属复合箔材;将层状铜/锂双金属复合箔材进行折叠,放入深冷箱中重新冷却,然后进行深冷异步轧制,直到将轧件厚度轧至10~50μm。本发明利用超低温塑性变形,金属锂与金属铜之间结合力相对较弱,从而难以形成金属间化合物。与此同时,利用超低温情况下,金属锂与金属铜均具有良好的塑性,从而实现多道次塑性变形。所得材料为纳米层状复合结构,具有良好的电池属性。
碳纳米管在锂离子电池导电胶中的分散工艺,包括下述步骤:首先取溶剂、导电剂、分散剂混合搅拌后,加入磷酸亚铁锂、钛酸锂、三氧化二铝,混合搅拌均匀,得到预混锂离子电池导电液后置于由搅拌罐与高速分散机组成的内循环系统中进行循环搅拌分散,得到均匀锂离子电池导电液;向其中加入粘接剂,混合搅拌均匀,得到锂离子电池导电胶。本发明通过控制磷酸亚铁锂、钛酸锂和三氧化二铝的粒度分布范围,在搅拌、分散过程中产生球磨效应,有效提高碳纳米管分散的均匀性。特别是采用内循环系统进行循环搅拌分散,可防止在搅拌罐内产生循环死角,进一步提高碳纳米管分散效果。本发明工艺简单、操作方便、在锂离子电池浆料配制过程中碳纳米管分散均匀、浆料粘度长时间稳定、再现性良好。适于工业化应用。
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