本发明涉及一种PVDF‑CTFE基锂硫电池复合隔膜的制备方法。包括以下步骤:首先制得氧化物@共价有机框架粉末,并与PVDF‑CTFE按比例混合后,熟化、搅拌,脱泡后得到纺丝前驱体溶液;将纺丝前躯体溶液在一定的纺丝条件下进行纺丝得到纤维膜,然后将干燥后的纤维膜表面涂覆碳材料/金属化合物涂层得到改性PVDF‑CTFE锂硫电池复合隔膜。所制备得到的复合隔膜与能够显著提高电池的容量保持率和倍率性能;具有高的吸液率、锂离子迁移速率和高安全性能;同时能够对多硫化物的迁移起到一定的抑制作用,隔膜制备条件简单,工艺成本低。
一泵制竖管降膜溴化锂制冷技术,属溴化锂吸收式制冷一种新方法,该方法可提高机组封密效果,并能加速工质对在机内循环速度,在有限的体积内可极大地提高有效传热面和蒸发表面积,还能有效防止冷剂污染,溴化锂溶液结晶,以及换热管被胀裂或遭受损坏的情况出现。其主要特征在于取消了蒸发泵、吸收泵、还有流量调节阀与视镜,并采用了竖管管外降膜换热技术,使之热效大大提高,耗电更少,占空间更少,运行更可靠,其成本和运行费用都大大降低。
本实用新型提供一种锂电池正极材料压实装置。锂电池正极材料压实装置,包括:压实台;框架一,所述框架一固定安装在所述压实台的顶部;放置槽,所述放置槽开设在所述压实台的顶部;底槽,所述底槽开设在所述压实台的底部,所述底槽与所述放置槽相连通;压实框,所述压实框通过螺栓固定安装在所述压实台上,且所述压实框的底部延伸至所述放置槽内;堵板,所述堵板设置在所述压实框内,所述堵板的顶部与所述压实框相接触,所述堵板与所述压实框相适配。本实用新型提供的锂电池正极材料压实装置具有能够将压实后的正极材料较为完整的取出、保证压实效果,且能自动铲除附着在压实板上的正极材料的优点。
本实用新型提供一种锂电池正极片正极料和铝箔的分离装置。所述锂电池正极片正极料和铝箔的分离装置包括:第一滑轨;第一回收单元,所述第一回收单元从上自下依次设有第一入料口及第一出料口;第二回收单元,所述第二回收单元上依次设有第二入料口及第二出料口,所述第二入料口朝向所述第一出料口设置;第三回收单元,所述第三回收单元上依次设有第三入料口及第三出料口,所述第三入料口朝向所述第二出料口设置;绕线器;第一拉线;第二拉线;其中,所述第一回收单元、所述第二回收单元及第三回收单元上均设于破碎机及振动筛。本实用新型提供锂电池正极片正极料和铝箔的分离装置抗故障能力强,且能根据实际情况灵活的调节。
本发明公开一种珊瑚状片层多孔碳的制备方法及其在锂硫电池中的应用,该珊瑚状片层多孔碳为微纳分级多孔结构,由珊瑚分支状的片层多孔碳聚集而成;所述片层多孔碳厚度为50~200nm,大小为1~5μm;该珊瑚状片层多孔碳的制备方法包括:制备前驱体溶液、形成双氢氧化物模板和片层状聚合物、高温碳化和去除模板四个步骤。本发明提供的珊瑚状片层多孔碳制备方法简单方便,效果好,制备得到的珊瑚状片层多孔碳具有良好的导电性,同时具有丰富的微纳分级多孔结构,可以容纳更多的硫和改善硫正极的电化学性能,应用于锂硫电池正极中能够制备高载量硫正极,显著改善锂硫电池能量密度,在锂硫电池上具有广泛的应用前景。
纳米薄片堆叠的磷酸铁锂/石墨烯复合材料及其制备方法,所述复合材料由纳米片状的磷酸铁锂原位堆叠成为微米级的梭型颗粒,并与石墨烯复合形成正极材料,制备方法包括以下制备步骤:1、将锂源和铁源分别溶于乙二醇配制成溶液;2、将磷酸和含锂源的溶液依次滴入含铁源的溶液中,并分别加入过硫酸铵和氧化石墨烯形成分散液;3、将分散液转移到含聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中,于一定温度下,反应一段时间后自然冷却至室温,并将所得沉淀物用去离子水和无水乙醇分别洗涤,离心分离后,置于干燥箱内烘干;4、所得沉淀物样品在保护气氛中焙烧,随炉冷却至室温,即成。本发明的制备方法工艺流程简单,成本低廉,所得正极材料电化学性能优异。
一种锂离子电池离子液体增塑型复合聚合物电解质的制备方法,本发明在提高聚合物电解质膜电导率的同时也使得膜层的电化学稳定窗口和机械性能得到进一步的增强。该发明包括两个部分的内容,一是通过水蒸气浴交换法制备无机微粒掺杂聚合物基微孔膜,它主要是先将无机颗粒均匀分散在有机溶剂中,再加聚合物基体和造孔剂溶于上述均匀有机溶剂中在搅拌的条件形成透明凝胶,通过流延成膜和水蒸气浴交换法来制备无机微粒掺杂聚合物基微孔膜;二是离子液体增塑型凝胶类复合聚合物电解质的制备,主要是通过将已制备好的掺杂聚合物微孔膜直接浸泡在咪唑型离子液体和锂盐的混合溶液中对聚合物微孔膜进行溶胀增塑。本发明由于采用蒸气浴成膜和引进咪唑类离子液体进行增塑,所制备的电解质膜机械强度与柔韧性好、离子导电率高、电化学稳定窗口宽、制备工艺简单,易于实现工业化生产。
本发明公开了一种废旧锂离子动力电池的再利用方法,该方法是将废旧锂离子动力电池进行放电和切段预处理后,置于保护气氛下进行热解处理;热解处理过程中产生的挥发组分中回收热解油和热解气作为热解处理过程的燃料;热解处理过程中产生的热解残渣经过剪切式破碎后进行筛分,得到粗粒级物料、中间粒级物料和细粒级物料;粗粒级物料通过色选或重选分离出金属铜和金属铝;细粒级物料通过浮选分离正极活性物质和碳颗粒;该方法能够实现废旧锂离子动力电池中铝、铜、活性材料和石墨等得到充分回收,同时充分实现废物再利,降低能耗,减少环境污染,且流程简单、适用的电池种类广、金属及正负极活性物质等的回收率高。
一种磷酸钪钛锂包覆层状无钴高镍正极材料及其制备方法。本发明的正极材料的化学式为LiNixM1‑xO2·LiySczTin(PO4)3,其中M为掺杂金属(Al、Mg、Mn、Ti等元素),x、y、z、n、w为摩尔数,0.6≤x<1,1<y≤1.8,0<z≤0.8,1<n≤1.9,LiySczTin(PO4)3为活性导锂层,包覆层厚度为3~20nm。本发明的制备方法为:先采用共沉淀合成无钴高镍前驱体;将无钴高镍前驱体与锂源混合烧结,得到无钴高镍正极材料LiNixM1‑xO2,其中M为掺杂金属(Al、Mg、Mn、Ti等元素);然后将钪源、钛源与无钴高镍正极材料LiNixM1‑xO2,其中M为掺杂金属(Al、Mg、Mn、Ti等元素)均匀分散到有机溶剂中;搅拌蒸发大部分溶剂,得到黑色浆料;将黑色浆料真空干燥、研磨,得到预烧粉末;通过在氧气气氛下烧结,获得改性的无钴高镍正极材料。本发明制备的材料循环稳定性好,倍率性能优异;本发明制备方法简单易操作,适合大规模工业化生产,成本较低。
本发明涉及锂电池隔膜加工技术领域,且公开了一种拉伸均匀能自动控制拉伸厚度的锂电池隔膜加工设备,包括机架,所述机架的内壁滑动连接有滑盒,所述滑盒的顶部卡接有螺杆,所述机架的内部固定连接有主动轮,所述主动轮的右侧啮合有驱动轮,所述驱动轮的底部传动连接有齿轮,所述齿轮的内部固定连接有固定轮,所述底板的内部固定连接有水囊,所述固定轮的背面活动连接有连杆,所述连杆的顶部活动连接有滑轮。该拉伸均匀能自动控制拉伸厚度的锂电池隔膜加工设备,通过转动螺杆带动滑盒下降,滑盒在推杆的作用下内部水位上升,再通过滑盒与电极块的配合使用,从而达到了便于调节拉伸厚度的效果。
本发明提供了一种提高铝锂合金薄板强塑性的固溶前处理方法,对所述铝锂合金进行控制升温速率的固溶前处理,所述固溶前处理的升温的速率为2~15℃/min,所述固溶前处理的升温的初始温度为20~25℃,所述固溶前处理的升温的终止温度为500~510℃。本发明提供的固溶处理方法,通过对铝锂合金进行2~15℃/min的升温处理,对再结晶晶粒的形态和分布产生影响,影响形成织构组织形态,对综合力学性能的提高,提高强度和塑韧性。
本发明属于废旧锂离子电池回收领域,具体公开了抗生素菌渣辅助热处理回收废旧动力锂电池正极材料的方法,其包括:将抗生素菌渣和废正极粉在保护性气氛下、550‑850℃的温度下进行辅助焙烧处理,获得焙烧渣;将焙烧渣置于无机强酸溶液中进行酸浸,固液分离,获得浸出渣以及富集有正极材料元素的浸出液;浸出渣水洗至中性,获得碳材料。本发明基于抗生素菌渣和废正极材料的耦合处理,进一步配合工艺条件的协同,能够有效改善正极材料的回收效果,不仅如此,还能够联产高质量的碳材料,研究发现,正极材料的回收率可接近100%,且联产得到的碳材料在2.0Ag‑1的大电流下发挥出了170.0mAhg‑1以上的可逆容量。
本发明提供了一种废旧锂离子电池的回收处理工艺,首先将废旧锂离子电池、碎煤、石英石、石灰石、硫化亚铁以一定质量比加入到起炉并处于保温状态的底吹炉内,同时往底吹炉内充入富氧空气,保持底吹炉内为氧化气氛并持续升温,直至加入底吹炉内的所有物料完全熔化并将各种金属元素氧化生成熔池;之后往底吹炉内加入碎煤并充入富氧空气,保持底吹炉内为深度还原气氛,直至熔池内的镍、钴、铜形成粗镍钴铜合金进入炉缸并从虹吸口处压出收集,其余金属元素以氧化物形式形成锂渣上浮进入渣层;最后往底吹炉内加入碎煤并充入富氧空气,直至底吹炉内温度达到1450~1650℃,将锂渣从出渣口放出并水淬降温收集。本发明方法,工艺简单新颖,污染小,安全性高。
本发明公开了一种锂硫电池阴极材料,包括阴极含硫活性物质,所述阴极含硫活性物质表面均匀可控地包覆一层亲水性高分子包覆膜。本发明通过在阴极含硫活性物质表面包覆亲水性高分子包覆膜,最大程度上抑制了活性物质硫在充放电过程中的“穿梭效应”,同时极大地增强了电池在高倍率充放电时的锂离子传递速率,本发明亲水性高分子包覆膜均匀可控地包覆在含硫活性物质表面。含硫活性物质采用具有多孔结构的硫‑碳复合物,孔径为5nm左右,固硫效果好,电池隔膜不需要作任何修饰,锂硫电池在充放电过程中产生的多硫化物不会聚集在隔膜上,避免阻塞隔膜或加剧电池极化,从而使锂硫电池的充放电性能和循环寿命大大提升。
一种坡缕石/氧化铝复合锂离子电池涂覆隔膜及其制备方法,本发明之坡缕石/氧化铝复合锂离子电池涂覆隔膜,在锂离子电池隔膜基材的表面均匀涂覆一层坡缕石/氧化铝浆料,所述坡缕石/氧化铝浆料由以下质量百分比的原料制成:表面活性剂0.7%‑1.5%,增稠剂0.5%‑1.0%,粘结剂6.0%‑12.0%,分散剂0.1%‑0.5%,坡缕石/氧化铝混合物20.0%‑50.0%,消泡剂3.0%‑7.0%,溶液40.0%‑70.0%,各原料质量百分比的总和为100.0%。本发明还包括制备方法。本发明涉及的产品能显著改善锂离子电池的电化学性能,成本低,市场竞争优势大。
本实用新型涉及锂电池技术领域,公开了一种锂电池正极材料粉碎装置,包括底座和支架,底座的左侧设有烘干装置,所述的烘干装置的右侧设有压实台,所述的烘干装置设置有上下两组,烘干装置对应倾斜放置,下侧的烘干装置由支撑杆支撑,支撑杆的底部固定安装在底座的上表面,上侧烘干装置由支架支撑,支架的底端固定安装在底座右侧的上表面,所述的烘干装置的内部均设置有热风机,烘干装置的顶部设置有隔离网,所述的下侧的烘干装置上的隔离网上放置锂电池正极材料,所述的下侧的隔离网的左侧固定安装有第一气缸,第一气缸的右侧设置有第一活塞杆,第一活塞杆的末端固定连接有推块。优点是:效率高、安全性好和质量高。
磁悬浮冷水机组与溴化锂热泵机组双运行系统,包括磁悬浮冷水机组和溴化锂热泵机组,所述溴化锂热泵机组包括第一蒸发器、吸收器和发生器,磁悬浮冷水机组包括冷凝器;第一蒸发器的换热管内输入冷却塔回水,第一蒸发器内换热管的出水口连接冷凝器内的换热管的入水口,冷凝器内的换热管的出水口输出冷却水再次回冷却塔循环利用;第一蒸发器的出气口连接吸收器的入气口;吸收器的换热管内输入热水回水或补水;吸收器的出水口连接发生器换热管的入水口。本实用新型既提升了冷却效率,又利用了冷却过程中的热量,达到既可制冷又同时制热的目的。
本实用新型提供了一种粉料搅拌装置及锂离子电池粉料搅拌装置,该粉料搅拌装置,包括:搅拌罐体和驱动装置,搅拌罐体内腔顶部设置与大气连通的至少一个排气孔,排气孔上套设滤布袋;搅拌罐体的内腔中设置搅拌装置;驱动装置驱动搅拌装置。本实用新型提供的粉料搅拌装置通过在搅拌罐体侧壁开设通气孔,并在该通气孔上套设滤布袋,将搅拌罐内的水蒸气及时排走。防止水蒸气在罐体内堆积导致的粉料局部锂堆积问题。减少了所得锂电池正极材料中杂相的含量。
本发明提供了一种适用于泡沫镍基体的锂电池正极浆料,包括活性物质、导电剂、粘结剂和溶剂,所述溶剂为丙酮或丙酮与水的混合物,所述粘结剂为聚偏氟乙烯、聚氨酯或聚丙烯酸酯,所述正极浆料的固含量为60~80%。还提供了一种适用于泡沫镍基体的锂电池正极浆料的制备方法。本发明的适用于泡沫镍基体的锂电池正极浆料,容易浸入基体,极易烘干,可提高涂布速度及质量且可降低能耗,其制备方法降低可行,操作方便。
本发明公开一种考虑温度补偿的锂离子电池剩余寿命预测方法,包括:建立以参数、表征的可用容量退化模型;基于现有电池可用容量退化数据,得到参数的先验分布与参数;基于待预测电池单体的观测值得到参数的后验分布;对待预测电池单体进行剩余寿命预测,得到其剩余寿命的期望、中位值及区间估计。本发明应用于剩余寿命预测领域,考虑了温度变化对锂离子电池可用容量的补偿效应,准确描述锂离子电池可用容量在时变温度下的退化过程,并以此为基础进行更为精准的剩余寿命预测,能够轻松得到剩余寿命的期望、中位值以及区间估计,进而有助于开展电池产品健康管理。
本发明公开了一种磷酸钛镧锂包覆改性的三元正极材料及其制备方法。本发明的正极材料的化学式为Li(NixCoyMnz)O2·nLipLaqTiw(PO4)3,其中,x、y、z、p、q、w、n为摩尔数,0.6≤x<1,0<y≤0.2,0<z≤0.2,x+y+z=1;3.2≤p+q+w≤3.5,1.2≤p≤1.5,0.2≤q≤0.5,1.5≤w≤1.8,0<n≤0.05。本发明的制备方法如下:先采用共沉淀方法合成前驱体,将前驱体与锂源混合烧结,得到正极材料Li(NixCoyMnz)O2;将镧源与锂源均匀分散于有机溶剂中,然后加入磷源与钛源,分散均匀得混合液;向混合液中加入Li(NixCoyMnz)O2,调整固液比;通过蒸发、真空干燥、研磨得黑色预烧粉末;在氧气气氛下烧结得到改性的正极材料。通过本发明得到的正极材料组装成固态电池,电化学性能优异。且制作方法简单易行,环境污染少,经济效益优异,具有很好的价值。
本发明公开了一种低温高倍率锂离子电池,其包括:正极片、负极片、隔膜、电解液;所述正极活性物质一次颗粒为纳米级包覆磷酸铁锂,负极活性物质为小颗粒无定型固相软碳或硬碳包覆石墨,既保证电池高容量的发挥,又提升低温倍率性能;低温导电低粘度电解液可有效改善电池低温下极化加剧现象;高透气度、高离子电导率湿法陶瓷隔膜,有利于提升电池在高倍率下电解液的保持率。本发明的低温高倍率锂离子电池具有优异的低温倍率性能,通过优选材料,使电池在‑40℃下能达到3C的放电能力和0.2C充电能力,20℃能达到10C放电能力和10C充电能力,解决了现有技术中存在的问题。
本发明属于锂电池材料领域,具体涉及一种Li5FexMyO4@C复合材料,包括核以及包封在其表面的碳壳;所述的核为Li5FexMyO4,其中,x为0.8~0.9,所述的3x+Ay=3;所述的M为过渡金属元素;所述的A为M的价态。本发明还提供了所述的复合材料的制备方法和在锂离子电池补锂中的应用。本发明中,所述的M的晶格杂化和核‑壳结构的联合控制是协同改善其空气以及晶体稳定性、改善ICL以及电化学性能的关键。本发明进一步研究发现,对核结构以及碳壳物质进一步控制,有助于进一步改善成分和结构的协同性,有助于进一步协同改善复合材料的稳定性、ICL以及电化学性能。
本发明公开了一种避免锂离子电池电极材料腐蚀的处理方法,通过在电解液中加入可以与HF反应的氧化物和/或金属盐,在HF产生时,即时反应消耗HF,避免HF腐蚀正极材料,从而提高电池的循环稳定性、电化学性能和使用寿命。本发明处理方法操作简单,效果显著。在锂离子电池电解液中添加可与HF反应的氧化物和/或金属盐,不需改变正负极制备工艺和电池组装工艺,不需改变锂离子电池充放电电压。本发明添加的可与HF反应的氧化物和/或金属盐价格低廉、用量较少、种类繁多、制备方法简单、储存方便,便于大规模的工业化应用。
本发明公开了一种废旧锂离子电池负极和隔膜的联合处理方法,包括以下步骤:(1)将废旧锂离子电池负极和隔膜破碎、混合得到混合碎片,其中负极与隔膜的质量比为5~10:1;(2)将混合碎片置于混合溶剂中,于70~140℃下搅拌3~6h后将铜箔从溶液中分离回收,剩余溶液于0~70℃下超声处理后分离得到固体和滤液,收集滤液返回步骤(2)作为溶剂重复使用;(3)将固体置于惰性气氛下进行高温碳化即得到复合碳材料。本发明可以实现废旧锂离子电池碳材料和隔膜的高附加值利用,同时还可将铜箔以单质的形式进行回收,操作简单,成本低,绿色环保等优点。
本发明公开了一种复合包覆改性的富锂锰正极材料及其制备方法,该材料包括基体以及基体外包覆的复合氧化物;复合氧化物为Li、B和金属Me的复合氧化物,且金属Me为Al、Zr等中的至少一种。该制备方法包括以下步骤:将富锂锰正极活性材料基体加入去离子水中混合搅拌,充入CO2气体;配制金属Me的盐溶液A;配制硼化合物的溶液B;往上述活性材料基体混合液中加入溶液A、B;再使混合溶液呈中性或弱碱性,加热得到胶状混合物;将胶状混合物在熔融状态下均匀包覆于基体表面;将所得产物干燥、研磨,恒温热处理,得到复合包覆改性的富锂锰正极材料。本发明可以克服现有产品中残余Li含量过高、倍率性能差、循环性能差等不足。
本发明涉及锂离子电池正极材料的一种由增稠剂掺杂改性制备磷酸铁锂/碳复合材料的方法,是针对现有技术中,球磨法制备磷酸铁锂颗粒不均匀,表面碳包覆层强度不稳定等问题提出的一种改进方法。其技术特点是,将水溶性有机碳源或者导电碳黑,在机械搅拌机下,加入配好的一定溶度的增稠剂水溶液中,再在搅拌下加入前躯体粉末,最后将得到的浆料烘干、高温热处理,得到掺杂的、颗粒形貌一致的高性能Li1-xMxFePO4/C粉末。所述方法工艺简单,操作方便,容易实现工业化生产,具有较宽广的应用前景。
本发明提供了一种原位生长多金属氧酸盐改性锂离子电池正极材料的制备方法,其由锂离子电池正极材料原位生长多酸后热处理而成,具体包括以下步骤,(1)将多酸A溶解于有机溶剂C;(2)将锂离子电池正极材料B加入(1)中溶液,分散形成悬浊液;(3)恒温静置分离,得多酸改性中间材料;(4)将(3)所得中间材料在惰性气氛进行热处理,冷却,得最终改性材料。本发明通过控制多酸浓度、静置温度与时间使其在正极材料表面可控的成核结晶析出,进而控制热处理温度等条件以实现对锂离子电池正极材料表层包覆、表层掺杂、梯度或本体掺杂,有效提高了锂离子电池正极材料的结构稳定性,因此增强了电池的循环稳定性能。
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