本发明公开了一种锂离子电池极片、极片预制件以及含有该极片的锂离子二次电池,极片包括集流体,所述集流体包括极耳位集流体与敷料区集流体,极耳位集流体的厚度大于敷料区集流体的厚度,本发明通过增加极片极耳位集流体厚度,使极耳位集流体大于敷料区的集流体厚度,从而增加极耳位过流能力,电池工作时,极耳位温升低,在电池充放电过程中的电流分布更均匀,尤其是电池在大电流充放电过程中或者滥用条件下,减小产热,避免热量在极耳与敷料区交接处大量聚集,导致电池温差过大,影响电池性能,同时避免极耳位发热过大导致相应位置隔膜融化,造成电芯热失控等安全问题,利于电池长久稳定地工作。
本实用新型公开了一种锂云母矿制备碳酸锂生产工艺中焙烧料余热回收装置,包括出料口、上方输送带、下方输送带、储存箱、底板、盛料箱、冷却箱、蒸汽管、入料口、发电机、排气管、单向阀、电机、螺旋搅拌筒、喷水头、压力传感器。本实用新型的有益效果是:通过储存箱可以控制焙烧料的传送量,为下方焙烧料在冷却箱中的冷却提供充足的时间。通过蒸汽管中的蒸汽可以为发电机提供动力。通过将上方输送带安装在下方输送带的上方可以将冷却后的焙烧料上的水分加热蒸发。通过单向阀的单向控制作用,可以防止蒸汽管中蒸汽流入排气管,造成浪费。通过安装螺旋搅拌筒可以时,焙烧料与水充分接触。该装置具有结构简单,工作效率高,污染少等特点。
本申请公开了一种锂离子电池极片、极片预制件以及含有该极片的锂离子二次电池,极片包括集流体,所述集流体包括极耳位集流体与敷料区集流体,极耳位集流体的厚度大于敷料区集流体的厚度,本申请通过增加极片极耳位集流体厚度,使极耳位集流体大于敷料区的集流体厚度,从而增加极耳位过流能力,电池工作时,极耳位温升低,在电池充放电过程中的电流分布更均匀,尤其是电池在大电流充放电过程中或者滥用条件下,减小产热,避免热量在极耳与敷料区交接处大量聚集,导致电池温差过大,影响电池性能,同时避免极耳位发热过大导致相应位置隔膜融化,造成电芯热失控等安全问题,利于电池长久稳定地工作。
本实用新型公开了一种硫酸法制备碳酸锂工艺中的锂矿焙烧烟气处理装置,包括进气管、第一增压机、静电除尘装置、过滤装置、液体除尘装置、除酸装置、第二增压机、发电机、过滤层、入料口、除尘液、导气管、阀门、搅拌机、碱性液体、单向孔。本实用新型的有益效果是:通过第一增压机的增压可以使生产中产生的烟气压强增大,为烟气通过后面的装置提供动力,通过静电除尘装置、过滤装置、液体除尘装置可以有效的去除烟气中的尘埃,通过搅拌机可以使烟气与除尘液充分接触,通过导气管上安装的单向孔可以防止液体流进导气管。通过烟气带动发电机发电,从而为整个系统提供动力。装置具有能量利用率高,使用方便,烟气处理干净等特点。
本实用新型公开了一种用于锂云母提取锂反应的回转窑,包括进料口旋转棒、预热室、窑头、大齿轮、传输棒、变速箱和紧固螺栓,所述进料口和烟室连接在一起,所述变速箱设置在驱动装置的前端,所述驱动装置设置在固定板上,所述固定板设置在平台上,所述旋转棒和小齿轮连接在一起,所述旋转棒设置在小齿轮的中间,所述紧固螺栓设置在固定板的表面上,所述固定板的表面上设置有通孔,所述紧固螺栓固定在通孔内。本实用新型,提高装置的生产率,有利于工厂购买此装置,进料口安装在烟室的顶端,便于进料的方便,有利于料在管道中充分利用,提升工作的简便性,便于装置在市场上推广。
本发明涉及锂离子二次电池领域,公开了一种硅基锂离子电池电解液和锂离子二次电池。所述锂离子电池电解液含有电解质盐、非水溶剂和第一添加剂,其中,所述第一添加剂为含硫和/或含磷的不饱和杂环化合物。该电解液能够提高硅碳负极材料的循环性能和高温性能。
一种多极化中心的碳纳米管/钒酸锂复合膜的制备方法及其在催化锂硫电池反应中的应用,本发明用化学气相沉积法制备碳纳米管气凝胶的过程中,在碳纳米管气凝胶悬浮于空中未团聚之前,通过气流运输将带有NH4VO3的纳米粉体高速吹入碳纳米管凝胶中直接复合成膜。再经过辊压、热处理和锂化,得到含有多极化中心的Li3V2O5,Li离子插入V2O5晶体结构得到电负性高的O原子形成高负电势中心,Li和V形成高正电势中心,与极性LiPS形成Li‑S、V‑S和Li‑O化学键而吸附,从而有效固定LiPS,避免活性物质的流失。碳纳米管/Li3V2O5复合膜作为拥有持续良好电接触的S宿主。可实现最佳的电子传输和电化学性能,最大化电化学可利用的反应位点,同时提供更强的物理支撑。
本发明公开了一种废旧锂离子电池正极材料中预还原优溶提锂的方法,包括如下步骤:(1)将正极材料调浆后加入还原剂预还原,再逐渐加入稀酸浸出,经固液分离得到一次浸出液和一次浸出渣,所述一次浸出液的pH为5.5~7.0;(2)一次浸出液再用碱液调节pH至10~12,经固液分离得到富锂液和二次浸出渣。本发明通过改变酸和还原剂的加入方式,并严格控稀酸的浓度和添加速度,使得正极材料中的锂优溶浸出,实现锂的前端回收,避免了镍钴锰等有价金属分离过程中的锂损失,提升了锂的回收率。
本实用新型公开了一种用于锂云母生产碳酸锂的节能高效立式球磨机,包括输送带、进料斗、上盖、搅拌杆、搅拌电机、扇叶、观察门、下筒、轨道、转盘、底座、转动电机、转动杆、转轮、出料口和支撑脚。本实用新型的有益效果是:输送带上设有多个挡板,便于将锂云母输送到进料口处,上盖与下筒的连接处安装有滚珠,在下筒转动时,将与上盖间的滑动摩擦转为滚动摩擦,降低了两者间的磨损,搅拌电机和转动电机均为纯铜电机,会自动恒温,过热保护,延长使用寿命,观察门通过合页与上盖进行连接,便于将观察门打开,方便查看下筒内的研磨情况,搅拌电机带动搅拌杆与转动电机带动下筒呈反方向转动,提高了研磨效率,同时磨出的物料粒度均匀、颗粒细微,对后续产品的加工品质起到很好的效益。
本发明公开了一种正极为富锂锰材料的锂离子电池化成方法,其包括如下步骤:(1)第1次循环,恒流充电:0.01‑0.5C充电至4.50‑4.58V,搁置3‑8分钟后恒流放电至1.8‑2.2V;(2)第2次循环:0.01‑0.5C充电至4.50‑4.80v,搁置3‑8分钟后恒流放电至1.8‑2.2V;所述富锂锰正极材料是指含有化学通式为xLi2MnO3·(1‑x)LiMO2的正极材料,式中M为Mn,Co,Ni中的至少一种;0.1
本实用新型公开了一种锂云母制备高纯度碳酸锂用混合搅拌装置,包括提升轴、搬运槽、外壳、内壳、底部开关、保护罩、出料口、差速装置、内置电机、支撑腿、固定圈和橡胶垫;本实用新型的有益效果是:该混合搅拌装置设计合理,造价适宜,使用方便,坚固耐用,操作十分方便,省时省力,能够进行简单的磨碎和搅拌的效果,降低了劳动成本;能满足不同物料的混合操作,适用于固固混合,固液混合和液液混合多种混合模式,方便搅拌后的成品收集和再利用,有效提高制备高纯度碳酸锂的质量和产量,能够有效减少搅拌能耗,减少机械磨损,结构简单,配件较少,纯机械结构,维修和更换配件容易,使用年限长,工作时稳定性强,适合推广使用。
本实用新型提供了一种锂辉石酸熟料连续浸出硫酸锂装置。所述锂辉石酸熟料连续浸出硫酸锂装置包括连续浸出槽、浸水桶、筛网、搅拌器、浸出液压滤泵、洗水储槽件、盘管、洗水输送泵、压滤机、浓密机、浓密机底流输送泵以及浸出液储槽件,所述浸水桶设于所述连续浸出槽内,所述筛网设于所述浸水桶的内部下方,所述搅拌器设于所述浸水桶的内部。本实用新型的锂辉石酸熟料连续浸出硫酸锂装置,解决了锂辉石酸熟料浸出时间过长问题,减少了浸出时间,提高了浸出率,降低渣中的锂含量;浸出过程连续运行,连续浸出提高了设备利用率,增加了设备单位产能;相比间歇式浸出,通过不间断压滤排渣,连续浸出生产的浸出液氧化锂浓度稳定。
本实用新型公开了一种锂云母制备高纯度碳酸锂的装置,包括传送带、煅烧炉、排烟管道、进料口、研磨罐、合页、电机、研磨杆、支撑底座、转轴、酸化池、加热管、水泵、输送管道、结晶池和过滤网,本实用新型的有益效果是:排烟管道上安装有吸附净化装置,在煅烧过程中产生的气体含有大量有害物质,通过吸附净化装置过滤后再排出,能够避免造成较大的空气污染,研磨罐通过转轴的作用进行转动,便于将研磨罐内研磨好的锂云母进行转移,提高工作效率,合页使研磨罐的罐盖在研磨罐倾斜时自动打开,避免人工操作,提高安全性能,酸化池内先加硫酸水溶液进行焙烧再加蒸馏水进行水煮,能够得到高浓度的硫酸锂溶液,使锂的回收率较高。
本发明涉及碳酸锂回收技术领域,尤其是一种废旧磷酸铁锂电池回收碳酸锂的成套设备,包括罐体,支撑块上固定连接有第一过滤网,罐体的一侧底端通过导管连通有冷冻机构,第一箱体的内部底端开设有第一放置室,第一箱体的内部底端开设有第二放置室,第一箱体内开设有蒸发室,第一放置室内固定连接有推拉机构,第二放置室内固定连接有加热机构,蒸发室内转动连接有网孔板,第一箱体上固定连接有密封塞机构,第二箱体的内部上端连接有清洗机构,第二箱体的一侧底端插设有盛料机构。本发明还提供了一种废旧磷酸铁锂电池回收碳酸锂的制备方法。本发明通过两次的去杂质处理,使得得到的碳酸锂晶体杂质含量少,碳酸锂晶体的纯度高。
本发明涉及锂电池技术领域,公开了一种无钴富锂锰基正极材料、复合正极极片及锂离子电池。所述无钴富锂锰基正极材料的化学式为:xLi2MnO3·(1‑x)LiMeO2+a,其中0<x<1,0≤a<1,Me选自Mn、Ni、Al、Mg、Ti、B、F、Y和La中的一种以上。使用本发所述无钴富锂锰基正极材料制备锂离子电池,其制备工艺简单、耗能少、成本低以及易工业化,制得的电池具有首效高、倍率性能好、循环过程中电压衰减慢以及循环稳定性能好的优点,具备商业化应用价值。
本发明提供了一种提取废旧磷酸铁锂粉中锂的方法,属于锂资源回收技术领域。本发明提供的方法包括以下步骤:将废旧磷酸铁锂粉与硫酸混合,得到生料;所述硫酸的浓度为45~55wt%,所述硫酸的质量为废旧磷酸铁锂粉质量的10~50%;将所述生料进行微波焙烧,得到熟料;将所述熟料与水混合后进行浸出处理,得到浸出浆料;将所述浸出浆料进行固液分离,得到锂溶液和磷酸铁渣;将所述锂溶液进行两次逆流浸出,得到富锂溶液。本发明提供的方法通过控制硫酸的用量以及采用微波焙烧方式,能够选择性提取废旧磷酸铁锂粉中有价金属锂,而不同步提取其中的磷与铁,操作过程简单,成本低廉。
本发明提供了一种用磷酸锰铁锂正极材料制备碳酸锂的方法,将废旧磷酸锰铁锂正极材料分段焙烧后与过氧化氢和无机酸混合进行酸浸,将酸浸溶液的pH值调节至3.0~5.0以除去Al3+、Fe3+和Mn2+,再调节pH值至7.0~9.0以除去PO43‑,将除杂溶液的pH值调至0~5.0后萃取,得到含Li萃余液和含杂质有机相,将含Li萃余液的pH值调至12.0~14.0,将得到的碱性含Li溶液与热的饱和碳酸钠溶液混合,沉锂反应得到Li2CO3,在保证锂高回收率(≥99.50%)的前提下,有效除去Fe、Mn、Al等杂质,从而制得具有高附加值的电池级碳酸锂。本发明使用常规的原料设备,工艺环保简单易于控制,制备的碳酸锂高于行业标准要求。
本发明提供一种锂离子电池极片及其制作方法、锂离子电池,该锂离子电池极片包括集流体,集流体包括相互背离的第一表面和第二表面,锂离子电池极片还包括设置于第一表面和第二表面中的至少一者的导电柔性层和极粉层,其中,极粉层的首端部分和尾端部分中的至少一者叠置在导电柔性层的远离集流体一侧,且极粉层的远离集流体一侧的表面为与第一表面相互平行的平面。本发明提供的锂离子电池极片及其制作方法、锂离子电池,其不仅在辊压后不鼓边、不掉粉,而且可以使极粉层不同位置处的整体厚度一致,从而可以避免出现析锂等安全隐患。
本发明涉及锂电能源回收再生领域,提供一种由锂离子电池正极片循环制备球形镍钴锰酸锂的方法。从废旧电池中回收镍、钴、锰元素循环合成正极材料的前驱体,再回收锂合成碳酸锂,最后将镍钴锰氢氧化物碳酸锂合成新的球形镍钴锰酸锂正极材料,这就可以将废旧电池正极材料中的主要金属元素回收利用,循环合成与原产品性能相同的再生产品,实现多种金属的资源再利用;可以节约资源制备方法,促进电池行业的持续发展。本发明在沉淀法的基础上进行改进,通过加入晶元球形模板来沉积镍钴锰等元素;专门针对晶体成核的基底增加控制的条件,因此可以有效调控材料的粒径,解决现有技术中控制电池材料粒度分布、产品性能不稳定等难题。
本实用新型公开了一种锂云母制备碳酸锂用压滤机,包括压滤机主体、滤布、滤饼分隔吸收板、横梁、止推板、滤板、滤室、前板、液压缸、液压泵、磁铁、伸缩板、主电线圈、副电线圈、固定板、弹簧,所述压滤机主体左部设有横梁,与现有技术相比,本实用新型的有益效果是该新型一种锂云母制备碳酸锂用压滤机,结构合理简单,通过设有的若干滤饼分隔吸收板对泥浆进行分隔处理,减小滤饼厚度,削弱阻力,有效的解决了滤饼厚度增大,阻力增大,导致压滤速度减小问题,其次通过滤饼分隔吸收板表面设有的滤布增大液体的过滤吸收面积,尽可能提高过滤效果,故广泛应用于各个场合。
本发明提供一种富锂锰基正极片及其制备方法和锂离子电池及其制备方法,该方法包括:将富锂锰材料于(100~150)℃温度下烘烤(8~16)小时;将所述富锂锰材料与正极导电剂、粘结剂、分散剂加入第一溶剂中混合均匀,配制成浆料;将浆料按设计面密度涂覆在正极集流体上,经干燥、对辊、冲片后,制成正极片;所述富锂锰材料的分子式为aLi2MnO3·(1‑a)LiNiαMnβO2@bMe,0.01≤a≤0.5,0<α<1,0<β<1,0.01≤b≤0.05;Me为掺杂包覆元素。按照本发明的方法制备得到的正极材料用于制备锂离子电池,电池在化成分容工序,只需一次恒流恒压充至某电压,经高温老化后,该过程不会产气,中间无需Degas抽气封边。
一种碳纳米管膜直接复合熔融锂金属的无锂枝晶阳极及其制备方法,涉及一种使液态锂直接浸润碳纳米管膜得到无锂枝晶阳极及其制备方法,通过具有优异导热性的碳纳米管与环境的热交换,在垂直于材料表面的方向上存在温度梯度。调控温度梯度可使液态锂金属和上层碳纳米管膜产生负的吉布斯自由能,进而驱动液态锂金属浸润到上层碳纳米管膜内。液态锂直接均匀涂覆或者灌注进碳纳米管薄膜形成的复合材料,可用作具有三维纳米结构的无锂枝晶锂金属电池阳极。在超高电流密度下,锂碳纳米管薄膜复合阳极可实现对称电池无锂枝晶稳定工作,将其作为阳极应用在锂硫全电池时可实现电池高倍率下的循环稳定性。本发明制备工艺简单实用,调控方便,易实现规模化商业生产,可有效抑制锂枝晶,进而为扩展锂金属电池应用领域而提供保障。
本发明公开一种利用锂云母制备碳酸锂的云母处理工艺,包括锂云母原料,采用酸浸和煅烧相结合方法,包括酸浸、煅烧、过滤、冷冻、分离、浓缩、沉锂。具有纯高温焙烧法或酸浸法,具有工艺条件温和,操作过程稳定,生产周期短,设备利用率高,碳酸锂得率高,本发明方法锂的浸出率可大于90%以上,且生产成本低,资源综合利用率高,是一种对环境影响小的生产方法,实用性能优,设计新颖,是一种很好的创新方案。
本发明公开了一种闪速还原从废旧锂电池中高效选择性提锂的方法,该方法将锂电池正极材料与还原气体通过喷射方式加入到闪速炉内,锂电池的正极材料呈悬浮状态从闪速炉内降落,并且在2‑10秒内完全还原;在此过程通过控制还原气氛及温度可实现锂、镍、锰和钴的区别转型,转型焙砂经水溶后可实现锂的高效分离;本发明工艺简单、能耗低、环保性好且锂的回收率较高,适于工业化生产和应用。
本发明提供了一种低品位磷酸锂酸性转化法制备电池用碳酸锂的方法,采用铁、亚铁、铝、钙的可溶性盐作转化剂,在低酸条件下转化剂与磷酸锂充分反应,使磷酸锂中的锂离子和磷酸根初步分离;然后调节复分解反应产物的pH值,使磷酸铁、磷酸亚铁、磷酸铝或磷酸氢钙能够完全沉淀;过滤掉沉淀后,向滤液中加入碱性物质调节滤液的pH值,将滤液中的铁离子、亚铁离子、铝离子或钙离子沉淀为氢氧化铁、氢氧化亚铁、氢氧化铝或氢氧化钙,进而除去,得到初步净化液;然后对初步净化液进行离子交换处理,得到深度净化液;深度净化液与碳酸钠溶液于85~100℃条件下反应,洗涤干燥后得到电池级碳酸锂。
本发明提供了一种锂离子电池负极补锂方法及其应用。本发明的锂离子电池负极补锂方法,包括如下步骤:S1:将含锂还原剂溶于有机溶剂中,制得补锂溶液;S2:采用补锂溶液对负极极片进行处理;其中,含锂还原剂选自萘锂、氢化铝锂和硼氢化锂中的至少一种。本发明的补锂方法能够在制作锂离子电池前使负极极片嵌入一定量的锂以弥补因锂离子电池首次循环中负极形成SEI膜而造成的不可逆容量损失,补锂后的负极材料在锂离子嵌入脱出过程中有利于提高锂离子电池的首次库伦效率并且改善锂离子电池的循环稳定性能;此外,上述补锂过程能降低锂源与水发生反应的概率,提高了补锂过程的安全稳定性,提升了锂离子电池的能量。
本发明公开了一种高硫高碱锂云母精矿冶炼渣的提锂方法,其包括如下步骤:用一定量的组合药剂与锂渣充分混匀后在焙烧炉中焙烧,焙烧完后用自来水加热搅拌浸出,浸出后过滤得到浸出液和浸出渣;浸出液为含锂溶液,可进行后续提锂工艺,浸出渣可作建筑材料。上述锂渣的处理方法简单,锂渣综合利用率高,适用工业化应用。具体而言,通过焙烧浸出,使锂渣中的锂、铷、铯浸出到溶液中,降低锂渣中钾、钠、硫的含量,满足其作为建筑材料的要求。
本发明提供了一种去除氯化锂中杂质钠的方法和电池级无水氯化锂的制备方法,属于氯化锂除杂技术领域。本发明提供的方法包括以下步骤:采用精制剂对氯化锂清液进行离子交换处理;所述精制剂的化学式为Li1+xAlxGe2‑x(PO4)3,0.2≤x≤0.5。本发明利用精制剂实现无水氯化锂工业化生产中杂质钠的深度去除,使所制得的电池级无水氯化锂产品中钠含量小于0.003%。本发明方法工艺简单,一致性好,成本低,易于产业化应用。实施例的结果显示,经本发明提供的方法处理后,所得电池级无水氯化锂产品中LiCl含量为99.38~99.51%,Na含量为0.0012~0.0021%。
本发明公开了一种碳酸氢锂溶液高效脱碳制备电池级碳酸锂的方法,将饱和碳酸氢锂溶液进行负压反应后固液分离,即得电池级碳酸锂。本发明利用饱和碳酸氢锂溶液脱碳产生气体的特性,首次提出利用负压强化CO2的脱除,使碳酸氢锂脱碳能在相对低的温度下进行,避免了加热、蒸发水产生的能耗,所得气体为纯净的CO2气体,而不是水蒸气和CO2的混合气体;同时避免了碳酸氢锂母液中杂质的浓缩,CO2和滤液可一同直接返回氢化工序,制得的产品碳酸锂含量符合电池级碳酸锂标准(YS/T582‑2013)。
一种磷酸锂制取碳酸锂工艺,包括以下步骤,原辅料的预备、磷酸锂转化、硫酸锂料液制取、碳酸锂的制取、滤渣及滤液的循环利用。本发明的磷酸锂制取碳酸锂工艺,利用磷的热能被硫酸置换萃取原理,通过固液分离而产生硫酸锂晶体和磷酸及部分溶解性硫酸锂来达到磷酸锂的分解分离目的,过程中通过氢氧化钠来调节体系的转换而最终产生硫酸锂溶液及部分磷酸锂沉淀,硫酸锂溶液不用浓缩直接用碳酸钠沉淀得到工业及碳酸锂产品,而磷酸锂及磷酸钠溶液循环回用。该工艺具有回收率高、能耗低、无废渣等特点。
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