本发明公开一种钛型锂离子筛及其制备方法,属于盐湖提锂的吸附剂技术领域,通过将锂源、钛源及含有M元素的物质进行均匀混合,在空气气氛中升温焙烧,再浸泡在无机酸溶液中进行脱锂,经过滤、干燥得到钛型锂离子筛。本发明可以通过对钛型锂离子筛中的过渡金属元素进行替换并合理设计,利用元素间的协同作用以及元素替换对锂离子筛晶胞参数进行改善,在提升钛型锂离子筛吸附容量的同时,提升吸附速率并且改善循环性能。
本发明涉及一种兼具高安全、高容量的锂电池用正极极片及其制备方法和用途,所述正极极片中掺混有富含锂的化合物,所述富含锂的化合物选自富锂锰基固溶体、富含锂的固态电解质及脱锂态的氧化亚硅中的至少一种,所述富含锂的化合物在电池过充、内短路、外短路、热滥用、针刺、挤压或过热等极端条件下够脱出Li离子,进而填补正极材料中的锂空位,稳定正极材料的晶格结构,改善由其制备得到的电池的安全性,且正极极片可在较高的面容量下保持优异的循环性能。
本发明公开一种基于牛粪锂元素含量寻找隐伏矿体的方法,包括以下步骤:从待测区采集牛粪样本并记录采样点位置;分析经预处理的牛粪样本锂元素得到待测区牛粪样本锂元素含量;根据待测区牛粪样本锂元素含量和已知的牛粪样本锂元素含量与锂矿体间的空间耦合关系判断待测区是否存在隐伏矿体。本发明基于牛粪锂元素含量寻找隐伏矿床的方法克服现有的勘查技术在常规物化探工作无法开展的地区寻找隐伏矿体的缺陷和不足,最大限度的利用了生物链对于锂的富集作用,提供一种更准确、更便捷、更直接、更行之有效的生物找矿的新方法。
本发明涉及一种锂电金属氧化物前驱体、正极材料及其制备方法,具体地讲是涉及一种一次颗粒间隙大的锂电金属氧化物前驱体、低杂质含量的正极材料及其制备方法。该前驱体分子式为(Ni1-x-yCoxMy)2O3,其中,0≤x<1,0≤y<1,M为Mn、Al、Fe或Ti等,其一次颗粒之间的间隙为0.05~2μm;由其制备的正极材料分子式为Li1+θNi1-x-yCoxMyO2,其中0≤θ≤0.15,其残留碱含量≤1200ppm,硫含量≤1200ppm。该前驱体一次颗粒间隙大,由其制备的锂电正极材料残留碱和硫含量低,制备方法简单,克服了残留碱和硫杂质不能有效去除,且洗涤多元材料造成的大量锂流失以及高温处理多元材料增加能耗等问题,适合于大批量工业生产。
本发明提供一种锂离子电池正极材料的制备方法,包括:a)提供含有LiOH和H2O2的第一混合液;b)将所述第一混合液与二价锰盐、含有自由移动阴离子的聚合物和导电剂反应后得到锂离子电池正极活性材料。本发明在合成LiBir的过程中引入了离子导电型化合物和电子导电型化合物,这样,可以使离子导电型化合物和电子导电型化合物分布于锰氧化物的层状结构中,而不是附着在锰氧化物的层状结构的表面。实验结果表明,使用本发明制备的锂离子电池正极活性材料来制备的锂离子电池具有良好的导电性。本发明在简便的合成方法下得到具有良好导电性的活性物质,降低了操作时间和能耗,相对于同类产品的合成工艺简单,成本低,具有很好的经济前景。
本发明涉及一种锂离子电池正极材料组合物、用于稳定尖晶石型锰酸锂的添加剂、提高锂离子电池稳定性的方法及由该组合物制备的正极片。该组合物中含有:作为正极活性材料的尖晶石型锰酸锂以及用于稳定尖晶石型锰酸锂的添加剂,所述添加剂的量为尖晶石型锰酸锂重量的0.2%-6%。该添加剂为三氧化二硼和/或气相法二氧化硅。根据本发明,可以大大提高以锰酸锂作为正极材料在电解液中的稳定性,从而使锂离子电池保持良好的储存性能和较好的循环使用寿命。
本发明公开了一种废旧锂离子电池全组分回收方法,所述方法包括以下步骤:1)将废旧锂离子电池放电处理,除去外壳后破碎;2)将破碎所得全部物料在保护性气体的保护下热处理,得到热处理固体产物和可燃油气;3)将所述热处理固体产物分散,筛分得到集流体粗料和电极细料;4)将所述电极细料水浸提锂,得到锂浸出液和提锂渣;5)将所述提锂渣进行酸浸,得到金属浸出液和石墨。本发明的方法实现了废旧锂离子电池的全组分回收,具有全量化高效利用、环境友好、流程简洁等优点,同时,由于热处理过程发生了自还原反应,正极粉酸浸过程无需添加还原剂,具有显著的经济效益。
本发明公开了用于对补锂电池阶段寿命进行预测的方法及系统,在恒温环境中,将补锂电池静置预设的时间后,对补锂电池进行恒流充电;对补锂电池进行恒流放电;对补锂电池多次循环进行的充电步骤和放电步骤;根据补锂电池多次循环进行的充电步骤和放电步骤,取预定循环周数进行微分处理,获取预定循环周数的微分电容曲线;根据预定循环周数的微分电容曲线,建立电位差与循环次数的曲线;获取电位差和循环次数的关系式;建立电位差与循环次数对应的微分电容的曲线;获取电位差和电容的关系式;设置衰减后的电容,根据获取的与衰减后的电容对应的电位差以及与衰减后的电容对应的电位差和循环次数的关系式,获取补锂电池的循环次数,即完成了此阶段的寿命预测。
本发明公开了一种基于固态电解质制备金属锂的方法,包括:以含有锂金属的混合物为阳极,含有锂离子的固态电解质作为电解质,在电解装置中进行电解反应在阴极得到金属锂。该方法可以以粗锂为原料制备得到高纯度的金属锂,从而显著降低成本,同时可以避免阳极反应过程氯气的产生,避免对电解装置的腐蚀,相对于传统的电解熔融氯化锂等方法具有显著的优势。
本发明属于锂离子电池技术领域的一种钛酸锂/亚氧化钛负极材料及其制备方法。该负极材料的化学式为(1-0.8x)Li4Ti5O12-xTi4O7,其中0.03<x≤0.30。可采用两种方法合成,第一种方法采用将钛酸锂真空碳化,通过控制温度、反应时间及压力使得在钛酸锂表面形成一层致密的亚氧化钛高导电膜,使其具有更高倍率性能,第二种方法采用在钛酸锂中直接加入Ti4O7,在惰性气氛下高温固相合成,制作工艺简单,利于工业化生产。与目前市场化的负极材料相比,钛酸锂/亚氧化钛复合负极材料具有更高的导电性及耐蚀性,具有更高的大电流放电循环性能,可进一步提高锂离子动力电池的倍率充放电性能和循环性能。
本发明提供了一种富锂锰基复合正极材料及其制备方法和应用,所述富锂锰基复合正极材料包括一次颗粒和/或由一次颗粒组成的二次颗粒,所述一次颗粒包括富锂锰基基体材料及位于其表面的复合包覆层;所述一次颗粒表面均包覆有碳包覆层,可以提高材料的电子电导率,碳包覆层有利于隔绝基体材料与电解液的接触,从而提高材料的循环性能;单个一次颗粒表面有完整的复合包覆层,即使二次颗粒破碎,也不会严重影响材料的循环稳定性,表面的碳源能将表层过渡金属元素还原,重建表层结构,原位生成尖晶石结构表面包覆层,尖晶石结构的包覆层有利于提高材料的倍率性能,同时有利于改善电压降低过快的问题。
本发明涉及锂离子电池领域,公开了一种含有夹心层的锂离子电池隔膜及其制备方法,该隔膜中含有夹心单元和包覆在所述夹心单元两侧的包覆层,所述夹心单元由聚合物电纺纤维I和载有无机粒子的聚合物电纺纤维II彼此杂序交错共同形成,使得所述夹心单元中的所述聚合物电纺纤维I和所述聚合物电纺纤维II彼此交织;所述聚合物电纺纤维I中含有高分子聚合物A,以及所述聚合物电纺纤维II中含有高分子聚合物B,所述高分子聚合物A和所述高分子聚合物B不同。本发明提供的锂离子电池隔膜具有高孔隙率、高吸液率、高耐热性和较低的电池内阻。
本发明涉及一种表面具有锂空位结构的NCM三元正极材料,属于化学储能电池领域。首先将弱氧化剂加入到有机溶剂中,搅拌混合均匀,得到混合溶液;然后将具有微米级二次颗粒的NCM三元正极材料加入所述混合溶液中,在20~60℃下保温12~24h,得到悬浊液;固液分离,收集的固体材料在氧气氛围中200~600℃下热处理1~10h,得到一种表面具有锂空位结构的NCM三元正极材料锂空位的形成有助于降低Li+在八面体位之间迁移时的迁移能,从而加快Li+在材料内部的扩散。Li+迁移速率的增加有助于提高材料的倍率性能,同时降低极化现象。此外,Li+的快速运动还有助于提高材料中Li分布的均匀性,提高材料的循环稳定性。
本发明涉及一种Φ3350mm 2195铝锂合金整体箱底旋压温度场控制方法,针对Φ3350mm 2195铝锂合金整体箱底旋压件成形过程的温度控制难点,设计了整体箱底旋压温度场控制工装,采用分体模块化设计及制造、然后进行装配连接的方案,即采用“支撑环+通气环+伸缩杆+火焰喷嘴+进气嘴”的结构设计,使得2195铝锂合金旋压板坯在全旋程均可以获得良好的补偿加热效果,满足了变形区在全旋程中温度要求,消除了变形温度不足引起的旋压缺陷,避免了人工加热带来的的安全隐患,整体箱底旋压件内型面与理论样板单边间隙≤3mm。本发明操作过程简单、高效,适宜于批量处理,具有较强的可操作性和实用性。
本发明涉及一种磷酸铁锂电池集成电池包编组方法。磷酸铁锂电池集成电池包编组方法,包括如下过程:在恒温条件下对待编组的磷酸铁锂电池单体进行混合脉冲功率特性测试,确定各单体电池的开路电压、电流数据、等效电阻;通过最小二乘法选取最优匹配等效电路模型,最后将相同拟合等效电路模型所对应电池单体进行并联;将不同等效电路模型模组进行串联连接,构成完整电池包。而本发明提出的专利充分考虑电池单体间的参数差异,能够有效避免个别电池单体的过充过放,从而保证整个电池系统的运行安全。
一种空间用锂离子电池组未来工况预测方法,其根据锂离子电池组外特性构建等效电路模型,并利用真实遥测数据结合智能优化方法对模型参数进行辨识,将未来工况下的电流数据注入模型预测该工况下的蓄电池组电压变化情况。考虑到在轨遥测数据回传出现的异常跳变、采样频率不均一等问题,引入相应数据处理方法,在保障在轨数据不失真的同时,便于模型计算。利用该方法可实现对航天器锂离子蓄电池组的准确建模及其电压特性的追踪和预测。
本发明公开了一种高倍率锂离子动力电池及其的制作方法,高倍率锂离子动力电池包括中心卷轴、电芯、正极板、负极板、正极极柱、负极极柱、外壳、正极盖板和负极盖板,中心卷轴包括相连的第一段和第二段,第一段的材质为金属,第二段的材质为绝缘材料,电芯包括依次卷绕在中心卷轴上的正极极片、隔膜和负极极片;正极极柱固定在正极板上,负极极柱固定在负极板上;正极极柱的另一端从正极盖板上的通孔穿出,并在正极极柱与正极盖板之间设置有绝缘密封垫;负极极柱的另一端从负极盖板的通孔穿出,且负极极柱与负极盖板之间密封连接。本发明的高倍率锂离子动力电池,可以避免因引流带造成的瓶颈,提高电池的能量输出效率及使用的安全性。
本发明涉及一种锂离子电池正极复合材料,其包括正极活性物质及包覆于该正极活性物质表面的包覆层,该正极活性物质为层状锂-钴镍锰复合氧化物,该包覆层的材料为具有单斜晶系结构、空间群为C2/c的锂-金属复合氧化物。
本发明公开了一种在硅粉原位生长碳纳米管/介孔碳的三维网络结构的复合材料用于锂电池负极的方法。该发明采用溶剂挥发诱导自组装方法,将硅粉和碳纳米管加入含有模版剂的有机碳源溶液中,待溶剂挥发后,热聚合并进行退火处理,得到硅/碳纳米管/介孔碳复合材料。碳纳米管导电性好,且具有弹性,介孔碳具有高比表面积,稳定机械性能及均一有序的孔道结构,将碳纳米管与介孔碳构成新型的网络结构,能有效的缓冲硅在充放电时体积变化产生的应力,三维立体网络为锂离子和电子的快速传输提供了通道。综合来看,将硅纳米化,制备纳米结构的硅/碳复合材料,是提高锂电池的负极材料电化学性能的有效方法。
本发明涉及改善锂离子电池三元正极材料LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2低温性能的方法,属于化工电极材料制造工艺技术领域。在氩气气氛手套箱中,以金属锂片为对电极,Celgard2300为隔膜,选用不同的电解液,组装成扣式电池,静置陈化,在充放电区间为2.8~4.5V的条件下进行测试。本发明中使用电解液1.0mol/LLiPF6/EC+DMC+EMC时首次放电比容量从使用常规的1.0mol/LLiPF6/EC+DMC电解液的89.6mAh/g提高到了119.6mAh/g,优化筛选得到的改性电解液可以有效地改善锂离子电池三元正极材料LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2的低温性能。
本发明实施例涉及一种固态锂电池及其电极‑隔膜层界面改善方法和应用,所述固态锂电池包括:正极、隔膜层、负极以及在正极‑隔膜层之间和/或负极‑隔膜层之间构建的聚酯类聚合物固态电解质层;所述聚酯类聚合物固态电解质层包括聚酯类聚合物、锂盐和引发剂;其中,所述锂盐和引发剂占所述聚酯类聚合物固态电解质层总质量比例的5%~80%;所述正极和/或负极中还包括固化引入的所述聚酯类聚合物固态电解质层。
本发明属于电池领域,具体涉及一种电池用复合颗粒、电池隔膜和锂离子电池。所述电池用复合颗粒包括:相变颗粒,及包覆在所述相变颗粒表面的无机化合物包覆层;其中,所述相变颗粒为石蜡、结晶水合盐或熔融盐;所述无机化合物包覆层为二氧化硅、凹凸棒石、高岭石、蒙脱石、水滑石、蛭石、海泡石、云母、伊利石、硅藻土、二氧化钛、氧化锌、氧化铝或纳米纤维素。本发明提供的所述电池用复合颗粒可以有效控制锂离子电池的内部温度,减小锂离子电池在充放电时内部的温度波动,在热失控时可以吸收部分热量,在一定程度上减小电池的放热量,保障锂离子电池安全,并且不会影响电池的电化学性能。
本发明涉及一种用作锂电池添加剂的铜化合物材料及其制备方法和应用,所述铜化合物材料包括CuxPyOz,其中X、Y、Z均大于0且满足化学式CuxPyOz电中性;CuxPyOz具体包括:Cu2P2O7,Cu3(PO4)2,CuPO3或CuP4O11中的一种或多种;铜化合物材料为球型、椭球型、鹅卵石形以或无规则形状多中的一种或多种;颗粒大小为0.1‑100μm;本发明的铜化合物材料用作锂电池添加剂。
本发明涉及锂离子电池领域,具体涉及一种阳离子改性尖晶石型镍锰酸锂及其制备方法和应用,该阳离子改性尖晶石型镍锰酸锂的化学通式为LiNi0.5‑xMxMn1.5O4,其中,0.04≤x≤0.06,M为铝或钴。本发明提供的阳离子改性尖晶石型镍锰酸锂掺入了铝元素或钴元素,能够有效提高材料的稳定性,延长材料的循环寿命,改善其倍率性能,并且本发明提供的制备方法为高温固相合成方法,过程简单,便于操作,成本低,更有利于工业化生产。
本发明实施方式公开了一种锂离子电池寿命估算方法和装置。方法包括:针对锂离子电池的同一寿命实验工况设定n个重复样本,并获得n个重复样本的寿命测试数据,其中n为至少为5的正整数;以韦布尔概率分布曲线作为同一寿命实验工况下锂离子电池失效的概率分布曲线,拟n个重复样本的寿命测试数据以获取同一寿命实验工况下锂离子电池失效的概率分布曲线的形状参数和表示为特征寿命的尺度参数,基于形状参数和尺度参数确定同一寿命实验工况下的电池寿命函数,其中电池寿命函数的自变量为失效概率;接收同一寿命实验工况下的失效概率特定值,并基于同一寿命实验工况下的电池寿命函数确定对应于同一寿命实验工况下的失效概率特定值的电池寿命。
本发明公开了一种锂离子电池的封装方法及其装置,其特征在于:提供了一种锂离子电池的先加热封装再迅速冷却的封装方法及装置,该装置包括热封单元、传输结构、冷封单元,其中所述的热封单元对电芯进行加热封装,经传输结构传输到冷封单元,随后进行冷却封装。本发明缩短了热封到冷封的调节时间,避免资源和时间的浪费,提高生产效率。本发明能够有效的抑制锂离子电池的胀气,延长电池的保存时间,极大地提高锂离子电池的循环寿命及安全性。
本发明公开了一种高性能核壳结构高镍系材料、其制备方法及在锂离子电池的用途。本发明的核壳结构高镍系材料包括均相的内核LiNixCoyM1‑x‑yO2和异相的外壳,外壳和内核的元素种类相同,且外壳中Li、Ni、Co、M和O的摩尔比为1 : [(x‑0.06)~(x+0.06)] : [(y‑0.04)~(y+0.04)] : (1‑x‑y) : 2;其中,M为Al、Mn、Ti、Zr、Zn、Fe、Mg、Nb、V、W、Ca、Cr中的一种或至少两种的组合,0.6≤x≤1.0,0.1≤y≤0.4。本发明得到的核壳结构高镍系材料作为正极活性材料制备得到的锂离子电池具有容量高、高低温循环性能优异和安全性较高等优点特性。
本发明是有关一种可抑制热失控蔓延的锂离子电池模块,其包括:单体锂离子电池、隔热垫、端板及导热系统;导热系统包括导热片及水室,导热片与水室热接触;其中,导热片、单体锂离子电池及隔热垫依次组装在一起,使其中每个单体锂离子电池的一面为所述隔热垫,另一面为导热片;在上述组装结构的两端分别安装端板,通过端板压紧上述组装结构。本发明通过采用正向压紧力压紧电池组,电池间的隔热垫和高效地导热系统的设置,可以达到抑制热失控蔓延的目的,同时此技术方案并不影响正常运行工况下电池组的热管理。
本发明公开了一种球形掺杂锰酸锂的制备方法,将掺杂元素和锰盐的混合溶液与碱性溶液加入反应釜中,通空气反应后,将产物过滤、洗涤得浆液,加入一定配比的锂源、掺杂剂和分散剂、机械磨碎后喷雾干燥制得球形前驱体,煅烧该前驱体的球形锰酸锂材料。该锰酸锂正极材料球形度好,粒度分布窄,D50为5~25um,具有较好的电性能。
还原红41作为锂离子电池有机正极材料的应用,属于电池材料领域,该锂离子电池有机正极材料采用还原红41作为锂离子电池正极的活性物质,该活性物质理论比容量高、原材料丰富、成本低、容易设计加工,可以经过有机合成方法进行绿色加工而来,使得锂电池有机电极材料的整个循环过程真正的实现绿色可持续发展。
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