本发明涉及锂离子电池极片的制备领域,公开了一种高温型锂离子电池正极极片及其制备方法,该正极除了包括集流体及涂覆在集流体上的正极材料涂层之外,还包括涂覆在正极材料涂层上的保护涂层。所述的保护涂层为聚丙烯酸和导电剂的混合物。使用本发明制成的电池正极极片具有良好的耐溶剂性,防止了极片剥离,掉粉等现象的发生。同时,增加了电池高温下的使用寿命,提高了电池高温存储性能和安全性能。
本实用新型提供一种锂电池正极片涂布机的干燥箱。所述锂电池正极片涂布机的干燥箱包括用于输送正极片的输送装置、悬设于所述输送装置的上方的箱体,所述箱体上设有入风口,所述箱体内依次设有第一干燥区及第二干燥区,所述第一干燥区与所述第二干燥区内均设有加热装置,所述锂电池正极片涂布机的干燥箱还包括隔板、弹性件、遮光罩、灯泡、灯泡调节开关及调控电路,所述调控电路包括依次串联的开关、电源、光敏电阻、电磁铁及电阻。本实用新型提供锂电池正极片涂布机的干燥箱能够精确的控制热风的分配以及热风的出风量。
本实用新型公开了一种锂离子电池极片涂布机,包括依次排布的放卷系统、涂布系统、干燥系统以及收卷系统,干燥系统设有用于人员疏散的疏散系统,疏散系统设有隔热防护机构。上述锂离子电池极片涂布机干燥系统设有疏散系统,用于发生安全事故时疏散作业人员,避免由于锂离子电池极片涂布机过长难以疏散而引起的安全隐患,减少疏散距离,减少了厂房的安全通道和楼梯的数量,降低厂房建设成本,并且能够在符合厂房设计规范的条件下增加厂房的宽度,提高单位面积内锂离子电池的产能;同时极片可以在疏散系统的上方或下方传送,不影响极片的传送与干燥。
本发明公开了一种石墨的改性方法及其在锂离子电池的用途。所述方法包括以下步骤:1)将石墨原料和改性剂混合,得到混合料;2)将所述混合料在700℃‑1100℃的碳化温度以及惰性气氛下进行一次碳化处理,得到表面多孔的石墨材料;所述改性剂为在一次碳化温度下能够与石墨原料反应生成CO的物质。本发明的方法通过将石墨原料和改性剂混合并在一定的碳化温度及惰性气氛下碳化处理,可以在石墨原料的表面造孔,所得石墨材料的多孔结构有利于锂离子从基面的孔隙中进入石墨层间,大大提高石墨的倍率性能,而且上述孔结构提高了石墨材料的电子导电性,采用其作为负极材料应用于锂离子电池,表现出高倍率性能、动力学性能优异的优势。
本发明提供了一种磷酸酯萃取剂及其对锂锰浸出液萃取分离的方法,属于湿法冶金分离技术领域。本发明通过磷酸酯萃取剂与改质剂和稀释剂混合得到萃取有机相,再在预定O/A相比、温度、时间下进行多级萃取,使锰离子被萃取进入有机相,锂离子则保留于萃余液中;负载锰的有机相经过纯水多级洗涤后,再采用硫酸多级反萃使有机相中的锰进入水相,产出纯净的硫酸锰溶液。本发明较之于化学沉淀分锰工艺,可避免硫酸钠、硫酸铵、硫酸钙等废渣产生,也消除了传统磷酸萃取剂萃锰过程中皂化工序产生的皂化废液,实现溶液中锂、锰的高效分离和绿色提取。
本发明公开了一种具有夹心状固态电解质的固态锂电池的制备方法,其中,所述夹心状固态电解质包括彼此贴合的中间层为石榴石固体电解质LLZO,面向正极一侧固态电解质层为聚碳酸酯PC固态电解质,面向负极一侧固态电解质层为聚丙烯腈PAN固态电解质。本发明的有益效果在于,所设计的夹心状固态电解质组装而成的固态金属锂电池可以在0.5C的电流密度下,在3‑4.5 V高电压范围稳定运行,比能量密度高于300 Wh/kg,并稳定循环达2000周;同时解决了固态电解质与电极材料接触界面阻抗过大,不利于锂离子扩散的问题。
本发明公开了一种锂离子电池用中空炭纤维负极材料及其制备方法和应用,该锂离子电池用炭纤维负极材料的微观形貌呈中空纤维状。制备方法包括(1)将生物质原材料浸入硝酸溶液中在60℃~90℃下进行脱木质素处理,得到悬浮液;(2)将所得悬浮液超声分散后过滤干燥,得到原生木质纤维,再在惰性气体保护下升温至700℃~1100℃进行热解炭化即得炭纤维负极材料。本发明的负极材料较好地保留了中空纤维状形貌,具有比容量大、倍率性能优异的特点。本发明的制备方法原材料来源丰富、环保可再生,可广泛应用于锂离子电池制备领域。
本发明提供一种磷掺杂的核壳三元正极材料及其制备方法、锂离子电池。制备方法:将镍源、钴源、磷源、碱源、R源和前驱体Ni1‑x‑yCoxZy(OH)2加入水中得到混合溶液,然后水热反应得到磷掺杂的核壳三元正极前驱体;将磷掺杂的核壳三元正极前驱体和锂源混合,在氧气氛围下烧结得到磷掺杂的核壳三元正极材料。磷掺杂的核壳三元正极材料,使用所述的制备方法制得。锂离子电池,使用磷掺杂的核壳三元正极材料制得。本申请提供的磷掺杂的核壳三元正极材料,结构稳定、循环性能还倍率性能好。
纳微结构锂离子电池负极材料Ti2C微球及其制备方法,所述Ti2C微球按照以下方法制成:(1)将二维Ti2AlC基体材料置于HF溶液中浸泡10~75h,得含有多层二维Ti2C的混合溶液;(2)置于超声波中超声5~110h,得含有单层二维Ti2C纳米片的混合溶液;(3)于100~350℃下,密闭反应15~45h,过滤或离心,得纳微结构Ti2C微球;(4)在50~100℃下,干燥8~35h,得纳微结构锂离子电池负极材料Ti2C微球。本发明Ti2C微球兼具二维纳米片的高导电性、离子传输距离短、比表面积大等优点和微米材料的结构稳定性,将其作为锂离子电池负极材料时表现出优异的电化学性能。
本发明公开了一种基于棕榈纤维制备锂硫电池硫/碳复合正极材料的方法。该方法是将棕榈纤维先炭化,再与氢氧化钾混合高温活化,得到活性碳,所述活性碳与单质硫复合,即得硫/碳复合正极材料;该复合正极材料中活性碳具有高比表面积和孔体积,且富含微孔的特点,同时具有杂原子掺杂以及管壁多孔管阵列特殊结构,将其与硫复合,载硫量达到65%以上,导电性好,便于离子迁移,同时能够缓解活性物质硫在电化学过程中体积变化对电极结构的破坏,将复合正极材料用于锂硫电池,锂硫电池表现出容量高、循环稳定性好的优点。
本发明公开了一种高纯度二氟草酸硼酸锂(LiODFB)的高效制备方法。首先以Li2CO3和H2C2O4·2H2O为原料,合成一种高结晶度、高活性以草酸锂和草酸氢锂为主相共结晶的针状混合晶体A;将该混合晶体A加入到装有有机溶剂的密闭容器中,随后添加BF3·X络合物,草酰胺、草氨酸、无水草酸、草酸铵中的至少一种,以及一定量的引发剂,持续搅拌30分钟得到乳状溶液B,过滤得到澄清透明溶液C;将溶液C在一定温度和压力下除去溶剂,得到纯度99%以上的LiODFB产物。通过有机溶剂重结晶一次除去杂质,获得99.9%以上的高纯LiODFB产品。该制备方法,通过合成反应直接可获得纯度99%以上的LiODFB产品。避免了因多次重结晶造成的收率低、成本高、周期长的缺点。且该制备方法简单、易操作、周期短,易于产业化生产,具有很强的应用前景。
本发明提供一种纳米级钛酸锂/碳复合电极材料的制备方法,从而达到制备具有良好倍率特性的纳米Li4Ti5O12/C复合材料,该制备方法包括以下步骤:首先,按原子比Li∶Ti=0.84称取无定型TiO2、Li2CO3,球磨混合3小时,在空气中600℃预烧4-14小时,冷却,得到Li2TiO3/TiO2复合物;然后,将前述所得产物掺入蔗糖高温煅烧,制得纳米级钛酸锂/碳复合电极材料,本发明制备方法所得钛酸锂/碳复合电极材料具有较高的容量与高倍率下的循环稳定性。
本实用新型公开了锂电池自动检测装置,包括装置主体,所述装置主体的前端外表面固定连接有检测主板,所述检测主板的前端外表面设置有电源开关,所述电源开关的一侧设置有一号检测杆与二号检测杆,所述二号检测杆位于一号检测杆的下方,所述一号检测杆的下端外表面设置有正极接头,所述一号检测杆的前端外表面设置有指示灯。本实用新型所述的锂电池自动检测装置,设有透明硅胶罩、散热风扇与密封盖,能够防止水液与灰尘对电源开关造成损坏,并能加快检测装置内部的空气流通,防止内部的元件与电路受到高温烧毁,避免影响内部检测环境,还可以防止灰尘对电源插孔造成堵塞,带来更好的使用前景。
本实用新型公开了一种锂离子动力电池温度测试装置,包括恒温冷冻室,其所述恒温冷冻室一侧安装有若干测试箱体,另一侧滑动安装有电池取料装置;恒温冷冻室一端安装有电池进料口,另一端安装有电池出料口;所述测试箱体两侧内壁的下部安装有倒T形导条,测试箱体内壁四周安装有红外温度检测传感器;测试箱体内壁后端安装有电插头。本实用新型实现了锂离子动力电池进行温度测试的自动进料和下料,避免了人工进入冷冻室导致的温度扰动和浪费人力情况,且实现了动力电池的非接触测温,简化了测温结构,降低了成本。
一种多孔镍钴锰酸锂三元正极材料及其制备方法,所述三元正极材料主要由以下方法制成:(1)将模板有机物加入水和醇的混合溶液中,搅拌溶解,得模板有机溶液;(2)在步骤(1)所得模板有机溶液中,加入镍源、钴源、锰源和尿素,搅拌溶解,得混合溶液;(3)将步骤(2)所得混合溶液密封,进行水热反应,自然冷却至室温,过滤,洗涤,干燥,得三元正极材料前驱体;(4)将步骤(3)所得三元正极材料前驱体与锂源研磨混合,在氧化气氛中,进行固相烧结,随炉冷却至室温,即成。本发明多孔镍钴锰酸锂三元正极材料倍率性能及循环性能优异,材料颗粒均匀、表面致密、内部多孔。本发明方法合成过程简单,成本低,适宜于工业化生产。
本发明提供一种高容量锂离子电池负极材料的制备工艺,包括如下步骤:步骤1、首先将石墨与硝酸镍溶液混合搅拌均匀,然后加热使水完全蒸发,制得原材料;步骤2、将制成的原材料投入真空炉中,进行抽真空;步骤3、对真空炉进行加热,抽完真空之后通过控制温度,控制氢气、氮气和丙烯的流量,使用化学气相沉积法在石墨表面催化生长出一层碳纳米管,本发明由于纳米管与电解液的接触比石墨颗粒更充分,可以让低温下的电池仍保持一定的导电性,解决低温环境不能正常充放电问题,本发明能够实现零下20度正常充放电,对于锂电池低温充放电性能的改善有助于减少锂枝晶的析出,降低爆燃的可能性;且在不改变体积的情况之下其容量得以大幅提升。
本发明公开了一种高强度耐损伤铝锂合金及其制备方法和应用,包括下述的步骤:获得包含按质量百分比计的下述元素的原料:Li:0.7~1.2%,Cu:3.5~4.0%,Zn:0.1~0.5%,Mg:0.5~1.0%,Ag:0.2~0.5%,Mn:0.1~0.3%,Zr:0.1~0.2%,Fe≤0.08%,Si≤0.08%,余量为Al,其中Cu与Li的总量4.0~5.5%,Cu与Li质量比2.9~5.0;将原料经熔炼铸造成铸锭,再将铸锭退火、热轧、中间退火、冷轧制成板材,然后再经过固溶淬火、预变形和时效处理,得到所述高强度耐损伤铝锂合金。本发明制得的铝锂合金及其薄板材具有低密度、高室温强度、低疲劳裂纹扩展速率、耐剥落腐蚀等综合力学性能。
本发明公开了一种废旧锂离子电池高效安全放电的方法,该方法是将废旧锂离子电池与含导电粉体的介质搅拌混合后,静置放电,该方法大大提高了废旧锂离子电池的放电效率及安全性,缩短了放电时间,成本低廉,且工艺简单,适用于规模化应用。
本发明公开了一种锂电池健康状态估计方法,包括采集锂电池在充电过程中的电流数据和电压数据;根据电压数据中的最大电压值和最小电压值,将电压数据进行等电压区间划分;根据每个等电压区间对应的电流数据,确定各个等电压区间对应的电量变化量;将电量变化量输入预先通过高斯过程回归训练获得的预测模型,获得锂电池的健康状态参数。本申请利用锂电池充电过程的电流数据和电压数据确定每间隔等电压区间对应的电量变化,并以为依据采用预先创建的预测模型对锂电池的健康状态参数进行预测,为锂电池使用过程中的安全性提供可靠的理论依据。本申请还提供了一种锂电池健康状态估计装置、设备以及计算机可读存储设备,具有上述有益效果。
一种三维碳网包覆的硼酸锰锂复合正极材料的制备方法,包括以下步骤:(1)将锂源、锰源、硼源和柠檬酸按照锂、锰、硼和柠檬酸的摩尔比为1:1:1:1~5溶于去离子水中,控制金属锰离子的浓度为0.01~0.15?mol/L;(2)置于60~100℃水浴中搅拌4~12?h,混合均匀形成溶胶;(3)将溶胶干燥为凝胶状,得硼酸锰锂前驱体;(4)将硼酸锰锂前驱体在保护性气氛中,于500~800℃下,烧结8~22?h,随炉冷却至室温,得三维碳网包覆的硼酸锰锂复合正极材料。所得三维碳网包覆的硼酸锰锂复合正极材料放电比容量高,倍率性能优异,充放电特性好,循环寿命长;本发明方法工艺流程简单,反应所需温度低。
一种磷酸铁锂的二次烧结合成方法,包括下述工艺步骤:1、按锂、铁、磷元素摩尔比为(0.98-1.02)∶1∶1的比例配料,混合均匀;2、将所得混合物升温至350℃-550℃,保温5-15小时,然后随炉冷却至室温,对所得物料进行破碎,得到磷酸铁锂粉末;3、将所得磷酸铁锂粉末与碳源、溶剂混合均匀,干燥后升温至650℃-850℃,保温10-20小时,然后随炉冷却降至室温,破碎、过筛分级,筛下物即为本发明方法生产的磷酸铁锂产品。本发明工艺方法简单、操作方便、制备的磷酸铁锂具有高的导电率、良好的储存性能、较佳的低温性能且批次一致性好,极大提高了磷酸铁锂导电性能、低温性能、储存性能和批次稳定性。适于工业化生产,可替代现有一次高温烧结工艺。
本发明公开了一种双功能锂空气电池复合隔膜的制备方法,包括以下步骤:以多种水合硝酸过渡金属盐和含腈基的咪唑作为原料,制备出多金属协同催化MOFs;对制备的多金属协同催化MOFs的表面通过疏水烷基链的点击反应进行改性,实现MOFs的超疏水功能化;将合成的超疏水化的多金属协同催化MOFs、粘结剂、导电剂和有机溶剂制成浆料,将浆料涂覆于基膜上,得到双功能锂空气电池复合隔膜。与目前研究中常用的玻璃纤维膜相比,本发明工艺制备的复合隔膜不仅具有ORR/OER催化性能,还可有效防止空气中的水分扩散到锂金属负极,从而避免负极锂片被侵蚀,同时复合隔膜还对电解液具有良好的浸润性。
本发明提供一种锂离子电池模型建立方法,属于锂离子电池建模领域。该方法首先建立电池的等效电路模型对应的数学模型,建立对象的ARX(auto‑regressive with exogenous input)模型;然后通过不同的输入电流状态将锂离子电池工作范围划分为大量不同的子时间区域;将单体电芯电压和电流数据作为电池模型的输入,通过最小二乘法在每个子时间域内辨识局部ARX模型系数;根据各子时间域内辨识出来的模型系数组成建模数据集,利用BP神经网络进行训练,得到逼近电池全局ARX模型的函数型系数;最终将函数型系数带入全局ARX模型中得到全局非线性的LPV参数实变模型。本发明能更好的描述锂离子电池的动态非线性特征,能够提高建立的电池模型的准确度,降低工业上对电池模型控制方法的要求。
本发明公开了一种磷酸锰铁锂的制备方法,通过反应釜中的预混单元和搅拌单元,使得铁盐、磷酸盐混合时反应更加均匀,降低局部浓度,制备得到均一的磷酸铁前驱体,再利用湿法+固相法相结合的方式,制备得到形貌均匀的磷酸锰铁锂,通过包碳提高磷酸锰铁锂的导电性,有利于提高磷酸锰铁锂正极材料的循环寿命、首次放电容量和充放电效率。
本发明涉及一种高比容量和高倍率性能的锂离子电池负极材料及其制备方法,属于锂离子电池材料技术领域。该负极材料是介孔材料和金属化合物组成的复合材料,在锂离子半电池中,0.2C下比容量为578.7~603mAh/g,10C下比容量也可达到348.5~359mAh/g。其制备过程为将一定摩尔比例的金属盐、有机酸和碱性物质混合溶解到溶液中并通过液相合成法合成含金属元素的固态前驱体。而后将所得固态前驱体洗涤、过滤和干燥,最后将前驱体在惰性气氛中煅烧获得高比容量、高倍率性能的负极材料,煅烧温度为300~1000℃,保温时间为2~12h。本发明的工艺简单,能耗低。所制备的负极材料粒径均匀,放电电压平台低,比容量高,倍率性能优异,满足需要高倍率充放电的锂离子电池负极材料。
本发明公开了一种从锂离子电池混合富锰废料浸出液中高效分离有价金属的方法。首先,采用沉淀法从富锰溶液中选择性沉淀分离镍钴组分;然后,借助氨与钴、镍,沉淀剂与钴、镍络合成键作用的差异,采用氨与铵盐的混合溶液,选择性的溶解镍钴沉淀渣中的镍组分,实现镍和钴的高效分离;最后,利用溶剂萃取法选择性的提取沉淀镍钴后溶液中的锰组分,实现锰与锂的高效分离。本发明提出的“选择性沉淀镍钴‑余液锰锂萃取分离‑沉淀渣中镍选择性溶取并镍钴分离”工艺,可以规避传统萃取法从高锰溶液中分离镍钴流程长、效果差的缺点,操作简单,流程短,成本低,可实现废旧锂离子电池富锰浸出液中有价组分元素的高效分离与回收。
本发明公开了一种锂电材料用的清理剂,该清理剂包括稀盐酸溶液、咪唑啉类缓蚀剂和过氧化氢溶液,稀盐酸溶液和过氧化氢溶液的质量比为1 : 1~1.2,咪唑啉类缓蚀剂为稀盐酸溶液质量的1-3‰。上述锂电材料用的清理剂,包括稀盐酸溶液、咪唑啉类缓蚀剂和过氧化氢溶液。稀盐酸溶液和过氧化氢溶液将呈固态的MnO2氧化锰物质还原成二价锰离子、三价钴离子还原成二价钴离子,从而破坏了沉积层的晶体结构,将沉积层之间的结合力、沉积层与地面之间的结合力破坏掉,对沉积层的溶解起到了协同作用,使得沉积层在清水下易于冲洗干净。
本发明涉及一种航天器多功能结构锂电池系统电源管理单元,提供锂电池充放电控制和电信号检测调理功能。所述电源管理单元包括:加断电控制与遥测模块、利用卫星一次电源向锂电池组进行充电控制的电池充电调节器模块、利用外部放电负载对锂电池组进行恒流放电控制的电池放电调节器模块、以及主要用于监控充放电过程中电流/电压的检测调理模块。本发明通过系统级和器件级的可靠性设计保证单机高可靠性;通过屏蔽、滤波和滤波器设计,实现良好的电磁兼容性能;通过温度补偿电路实现良好的温漂控制,提高控制与检测精度。本发明体积小、功耗低、可靠性强,解决了电源管理设备在充放电控制和检测调理时面临的精度控制要求高、温漂控制困难的问题。
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