本发明属于锂离子二次电池技术领域,具体涉及一种快速充电锂离子二次电池及其使用方法。本发明在普通锂离子二次电池结构基础上,通过在负极材料部分增加提供额外电场的模块,该额外电场模块产生的附加电场可以增强锂离子与负极材料的反应,同时降低锂离子的扩散能垒,使得锂离子快速的嵌入,从而达到快速充电的效果。本发明提供的快速充电锂离子二次电池大大缩短了充电时间,具有较高的经济效益。通过控制开关可实现普通充电与快速充电模式的转换。该锂离子二次电池设计结构简单,实现方便。
本发明涉公开了一种用于磷酸铁锂动力电池正极材料制备的新方法,属于新材料和新能源领域,该方法首先将磷酸铁锂的原料、锂盐和铁盐进行纳米化处理、得到颗粒小而均匀的原料,再将原料在分散剂、表面活性剂以及球磨的作用下,进一步混合均匀,并通过冷冻干燥防止干燥过程中的不均匀出现,通过低温合成和高温快速晶化防止颗粒的长大,从而得到颗粒小、分散均匀、质量稳定的磷酸铁锂正极材料。
本发明涉及一种硅酸亚铁锂/碳复合正极材料及其制备方法,属于锂离子电池制造技术领域。本发明所要解决的技术问题是提供一种新的途径制备高倍率性能的硅酸亚铁锂/碳正极材料。发明硅酸亚铁锂/碳复合正极材料是由沥青受热碳化得到的的碳均匀包覆在硅酸亚铁锂表面形成的20~120nm的颗粒组成,其中,碳在硅酸亚铁锂/碳复合正极材料中所占比例为2%~30%。本发明以沥青为碳源进行掺碳处理,制备得到硅酸亚铁锂/碳复合正极材料,用于锂离子电池,具有较高的充放电容量、良好的循环性能。
本发明公开了一种利用纯工业废渣制备的锂渣混凝土,包括以下重量份的原料:锂渣250~500份、碱激发剂80~250份、减水剂0~30份、0~4目钢渣400~700份、0~16目钢渣300~600份、0~40目钢渣150~400份、水200~300份。本发明通过锂渣、碱激发剂、减水剂、钢渣、水进行合理配比,各原料之间相互配合所得到的锂渣混凝土28d强度大于24.1MPa,流动性大于189mm,合理地利用了资源且有效的保护了环境,混凝土原料全部使用工业废渣正符合绿色发展的强有力号召,将为建筑工业的发展带来强有力的辅助,对混凝土工业的发展具有重要意义。
本发明公开了一种高性能锂离子电池负极结构及其制备方法,该锂离子电池负极结构包括内核和外壳,所述内核由石墨构成,所述外壳包括红磷、碳纳米管、无机锂化合物及粘结剂,所述内核与外壳的厚度比为20:X,其中X大于等于1且小于等于4。该锂离子电池负极不仅克容量高,且倍率性能佳、低温性能优异、循环性能佳。
本发明属于锂电池负极料技术领域,具体涉及一种锂电池疏水型NCA正极材料及制备方法。本发明的方法包括:将NCA粉末和钛酸酯、导电剂加入异丙醇中,机械搅拌15~30min,将有机造孔剂溶解于去离子水中,与分散液混合,加氢氧化锂调节PH至8~9,在40~60℃下搅拌0.9~1.1h,过滤干燥,获得改性NCA粉末;将改性NCA粉末在氩气保护、300~600℃下烧结1.9~2.1h,获得多孔氧化钛层包覆的NCA粉末。本发明可以有效提高NCA正极材料的疏水能力,同时离子导体凝胶具有优异的锂离子传导能力和耐高温性能,进一步提高了正极材料的循环性能。
本发明公开了一种基于水解联合溶剂热法的钛酸锂陶瓷小球制备方法及产品,采用钛酸丁酯水解联合混合溶剂热法制备出颗粒粒径约为10nm的超细前驱粉体,再利用超细前驱粉体通过湿法成型和低温烧结获得晶粒尺寸为20~60nm的钛酸锂陶瓷小球,极大降低了钛酸锂陶瓷小球的晶粒尺寸,晶粒尺寸的减小改善了钛酸锂陶瓷小球的释氚性能、抗辐照性能及力学性能,可作为聚变用氚增殖陶瓷小球的重要备选材料。
本发明属于锂电池领域,提供了一种预胶囊化制备高镍三元锂电池电极材料的方法,将可溶于水的锂源、镍源、钴源、锰源分别与之对应的螯合剂混合,然后按照高镍比例混合,高压喷雾进入雾化室,雾化室内为氮气保护,高压喷入熔融流态的硬脂酸,在下沉过程中冷凝包覆雾化的高镍三元前驱物形成微球雏形;然后将雏形微球加入碱液陈化,烧结,得到单晶完整的球形高镍三元锂电池电极材料。
本实用新型涉及锂电池技术领域,且公开了一种具有良好的防晃动功能的锂电池放置仓,包括固定板,所述固定板正面的左右两侧均固定安装有侧架。该具有良好的防晃动功能的锂电池放置仓,当需要将锂电池本体装置时,首先将其放置在限位底座的上端,接着转动第一转环,通过啮合带动左右两个啮合锥齿同时转动,使第一螺杆在限位杆的限制下稳定转动,在左右两个第一螺杆转动的过程中,移动套杆受其螺纹推力而上下移动,从而将锂电池本体的上下两侧限制,接着通过第二转环转动左右两侧的第二螺杆,将锂电池本体夹持,固定板产生晃动的过程中,会推动连接弹簧、伸缩杆和挤压弹簧挤压,使晃动的能量减缓,使设备具有良好的防晃动功能。
本发明公开了一种含锂六元系中温负温度系数热敏电阻材料,该材料是锰、钴、镍、铁、铝和锂的六元氧化物,其中六种金属元素的摩尔比为Mn:Ni:Co:Fe:Al:Li=50‑80:10‑20:18‑10:10‑5:2‑8:1‑5。本发明所述含锂六元系中温负温度系数热敏电阻材料在中温(300‑500℃)下,能够表现出稳定的高B值和中等阻值特性,成功克服了传统NTC热敏电阻材料难以同时满足电阻率与B值性能要求的缺陷,极大拓宽了NTC热敏电阻材料适用领域,可广泛应用于中温条件下各领域中装备灭火抑爆等温度传感报警装置,工业实用价值高。
本发明旨在提供一种锂电池回收处理的方法,涉及新能源材料锂电池资源化回收处理领域,包括以下步骤:1)将废旧锂电池放电后剪切破碎并进行分离,得到悬浮液;2)将悬浮液与无机酸、过氧化氢混合进行浸取,得酸化浸出液;3)将酸化浸出液进行沉积后,再进行过滤膜处理,得到Li+溶液;步骤3)中的过滤膜处理的步骤包括:过滤预处理、超滤处理、陶瓷纳滤处理、耐酸碱过滤处理;耐酸碱过滤处理的膜材料为陶瓷和/或高分子聚合物。本发明的资源回收率可达99%,产物成分纯净;本发明回收处理系统易于控制、操作简单。
本发明介绍的钴酸锂废电池正极材料的浸出方法是将从镍酸锂废电池中分离出的正极材料和磨细的软锰矿放入耐压并耐硫酸和硝酸腐蚀的容器中,并将硫酸和硝酸泵入该容器,然后密封容器,进行镍酸锂废电池正极材料的浸出。
本发明公开了具有超高界面面积的三明治复合结构单元、全固态锂离子电池及其制造方法,三明治复合结构单元的制造方法包括以下步骤:将正极片和负极片的两个表面分别加工形成具有微米级的峰谷锯齿形或凹凸起伏形的凹凸表面,在正极片和负极片的两个凹凸表面上分别涂布固态电解质膜浆料并干燥后得到表面平整的复合正极片和复合负极片;将若干片复合正极片和复合负极片交替叠放并经过热压融合处理和冷压保形处理,得到包括完全贴合的正极、固态电解质膜和负极的三明治复合结构单元。固态锂离子电池是以三明治复合结构单元为核心组件组装得到。本发明能数倍增加固态电解质膜与正极界面、固态电解质膜与负极界面的界面面积,数倍增加锂离子通过该界面的通道。
本发明涉及锂电池技术领域,具体涉及一种提高固态锂电池烧结性能的方法。本发明一种提高固态锂电池烧结性能的方法,使用聚苯乙烯对负热膨胀材料进行包覆处理后,将获得的颗粒作为造孔剂与固体电解质复合烧结,形成两端具有三维孔隙结构的复合电解质,向两端的孔隙分别注入正负极电极材料,通过降温烧结使形成的固态电池均匀致密;本发明通过具有负热膨胀的颗粒在降温烧结过程中自发膨胀对正负极材料的挤压,有效提高正负极材料与电解质的接触和材料整体的致密性,从而提高电池的性能。
本发明涉及锂离子电池富镍正极材料LiNi1-yCoyO2(0.2≤y≤0.3)的液相合成方法,具体来说为溶胶—凝胶法。该方法采用廉价的柠檬酸为螯合剂,其以乙醇为溶剂的溶液与锂盐及镍盐、钴盐的水溶液混合,经加热、搅拌,浓缩形成凝胶;生成的凝胶经干燥后进行加热分解,然后在高温下烧结,冷却后研细,即得亚微米级的镍钴酸锂粉未。与现有技术相比,本发明具有消耗较少的有机溶剂、合成周期较短、设备简单、环境友好,得到的产品化学均匀性好、电化学性能优异等优点。
本实用新型公开了一种用于工业提锂的循环冷却系统,属于工业提锂技术领域,其包括数个工业冷凝设备、凉水塔和集水槽,所述凉水塔的底部设置有冷凝进水口和冷凝出水口,每一所述工业冷凝设备分别通过第一水管与冷凝进水口连接,所述冷凝出水口位于集水槽的上方,所述集水槽通过第二水管分别与每一所述工业冷凝设备连接。本实用新型可将盐湖提锂工艺中产生的水蒸气和热水进行回收冷却,建立水冷循环,提高水资料的利用效率。
本实用新型公开了一种锂离子电池的水冷结构,具体包括电芯、水套、冷却液和外壳,所述水套为曲线型结构且呈封闭状包覆在电芯外侧,由水套包覆的电芯浸于所述冷却液中,所述冷却液设置在所述外壳内,所述外壳设置有进水口和出水口。曲线形状水套包覆在电芯外侧,有效增大了锂离子电池与冷却液的接触面积;电芯与水套内壁进行热传导,水套外壁与冷却液进行对流实现对电芯的有效散热,有效提高了锂离子电池的散热效率。
本发明属于锂离子电池领域,提供了下式所示的高压电解液添加剂,
一种在铜箔表面制备三维多孔碳掺杂钛酸锂涂层的方法,属于锂离子电池负极制备领域。包括:1)将钛源和氢氧化锂分散于去离子水中,得到混合液A;2)将高分子碳源分散于无水乙醇中,得到混合液B;3)将混合液B和混合液A混合,得到混合液C;4)将混合液C置于不锈钢槽体中,以铜箔作为阳极、不锈钢槽体作为阴极,采用液相等离子体氧化电源供电,在脉冲电压为700V~900V、频率为60Hz~1000Hz的条件下氧化3~8min,即可在铜箔表面形成三维多孔的碳掺杂钛酸锂复合涂层。本发明得到的碳掺杂钛酸锂涂层具有三维多孔的结构,有利于锂离子电池电解液的浸润,能够减少扩散传质的阻力。
本发明属于锂离子电池材料领域,明公开一种SiC基全固态锂离子电池聚合物电解质及制备方法。主旨在于解决固态电解质的电化学性能和力学性能之间的平衡问题,主要方案包括如下步骤:将聚乙二醇、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、聚偏氟乙烯、纳米SiC颗粒、N甲基吡咯烷酮按照比例混合制备SiC基聚合物凝胶溶液;将SiC基聚合物凝胶溶液置于玻璃板上,刮涂至适当厚度,然后加热固化形成固态电解质膜。本发明具有良好的锂离子电导率和较高的力学性能,同时具有高柔性、高韧性以及良好的热稳定性能,可应用于全固态锂离子电池。本发明生产过程便捷,成本较低,适用大规模工业化生产。
本发明提出一种形状记忆合金框架基高镍三元锂电池材料及制备方法,将硫酸镍、硫酸钴、硫酸锰溶液按照摩尔比Ni:Co:Mn=8:1.5:0.5称量配合,共沉淀法得到高镍三元前驱体Ni0.8Co0.15Mn0.05(OH)2,然后将锂盐与高镍前驱体混合球磨,在烧结炉中于700‑850℃高温煅烧后与形状记忆材料镍钛合金混合磨研挤压,使镍钛合金包覆在镍钴锰酸锂三元颗粒材料表面,进一步激光快速焊接,得到形状记忆合金框架基镍钴锰酸锂三元材料。本发明提供上述方案有效克服了现有高镍钴锰酸锂三元材料包覆改性时包膜易开裂脱落的缺陷,提高了高镍三元材料的循环稳定性,使材料的倍率性能和循环性能显著提高。
本发明涉及锂电池领域,其包括一种正极结构及其制备方法,其中正极结构包括正极集流体及形成在正极集流体之上的单晶正极层,所述单晶正极层包括至少一层MOx氧化物单晶正极晶体,所述MOx氧化物单晶正极晶体的材质包括含V、Mo、Mn、Ni、Fe、Co、Cr、Ti或Bi中一种或几种组合的金属氧化物或含锂金属氧化物、过渡金属磷酸盐。本发明还包括一具有上述正极结构的锂电池。在本发明中,通过直接在正极集流体上形成包括MOx氧化物单晶正极晶体的单晶正极层,其所形成的完整的大单晶体可以为锂离子在充放电的过程中提供畅通的扩散和迁移通道。本发明所提供的锂电池具有高的容量密度及循环性能,且热力学性能优异。
本发明提供了一种Li2O‑V2O5‑B2O3‑Fe2O3非晶态锂离子电池正极材料及其制备方法,属于锂离子电池正极材料生产技术领域。本发明的合成方法:将合适的锂源、钒源、硼源、铁源充分研磨混合,通过高温熔融、保温使体系均匀混合,最终进行急冷得到非晶态材料。本发明的Li2O‑V2O5‑B2O3‑Fe2O3非晶态锂离子电池正极材料,打破了传统晶态体系的理论容量约束,通过控制合成条件使Li‑V‑B‑Fe‑O形成非晶态无序网络结构,利用其各向同性特征促进锂离子迁移,使锂离子不受晶体材料中晶格的约束,可以更多的嵌入无序网络结构,且V、Fe的变价进一步提升其容量,使该正极材料具有良好的电化学性能。此外,非晶态正极材料较传统的锂离子电池正极材料,其合成工艺简便、制备过程绿色环保、反应条件易控、原料成本低廉,利于工业化推广应用。
本发明公开了一种小样本条件下的锂电池剩余寿命预测方法,通过加速锂电池的寿命实验,获取锂电池容量在不同时刻的退化量;然后利用最大似然估计算法估计每个锂电池在二阶段维纳过程模型中的参数,进而估计出每个的分布参数;接着利用二阶段维纳过程扩充锂电池退化数据,用于训练多个神经网络,并通过预测时长选出最优的神经网络,用于待测锂电池剩余寿命的实时预测,具有预测精度高、预测速度快等特点。
本发明公开了一种二氧化硫气体浸取废旧锂电池制备电池正极材料的方法,废旧锂电池经过放电拆解、分选和研磨,得到正极混合材料,与水配成浆液,将浆液、二氧化硫与空气混合气体送入反应器中,通过添加适当的金属离子盐,调节所得的浸出液中Li+、Co2+、Ni2+和Mn2+的摩尔比;加入柠檬酸和聚乙二醇混合液后,再调节溶液pH,控制溶液温度70‑85℃持续搅拌得到凝胶,凝胶干燥、煅烧、研磨均匀后得到三元锂电池正极材料。本发明可实现废旧锂电池中锂、钴、镍、锰四种金属的回收,并直接作为三元锂电池正极材料制备的原材料,各金属回收率均可达到95%以上,同时实现硫资源的循环利用。
本发明涉及锂电池领域,公开了一种磷酸铁锂电池正极材料回收再利用的方法。包括如下过程:(1)将废旧磷酸铁锂电池经拆解后剥去外壳,放入双氧水中进行超声振荡和机械搅拌,取出铝箔和铜箔以及隔膜直接回收,其余部分为回收液;(2)向回收液中加入锂源、铁源和磷源,得到混合溶液;(3)向混合溶液中加入柠檬酸、氨水,形成溶胶;(4)将溶胶进行喷雾干燥的粉末与碳源混合球磨、煅烧,即得磷酸铁锂材料。本发明的方法工艺简单,产品利用率高,回收成本低,所得磷酸铁锂材料颗粒球形度好,粒度分布均匀,振实密度高,高倍率下稳定好,并且导电性好,充放电性能优异。
本实用新型公开了一种锂电池充电管理防护设备,主要解决现有的锂电池充电管理装置防护措施不够,在将充电线与电动汽车连接时容易发生危险,另外在充电头还未拔下,若驾驶员操作不当启动车子时,会导致锂电池充电管理装置损坏的问题。该锂电池充电管理防护设备,包括充电头,所述充电头的一侧对称开设有凹槽,两个凹槽相互远离的一侧内壁上均开设有矩形孔,所述凹槽的顶部内壁上和底部内壁上焊接有同一个立板,所述立板上开设有第一通孔。通过上述方案,本实用新型增加了充电头的安全性,充电头可以在驾驶员操作不当启动车子时脱离充电接口,进而可以避免损坏锂电池充电管理装置,使用方便。
本发明公开了一种锂硫电池正极材料的制造方法,将聚丙烯腈树脂微粉和硅藻土以质量比38~41:62~59,经前期处理后置于经过氮气置换的高温炉中,在适当抽取真空的条件下,使块状粘胶泥成为只含有碳化硅成份的块状硅藻土。然后将多硫化锂溶于NMP含多硫化锂28~33%wt的NMP溶液中浸渍33~38min,取出后,再将含有多硫化锂和NMP溶剂的块状硅藻土置于经过氮气置换的另一高温炉中,经多次的浸渍和高温蒸获得含有多硫化锂18~21%wt的锂硫电池正极材料,本发明制备方法简单、成本低,制备的锂硫电池正极材料具有高容纳硫的能力、较高离子传输能力和导电性能,能提高锂硫电池的高倍率性能和高循环性能。
本发明涉及锂电池技术领域,具体涉及一种用于锂电池的纳米氮化锡/硅负极材料及其制备方法,所述用于锂电池的纳米氮化锡/硅负极材料的制备方法,包括以下步骤:(1)制备负载二氧化硅阵列的硅基底;(2)负载硅阵列的硅基底的制备;(3)将负载硅阵列的硅基底置于真空沉积室中,向沉积室中通入惰性气体和氮气,开启偏压电源,以锡靶位靶材,在负载硅阵列的硅基底上溅射沉积氮化锡薄膜,得到预产物;(4)向真空沉积室中通入氮气,在200~300℃,对预产物进行等离子体刻蚀,得到用于锂电池的纳米氮化锡/硅负极材料。本发明的负极材料增加了Li离子脱嵌通道,同时细化晶粒,减少Li离子脱嵌过程中副反应产生,从而提高负极库伦效率。
本发明提供了一种四元锂离子电池正极材料(Li‑Ni‑Co‑Mn‑V‑O)。本发明也提供了该四元材料的相应合成方法:在前驱体合成阶段,通过草酸共沉淀将钒元素引入到体系中,能保证V元素以较大量均匀参与晶体形成新四元正极材料,且Mn能在酸性条件下能以Mn2+形式稳定存在,反应条件易于控制,合成工艺简单,产物稳定性好。本发明的四元锂离子电池正极材料,实现了将钒以第四组元均匀引入,形成新的镍钴锰钒四元锂离子电池正极材料,能在较高的截止电压下(4.6V)有着良好的循环及倍率性能,且由于Co含量的降低而降低成本以及减少Co所带来的环境问题,因此该材料提高了锂离子电池的商业应用价值。
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