本发明公开了一种锂电系统以及适用于锂电系统的保护电路,锂电系统包括:电流采样电阻;充电mos管;放电mos管;主控器,用于输出控制所述充电mos管和放电mos管的信号;充电控制器,用于控制所述锂电池组与其充电器的电性连接;负载控制器,用于控制所述锂电池组与其负载的电性连接;模拟电路,用于检测所述充电mos管的栅极和所述放电mos管的栅极的电压以及所述电流采样电阻的电压并根据所检测的电压向所述负载控制器或充电控制器发送电压信号。本发明的有益之处在于提供了一种能够通过模拟电路在充、放电mos管失效时有效进行断电保护的锂电系统以及适用于锂电系统的保护电路。
本发明涉及金属锂固态电池,公开了一种金属锂表面获得超薄固体电解质的方法及制备的组合体,将无机固态电解质、成膜剂和溶剂混合成浆液后,涂覆于基体上干燥成固态电解质膜,其成膜厚度可控。在溶剂干燥挥发的过程中,无机固态电解质在成膜剂的辅助下随表面张力变化而聚拢,干燥后,形成的膜中颗粒间虽存在微孔缺陷,但其表面的微孔缺陷会被成膜剂所补充,形成表面致密的电解质层,本申请方法简单有效,无需对锂金属进行高温处理,保证锂金属组成的负极完整性和生产过程安全性的前提下,在锂金属表面获得结合稳定的超薄的固态电解质膜,适用于锂金属固态电池的制备,有利于锂金属固态电池的推广应用。
本实用新型公开了一种具有高安全性与循环性能的锂金属电池,包括负极极片、正极极片和用于隔离所述负极极片和所述正极极片的隔膜;所述负极极片朝向隔膜的表面通过磁控溅射法沉积有人工无机锂盐钝化保护层;所述人工无机锂盐钝化保护层的成分为氟化锂、溴化锂、氯化锂、碘化锂、碳酸锂、氢氧化锂、磷化锂、磷酸锂、硝酸锂、硫化锂、硫酸锂或氮化锂。本实用新型提供了一种锂金属电池,通过在负极极片上沉积人工无机锂盐钝化保护层,可以有效地抑制锂枝晶的生长,提高锂金属电池的安全性与循环性能。
本发明提供了一种负极极片的预锂化工艺,包括:将负极活性物质80~98%、粘结剂0.5~8%和导电剂0.5~10%混合,得到混料,将混料涂布在集流体表面,得到初始负极极片;将覆有基层的锂箔或锂合金覆盖在初始负极极片上,通过微针转移至初始负极极片的表面及内部,得到覆锂金属负极极片;微针转移的方式选自一次或多次碾压、挤压或挤压‑静置;微针的密度为10~10000针/cm2,将覆锂金属负极极片辊压,浸润在电解液中,得到预锂化负极极片。本发明无需庞杂的张紧、纠偏装置,简单环保,成本低廉。该方法不引入任何有毒物质,工艺时间短,可控参数丰富,可以针对不同类型的负极材料进行预锂化,具有工业化应用前景。
本发明公开一种基于分段扩展卡尔曼滤波的锂电池荷电状态的估算方法,主要步骤包括:首先,根据锂电池的工作机理,建立二阶RC等效电路模型;然后根据锂电池的脉冲放电响应实验数据,利用递推最小二乘法(RLS)对模型参数进行辨识;建立锂电池离散化的状态空间模型,采用分段EKF算法对锂电池SOC进行估算。本发明在区分锂电池工作过程中强弱非线性化过程的同时运用适合的扩展卡尔曼滤波算法,有效的提高了传统EKF估算SOC时的鲁棒性;克服了泰勒级数展开线性化造成滤波精度方面的降低以及可能的滤波发散问题。
本发明涉及固体电解质,公开了一种复合固体电解质及其制备方法和锂蓄电池,其中复合固体电解质,一种复合固体电解质,包括依次贴附压紧的负极侧电解质层、离子分散层和正极侧电解质层,负极侧电解质层为PEO电解质膜层,离子分散层为Li3N,正极侧电解质层为聚合物固体电解质膜层,提高复合电解质的锂离子导电率,锂离子在充电过程中的沉积均匀性,锂枝晶形成速率低,提高锂金属负极的循环寿命,进而提高固态锂蓄电的循环寿命,且使其在多循环次数后仍有较高的性能保留率。
本发明方法公开了一种提高锂离子电池用硅负极材料的首次库伦效率的方法,包括:(1)测定硅负极材料表面羟基含量;(2)通过有机化学改性将硅烷偶联剂接枝在所述硅负极材料表面;硅烷偶联剂的通式为R1‑Si‑(OR2)3,R1选自惰性基团,R2选自甲基或乙基;硅烷偶联剂的添加量M1采用下式(1)计算,M1为硅烷偶联剂的质量,g;m1为硅烷偶联剂的相对分子质量,g/mol;M2为硅负极材料的质量,g;X为硅负极材料表面羟基含量,mmol/g。本方法制备得到的硅基锂离子电池负极材料,首次库伦效率高达90%以上,有望在锂离子电池领域获得更广泛的应用。
本发明公开了一种锂电池负极材料及其制备方法,具体涉及一种具有高稳定性和长循环寿命的硅基负极材料及其制备方法。所述硅基负极材料为核壳结构,内核含硅氧化合物,具备较高的首次效率;外壳包含3层,内层为碳包覆层,可以有效缓冲内核体积膨胀并提高电子导电性,中间层为隔绝HF层,可以有效阻止F‑通过而不阻碍Li+的传输,最外层为具备人造SEI膜功能Li+导体层,可以有效提高锂离子电导率并稳定SEI膜。采用上述负极材料可以制备高能量密度、长寿命的锂离子电池。
一种锂电池组安全充电保护方法,包括有如下步骤:1)启动充电器电路,锂电池组处于充电状态;2)判断当前锂电池组是否处于充满状态,如是则结束充电;如否则继续下一步骤;3)持续性地输出一触发信号至充电保护电路;4)检测充电保护电路的输出信号是否会发生变化,如是返回步骤2);如否结束充电。本发明的优点在于:在不改变原有充电保护电路的基础上,以模拟单个锂电池对地短路状态,增加电路自检,避免因充电保护电路自身单次失效或者锂电池组中各锂电池电压不平衡而引起的电池过充现象,控制方法简单,容易实现,电路设计成本低,实用性强,具有广泛的应用前景。
本发明公开了一种高安全性锂离子电池隔膜的制备方法,包括中空橡胶微球表面处理、基材涂覆、拉伸成孔处理和萃取处理等步骤,利用石蜡辅助将中空橡胶微球涂覆到隔膜基材上,然后经拉伸成孔处理形成离子通路,最后在利用可溶解石蜡的有机溶剂将石蜡萃取除去。本发明中当锂离子电池内部因故障温度异常升高后,中空橡胶微球膨胀,填充原来隔膜上的空隙,阻止隔膜两边电解液中的离子迁移,从而使锂离子电池内部温度下降,保证锂离子电池的安全;温度下降后,中空橡胶微球收缩,恢复到原先的状态;而且本发明中的锂离子电池隔膜具有较高的热稳定性和机械强度,即使是在锂离子电池内部温度过高后,也不会发生热收缩现象,可以避免正负极接触。
本发明公开了一种亚铜离子改性磷酸亚铁锂电极材料及其制备方法。该电极材料是一种表面包覆3‑4nm碳层的亚微米粒级的均匀颗粒,化学式为Li[Fe0.9Cu0.1Li0.1]PO4/C,式中Cu为正一价。首次采用碳热还原的方法对磷酸亚铁锂进行亚铜离子的掺杂,将锂源、铁源、铜源和磷源按化学计量比混合均匀,湿法球磨并喷雾干燥。在氮气气氛下两步煅烧并自然冷却,即得到所述的亚铜离子改性的磷酸亚铁锂电极材料。原料中所含的有机酸根可作为还原剂在初次煅烧过程中还原三价铁和二价铜离子;磷酸氢根在高温下易分解为气体,有效减少杂质的生成。本发明提供的亚铜离子改性磷酸亚铁锂电极材料在改进结构并细化晶粒的同时,提高了锂离子扩散效率和充放电容量,为电动汽车等大功率用电池的蓄能提供了保障。
本发明公开了一种锂离子电池负极端子引出结构及其制备方法,包括电池壳体和负极端子。本发明通过将电池壳体和负极端子结合在一起,经过实验优化,能够有效解决锂离子电池渗液的问题,结构合理,工艺简单,能够降低生产成本和加工难度,利于生产中推广应用。传统的负极引出结构配件一般是电池壳体、螺柱、密封垫、压片、螺帽等,配件繁多且成本较高。本发明配件只需两个,负极端子和电池壳体。在钢壳底部冲压凸点,再用储能碰焊机将负极端子焊接在钢壳底部,这样一个锂离子电池负极引出端子就快速简单的完成组装。钢壳底部无缝无孔,负极端子碰焊在钢壳底部,这样电池电解液就不可能从负极端子中渗出。
本发明公开了一种氯磷酸亚锰锂电极材料及其制备方法。该电极材料是一种表面包覆有碳膜的纳米至亚微米粒级的颗粒,化学式为Li2MnPO4·A。式中Mn为正二价, A是F-、Cl-、OH-中的一种或数种。这种锂电池电极材料采用固相反应法制备。将锰源、磷源、锂源、碳酸和阴离子源按化学计量比混合均匀,湿法球磨并喷雾干燥,在惰性气体保护下煅烧并冷却后,即得到所说的氯磷酸亚锰锂电极材料。原料中所含的有机酸根在煅烧时能使锰避免被氧化。本发明提供的氯磷酸亚锰锂在充放电容量和充放电速率等方面性能都明显优于现有的磷酸亚铁锂,为大功率用电器的蓄能提供了保障。
本发明公开了一种具有过充电保护结构的锂离子电池模块,包括模块上盖和模块下壳模块上盖位于所述模块下壳顶部,模块下壳内设置有多个锂离子电池;模块上盖下方设置有一个导电金属片,导电金属片下方设置有一个可上下移动的滑块,滑块顶面设置有一个断开部件,断开部件位于所述滑块与导电金属片之间的间隙中;模块上盖底部设置有上盖正极和上盖负极,所述导电金属片设置于所述上盖正极和多个锂离子电池的正极之间或者所述所述上盖负极和多个锂离子电池的负极之间。本发明公开的一种具有过充电保护结构的锂离子电池模块,其无需使用过充电保护集成电路,即可以在锂离子电池过充电时,及时断开充电回路,起到防过充的有效效果。
本发明涉及电解质技术领域,特别涉及一种枝杈交联的珊瑚状微米结构的含锂氧化物粉体材料及制备方法。所述含锂氧化物粉体材料为石榴石结构,具有枝杈交联的珊瑚状微观形貌,化学式为Li7‑xLa3Zr2‑xAxO12,其中A选自Ta和Nb中的一种或两种,且0.35≤x≤0.65。本发明的含锂氧化物粉体材料采用固相法加以制备,具有工序简单、操作方便、易于规模化制备生产的特点,能够批量制备室温锂离子电导率接近或达到10‑3S/cm数量级的含锂氧化物粉体材料。
本发明公开了一种含复合添加剂的锂金属电池电解液,包括电解质锂盐、有机溶剂和复合添加剂,所述有机溶剂为酯类溶剂,所述的复合添加剂包括路易斯酸和硝酸锂。本发明所述的锂金属电池电解液可以在锂金属负极表面原位转化成一层富含氮化物、氧化锂的无机快离子固态电解质保护层,促进锂金属沉积晶粒粗化,抑制纳米级枝晶状沉积形成,提高电池安全性;并且与目前锂离子电池工艺技术相兼容,具有商业化潜力。本发明还公开了上述锂金属电池电解液的制备方法,包括以下步骤:在惰性气体保护下,将复合添加剂加入到溶有电解质锂盐的酯类溶剂中,并在25~60℃范围内加热搅拌1~6小时。制备方法操作简单,工艺稳定。
本发明公开了通过涂覆阻隔涂层来提高金属锂电极利用率的方法,包括如下具体步骤:在锂负极片表面、或对应的隔膜或正极片表面涂覆一带状阻隔涂层,对锂负极片表面对应部位进行屏蔽或抑制,在电池放电时以在锂负极片上形成受保护的导电通道;锂负极片表面、或对应的隔膜或正极片表面涂覆一带状阻隔涂层,对锂负极片表面对应部位进行屏蔽或抑制,在电池放电时以在锂负极片上形成受保护的导电通道,锂金属带为直接或间接受带状阻隔涂层保护的导电通道,最终避免在锂负极片上形成电极“孤岛”;且绝缘涂层对锂电池负极片或隔膜或正极片的直径或形状影响更少,绝缘涂层与附着物之间的附着力牢靠,不易脱落;也便于工业自动化生产。
本实用新型公开了一种具有耐振动性的锂离子电池,包括支架一,支架二和锂离子电池,其特征在于:所述的锂离子电池通过支架一和支架二进行规则排列,所述的支架一设置的槽孔分别为锂离子电池负极和锂离子电池正极的排列组合,所述的支架二设置的槽孔分别为锂离子电池正极和锂离子电池负极的排列组合,所述的支架一和支架二的同侧分别设置有支架凸起边和支架凹槽边;本实用新型提供的一种具有耐振动性的锂离子电池,结构简单,设计合理,通过设置支架一和支架二以及设置再正负极两端的镍片一和镍片二,相比传统锂离子电池具有更好的抗腐蚀性以及耐振动性,适合推广使用。
本实用新型提供了一种锂电池叉车的电控系统安装结构,属于叉车设备技术领域。它解决了现有锂电池叉车维修不便等技术问题。锂电池叉车包括驾驶舱,其电控系统包括锂电池、油泵电机、齿轮泵以及整车控制器,本电控系统安装结构包括设置在驾驶舱的座位下方的电池仓以及设置在驾驶舱一侧的开口,开口连通至电池仓内,锂电池由开口插入电池仓内;锂电池上方一侧设置油泵电机和齿轮泵,锂电池上方另一侧设置整车控制器,油泵电机、齿轮泵和整车控制器均位于电池仓内且电池仓的上端设有可拆卸的仓盖。本实用新型中将锂电池叉车的电控系统合理化布局,提高了整机的灵活性,方便了锂电池的安装和更换,改善了电控系统中电器件维修的便利性。
本实用新型涉及锂电池技术领域,且公开了一种新能源太阳能发电用锂电池盖板,包括盖板本体,所述盖板本体的底部固定安装有底块,所述盖板本体顶部的两侧分别固定安装有正极柱和负极柱,所述正极柱和负极柱的底端分别贯穿盖板本体和底块并延伸至底块的下方,所述底块的两侧均固定安装有直角块。从而防止了锂电池块从挤压块之间脱落,且导电块的顶部分别与正极柱和负极柱的底部相连,从而不影响锂电池块的正常运行,通过挤压块与压缩弹簧的配合从而实现了盖板本体与锂电池块的固定,方便了工人进行安装,避免了锂电池盖板通过铆钉铆接在锂电池上,对锂电池盖板造成损坏,增加了该锂电池盖板的实用性。
本发明涉及磷酸铁锰锂电池技术领域,具体是一种压缩型磷酸铁锰锂正极材料及其生产工艺,包括以下材料:锰源、锂源、磷酸铁、导电材料、粘结剂、纯水、分散剂、低温电阻材料,磷酸铁锰锂通式为LizFeyMnxAbPO4,且0<x≤0.6、0<y≤0.1、0.9<z≤1.1、0.3<b≤0.8,锰源为硫酸锰、醋酸锰、草酸锰、磷酸锰、磷酸一氢锰、磷酸二氢锰、硝酸锰、氯化锰、二氧化锰、一氧化锰、碳酸锰中的一种或几种,锂源为碳酸锂、氢氧化锂、草酸锂、醋酸锂、氯化锂、磷酸锂、硝酸锂、氯化锂中的一种或几种。本发明的有益效果高温三次煅烧的颗粒结构更为紧密,而且后续急速冷却后的磷酸铁锰锂材料形状规则、颗粒分明,可以提高磷酸铁锰锂材料结构稳定性。
本发明公开了一种锰酸锂电池电解液,由复合锂盐及复合有机溶剂组成,所述的复合锂盐由无机锂盐、有机硼酸锂盐及磺酰亚胺类锂盐组成,所述的复合有机溶剂由碳酸酯类有机溶剂及亚硫酸酯类有机溶剂组成,锰酸锂电池电解液中,无机锂盐浓度为0.5~2.0mol/L,有机硼酸锂盐浓度为0.5~1mol/L,磺酰亚胺类锂盐浓度为0.1~0.5mol/L,复合有机溶剂中,亚硫酸酯类有机溶剂与碳酸酯类有机溶剂的体积比为1:1~3。本发明具有减少对锰酸锂电池电极的腐蚀;显著改善锰酸锂电池的循环寿命和高温性能;不添加添加剂,降低生产成本等有益效果。
本发明提供了一种以多聚磷酸和磷酸二氢铵为复合磷源合成磷酸铁锂材料的方法,本发明在预球磨步骤中,选取多聚磷酸和磷酸二氢铵作为复合磷源,二者与锂源混合时,磷酸二氢铵易与锂源反应生成磷酸二氢锂,副产物为水和氨气,多聚磷酸遇水会水解生成正磷酸,正磷酸能进一步吸收氨气得到磷酸二氢铵,从而也参与与锂源的反应,因此,可以达到减少混料体系中副产物水和氨气的目的,同时,本发明将铵盐和锂源预先球磨,使二者的反应更加充分,有利于磷酸二氢锂的完全生成与纯相磷酸铁锂的合成。本发明操作容易,对环境污染少,能有效改善磷酸铁锂材料的电化学性能。
本发明公开了一种锂离子用的锌和氟掺杂的碳包覆磷酸锰锂正极材料及其制备方法,其目的在于解决现有磷酸锰锂正极材料存在的实际容量过低、循环性能差的问题。本发明稀土掺杂的磷酸锰锂正极材料是以锂源化合物、锌源化合物、锰源化合物、磷源化合物、氟源化合物和碳源化合物为原料制成,该锌和氟掺杂的碳包覆磷酸锰锂正极材料用化学式LiZnxMn1-x(PO4)(1-y)F3y/C表示,其中0
本发明公开了一种基于两点老化特征的锂电池在线老化诊断方法。本发明包括以下步骤:1采集并计算当前锂电池的电压容量基准曲线;2计算获得当前锂电池各次充放电循环对应的容量差曲线;3计算当前锂电池各次充放电循环的所有充电电压组合对应的两点老化特征;4重复1‑3,获得各个锂电池的各次充放电循环的两点老化特征和锂电池总容量;5选取最佳充电电压组合和最佳两点老化特征并构成训练集;6获得训练后的锂电池老化诊断回归模型;7在线诊断时,采集并计算待诊断锂电池的待预测的最佳两点老化特征,诊断后获得锂电池总容量,从而判断待诊断锂电池的老化状态。本发明实现精确的锂电池老化诊断,降低了数据存储负担、计算负担和成本负担。
本发明涉及锂离子电池领域,公开了一种涂覆有保护层的锂金属负极及其制备方法和应用。该锂金属负极包括锂金属片和设于锂金属片表面的保护层,所述保护层包括无机纳米硅颗粒和有机聚合物。本发明的锂金属负极通过在表面涂覆保护层,能利用保护层与锂金属形成的硅锂合金,改善锂金属负极与固态电解质之间的界面,抑制锂枝晶的生长,降低锂离子电池内阻,提高其能量密度和循环寿命。
一种锂电池盒,内装的二十个锂电池之间,均由锂电池六个阳极接板以及到锂电池第十一阴极接板的多接板在锂电池外部与所述锂电池插座相连以形成排列有序且经久可靠的锂电池盒。锂电池盒的内部联接机构的压接触头上开有槽,所述槽是用一个直槽连接两个对称的弧形槽,以形成两个凸出,并在所述凸出上各设两个通孔,而形成压接触头。锂电池盒的压接触头的两个凸出各自微朝向有电池的内侧弯折1?15度。或所述的压接触头的两个凸出各自微朝向有电池的内侧弯曲为弧形。或所述两个凸出各自微朝向有电池的内侧弯曲为弧形,所述弧形是压力角处处相等的对数螺线的一段,从而形成压接触头。锂电池盒所含的20个圆柱形电池是平行排列的,且互相间的外圆柱与另一外圆柱之间的空隙至少要有一毫米,以利散热。所述的锂电池插座(126n)的铜皮用铍青铜。
本发明涉及锂离子电池电解质材料领域,具体涉及一种双氟磺酰亚胺锂的制备方法及其应用。本发明提供的一种双氟磺酰亚胺锂的制备方法,包括如下步骤:将双氟磺酰亚胺和卤化锂混合后在双氟磺酰亚胺锂熔点以上进行反应,得到双氟磺酰亚胺锂粗品,然后将双氟磺酰亚胺锂粗品进行提纯得到所述双氟磺酰亚胺锂。本发明通过将双氟磺酰亚胺和卤化锂混合后在双氟磺酰亚胺锂熔点以上进行反应,可极大提高双氟磺酰亚胺锂的得率;同时混合反应中没有其他溶剂的添加,降低了粗品双氟磺酰亚胺锂中的杂质含量,也使提纯得到的双氟磺酰亚胺锂的杂质含量得到有效降低。
本实用新型提供了一种锂离子电池测试装置,属于锂离子电池技术领域。它解决了现有技术中对锂离子电池的形变情况测试复杂的问题。一种锂离子电池测试装置,包括机架和控制器,所述控制器的输出端连接有显示屏,所述机架上设置有两块始终对锂离子电池进行夹持的夹板,且两块夹板的相对距离能随锂离子电池的形变增大,至少一块夹板上设置有用于检测两块夹板之间相对距离的距离传感器,本装置还包括用于伸入到锂离子电池内对锂离子电池内气压进行检测的气压传感器,所述气压传感器和距离传感器分别连接控制器的输入端。本实用新型能够简化锂离子电池形变情况的测试。
本实用新型公开了一种燃气表锂电池无线快速充电装置,包括一由充电发射模块和充电接收模块构成的外置无线充电装置,其中充电发射模块外置于燃气表,充电接收模块与所述充电发射模块接触时,实现锂电池的充电;该充电装置还包括一用于将充电接收模块接收的电量传输至燃气表的供电模块;该供电模块包括锂电池组和供电电路,通过采用以锂电池为核心的供电模块满足智能燃气表各功能的实现,从而延长智能燃气表的工作时长。而无线快速充电技术,可通过无线充电模块直接对锂电池进行充电,无需拆卸或者更换电池,方便用户使用;同时,供电电路中形成的监管系统提高了使用锂电池组的安全性。
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