本发明提供了一种流态化烧结制备锂离子电池正极材料的方法,包括以下步骤:步骤1,混料;步骤2,造粒;步骤3,流态化预烧结;步骤4,高温结晶;步骤5,破碎:步骤6,除磁分级。本发明通过流态化预烧结及时排出前驱体及锂盐产生的大量废气,同时实现前驱体的分解、锂盐的熔融及二者的初步化合反应;高温结晶窑炉内不存在易结炉和产生碱腐蚀的助熔剂,解决了动态窑炉制备锂离子电池正极材料结炉的问题;高温结晶窑炉内无分解性气体产物形成,炉内气氛稳定且易于控制;传质传热过程得以强化,生产能耗明显下降,产品一致性、批次稳定性得到显著提升;实现大规模、连续化、短时烧结法制备锂离子电池正极材料。
本发明属于航天技术领域,涉及一种多功能结构锂电池内部电压检测系统,包括一个电压测量管理模块和多个分组电压检测模块。所述电压测量管理模块与航天器平台连接;电压测量管理模块通过总电压检测线连接多功能结构锂电池的两端;所述每个分组电压检测模块分别连接多功能结构锂电池内部的各个锂电池组;所述电压测量管理模块通过控制线控制各个分组电压检测模块的加断电操作,并通过内部RS485总线从分组电压检测模块获取单体电池电压数据;所述电压测量管理模块通过外部RS485总线将总电压数据和单体电池电压数据输出到航天器平台。本发明通过分组独立测量各锂电池组电压,配置灵活,可扩展性好,减少了被测电池的电量泄放,均衡性能较好。
本发明公开了一种包覆型锂离子电池正极材料,其基体物质为高镍正极活性材料LiδNixCoyMzO2,其基体物质的表面有一层均匀包覆物,包覆物为金属氧化物和/或锂离子导体化合物,占基体物质质量的0.01%?10%。本发明还公开了该包覆型锂离子电池正极材料的制备方法,先将可溶性金属盐充分溶解在去离子水中,得到可溶性金属盐的水溶液;然后将基体物质加入到可溶性金属盐水溶液中,混合得到悬浊液并充分搅拌,过滤、干燥后再进行煅烧,得到包覆型锂离子电池正极材料。本发明的包覆型锂离子电池正极材料的制备方法适用于高镍正极材料,在基体物质表面进行原位包覆,形成均匀的包覆层,起到既降低pH值又改善正极材料循环性能的作用。
本发明提供了一种使用铝锂合金裂解水制备氢气的方法。以铝锂合金作为制氢的原料,使之与纯水或水溶液中的水反应,快速产生氢气。铝锂合金的成分按质量百分含量为:0.5-40WT%的金属锂,合金的粒度不限;合金中的锂极大的提高了铝与水反应的活性,利用此合金制氢的适应范围广,能在各种温度的水或水溶液中产生氢气,利用此合金制氢,氢气的产率高。
本发明公开了一种电池电解液,包括锂盐、非水有机溶剂和添加剂,添加剂的质量百分比为1wt%‑10wt%,所述添加剂为五氟苯基硼酸或五氟苯乙烯。锂盐浓度为0.8‑1.2M。本发明还公开了上述电池电解液的锂离子电池。本发明采用上述电池电解液及锂离子电池,能够解决现有的电解液抗氧化性能弱,易氧化分解的问题;具有更高的库伦效率和更高的电容保持率,也提高了锂离子电池的循环稳定性。
本发明公开了一种废旧锂电池电解液的无害化回收处理方法及装置,所述方法在密闭和保护气氛下进行且包括以下步骤:将破碎后的废旧锂电池物料在低温下间接加热,所得挥发气体冷却形成气液混合物,经煤油和CaCl2溶液组成的萃取剂吸收,尾气经处理后排空。装置包括依次连通的真空盘式干燥机、冷冻机、萃取吸收塔、水洗塔和活性炭吸附塔。本发明对废旧锂电池物料进行低温间接加热:1、使得锂电池电解液中的电解剂挥发出来并避免低闪点的电解液成分高温下发生燃烧;2、可以保证电池中的隔膜不会熔化变质,以确保隔膜的后续回收利用;3、可避免电解液中的电解质六氟磷酸锂易跟水反应,产生大量氟化氢有害气体,以确保电解剂的有效回收。
一种片层状物包覆的球形富锂锰基正极材料前驱体及其制备方法,属于锂离子电池电极材料制备领域。本发明制备的富锂锰基正极材料前驱体为片层状物包覆的球形结构。基于两个不同阶段的液‑液共沉淀方法,通过控制两个阶段的不同工艺条件,制备出片层状物包覆的球形富锂锰基正极材料前驱体。采用该片层状物包覆的球形富锂锰基正极材料前驱体制备的正极材料电化学性能优异,尤其循环稳定性明显提高。本发明工艺简化,生产成本低,可以规模化生产。
本发明公开了一种废旧锂离子电池正极材料再生的方法。先将废旧锂离子电池经放电、拆解,得到的正极集流体剪切成小薄片后热解。而后采用物理方法将铝箔与活性物质分离。然后,将废旧正极活性物质进行球磨处理。通过球磨过程,一方面,可以将废旧锂离子电池正极材料表面损坏的部分剥除,直接获取无损的材料;另一方面,可以使不同损坏程度的废旧锂离子电池正极材料表面性质趋同,减小材料间的差异性。球磨分级后将材料在氢氧化锂的水溶液中浸渍。而后进行焙烧处理,获取再生材料。本发明首次采用球磨方法再生正极材料,方法简单、可操作性强、经济有效。
本发明提供了一种石墨烯高能锂电池复合正极浆料,涉及锂电池正极浆料技术领域。本发明以解决现有技术使用的正极浆料导致锂电池储能降低、循环性能和稳定性差,致使使用过程容易发热、寿命缩短、利用率降低的技术问题,因此,本发明提供了一种石墨烯高能锂电池复合正极浆料。与传统锂电池正极浆料相比,本发明制备的正极复合浆料,在温度35℃,1C充电6C放电500次循环情况下,电池容量从195.256mAh/g衰减至193.658mAh/g,容量保持率达到99.18%,提高了放电比容量、抗衰减性能增强,而且具有高循环寿命和高容量稳定性。
本发明提供一种废旧锂离子电池成分的资源化分离方法,包括材料的制备,湿法冲击破碎,破碎后的筛取,按照筛取后的材料进行铝资源的回收钴资源的回收及钴酸锂的制备。本发明采用的湿法冲击破碎可有效地将废弃手机锂离子电池破碎解离,实现选择性破碎,得到的破碎产品单体解离充分,为后续机械分选、化学处理提供了优良的入料;可实现从废旧电池粉料中高效除铝;以废旧锂离子电池回收的钴为原料,采用(NH4)2C2O4沉淀固相法直接合成了LiCoO2粉体,钴的沉淀率达到99.2%;利用回收的钴资源制备的钴酸锂,产物的首次充、放电比容量分别为143.8mAh/g和140.0mAh/g,第10次循环的容量保持率为96%。
本实用新型公开了一种废旧锂电池电解液的无害化回收处理装置,包括依次通过管道连接的第一真空盘式干燥机、冷冻机、萃取吸收塔、水洗塔和活性炭吸附塔;所述第一真空盘式干燥机上开设有第一进料口、第一出料口、热源入口、热源出口、第一排气口和第一保护气体入口,所述第一真空盘式干燥机内设有空心干燥盘,所述空心干燥盘分别与热源入口和热源出口通过管道连通;所述第一排气口与冷冻机相连。藉由上述结构,可对拆解和破碎处理的废旧锂电池物料进行低温间接加热,使锂电池电解液中的电解剂挥发出来且保证隔膜不会熔化变质,还可避免电解质六氟磷酸锂易跟水反应,产生有害气体危害环境。
本实新型提供一种自识别输入源的锂电池安全快速充电电路。所述电路包括微处理器、充电管理芯片、电量计芯片、USB开关芯片、USB接口、锂电池接口,输入源通过USB接口与充电管理芯片连接,从设备通过USB接口经USB开关芯片与微处理器连接,微处理器通过IIC总线充电管理芯片和电量计芯片连接,充电管理芯片和电量计芯片经锂电池接口与锂电池连接。所述充电电路能够自动识别输入源类型并根据输入源类型自动设置输入电流限制,最大5A电流充电,精确显示电量,具有USB通讯开关、电路完全重启、双监测措施、热调整和热关闭功能多种安全措施保护电路和锂电池,拥有充电时间短、安全充电、智能充电的特点。
本发明公开了一种采用有机溶剂和增溶剂方法制备六氟磷酸锂的工艺。该工艺包括:由液态无水氢氟酸与五氯化磷反应生成五氟化磷气体,再在溶有少量增溶剂的有机溶剂中将五氟化磷气体与氟化锂反应生成六氟磷酸锂。过滤出反应浆料中剩余的氟化锂,将滤液冷却结晶,过滤并真空干燥得到高纯六氟磷酸锂产品。本发明的各种原料廉价易得,生产成本低,以溶有少量增溶剂的有机溶剂作为反应介质,反应条件易于实现连续生产,反应效率高,六氟磷酸锂产品的收率超过92%,且纯度可达99.9%以上,并适用于作为锂离子电池等的电解质。
本发明公开了一种快离子导体改性锂离子电池正极材料,以镍钴锰酸锂为基体,在基体表面包覆有NASICON型快离子导体材料;基体的中位粒径为7~12μm,基体材料为大小不同粒径的镍钴锰酸锂球磨而成。该改性锂离子电池正极材料的制备方法:先将大小不同粒径的镍钴锰酸锂进行球磨混合成基体材料;然后将基体材料加入钛源溶液中,在搅拌的同时向其中逐滴加入锂源、掺杂元素盐和磷酸盐混合溶液中,在恒温条件下进行反应,反应完成后烘干、热处理,即得到快离子导体改性锂离子电池正极材料。本发明通过对传统湿法包覆工艺进行改进,在确保湿法包覆相比干法包覆具有包覆均匀性优势的同时,还能够减少水溶液对于基体材料表面结构的破坏,实现了更好的电化学性能。
本发明涉及锂电池处理及水凝胶制备的技术领域,提供了一种以废弃锂电池负极制备聚丙烯酰胺导电水凝胶的方法。该方法选择以丁苯乳胶为粘结剂、以羧甲基纤维素钠为增粘剂、以导电炭黑为导电剂的废弃锂电池石墨负极材料,先对负极粉体进行微波处理,再进行水溶分离,并对未溶的固体成分进行超声剥离处理,并在自由基聚合制备聚丙烯酰胺水凝胶时加入各种回收成分,制备得到导电水凝胶。一方面,本发明可实现对锂电池负极材料的完全回收利用,并且不产生新的污染物,环保性好。另一方面,本发明制备的聚丙烯酰胺水凝胶具有良好的导电性能和力学性能,具有实际应用价值,经济性好。
利用富铁锰渣制备磷酸铁锰锂正极材料的方法,包括下列步骤:(1)将富铁锰渣回收,制成矿粉;(2)向步骤(1)所得的矿粉加入硫酸,进行两段浸出,合并两次浸出液,得混合浸出液;(3)将步骤(2)所得的混合浸出液净化除杂,得磷酸铁锰共沉淀产物;(4)将步骤(3)所得的磷酸铁锰共沉淀产物烧结脱水,配锂煅烧,得磷酸铁锰锂正极材料。本发明采用分段浸出回收锰渣中的铁锰元素,铁锰元素的浸出效果好,之后采用磷酸和双氧水来合成磷酸铁锰共沉淀产物,能够直接利用回收所得的产品,耗能低,经济高效;本发明所得磷酸铁锰锂正极材料电化学性能优异,具有卓越的的长循环性能。
本发明公开一种LiFe1‑XNiXPO4/C锂电池阳极材料的制备方法,先以氢氧化锂、亚铁盐、镍盐和磷酸为原料,在还原剂保护下以水热法在震荡下制备出前驱体,然后在用机械球磨法对前驱体进行二次碳包裹,最后在条件升温下煅烧制备得到LiFe1‑XNiXPO4/C锂电池阳极材料,所述X的范围为0.06~0.14。本发明制备的锂电池阳极材料具有结构均匀、粒径小、放电比容量大且充放电性能稳定的特点。
本发明涉及一种变形铝锂铜锌合金及其制备方法。所述合金以质量百分比包括下述组分:Li:1~2%,Cu:3~5%,Zn:1.05~6%,Mg:0.5~1%,Ag:0.1~0.5%,Mn:0.1~0.3%,Zr:0.1~0.3%,Ti:0.05~0.1%,余量为Al,Zn与Mg的质量比不低于2。其制备方法为:按设计的铝合金组分配比,称取各组分,先按设计的顺序熔炼除锂源外的其他组分,在覆盖剂和保护气体的环境下,将纯锂压入合金熔体中,除气除渣精炼,静置并浇铸,然后再经过均匀化退火、热挤压变形、固溶时效处理。本发明制备出了比现有变形铝锂合金性能更为优越的产品,所述产品具有高强度、高硬度、高断裂韧性、可热处理强化等特性。
本发明公开了一种表面包覆改性的锂离子电池正极材料,其为核壳型结构,且内核主要为锂离子电池正极材料,内核外部包覆有主要由Li3V2(PO4)3和碳素材料组成的包覆改性复合材料,包覆改性复合材料的质量为内核中锂离子电池正极材料质量的1%~15%,其中,Li3V2(PO4)3在包覆改性复合材料中的质量分数为70%~99%,碳素材料在包覆改性复合材料中的质量分数为1%~30%;其制备方法包括,先配制一溶胶,然后将正极材料加入溶胶中,经过干燥、烧结处理后,即可得到本发明的产品。本发明的锂离子电池正极材料具有结构稳定性强、电导性强、抗腐蚀性强、循环寿命延长等优点。
本发明公开了一种锂电池正极复合材料及其制备方法,所述正极复合材料为硫化碲/碳复合材料,该复合材料中,硫化碲含量高且可控,碳与硫化碲颗粒的结合非常紧密,这些结构特征使得该正极材料用于锂电池中能够减少活性物质的溶解损失和抑制穿梭效应,从而使锂电池获得高放电比容量以及良好的循环性能。此外,本发明的锂电池正极复合材料的制备工艺简单、成本低、周期短、能耗低、可重复性强、易于规模化生产,且该复合材料中的硫化碲含量高、可控,由于该制备方法的特殊性,所得到的正极复合材料中杂质含量低。
本发明公开了一种锂二次电池用电解液及其制备方法和应用。一种锂二次电池用电解液,制备原料包括:溶剂,溶剂包括碳酸二甲酯和氟代苯;添加剂,添加剂包括磷酸二辛酯;锂盐。本发明提供的锂二次电池用电解液,通过制备原料之间的配合,能够显著抑制由正极材料金属溶出带来的二次电池的性能下降。
本发明公开一种制备锂离子电池碳纤维/硫化锑复合负极的方法,其可以直接利用天然辉锑矿为电极活性物质、碳纤维作为导电基体,并通过熔融合成纳米级硫化锑包覆碳纤维基底的新型负极材料,该结构有效释放了嵌锂过程中硫化锑晶粒内部的应力变化,同时缩短了Li+和电子在材料内部传输的路径,碳纤维基体为复合材料提供了优良的导电网络,而且由于可以以天然辉锑矿为电极活性物质的直接原料,去除了高能耗、高污染的冶金提纯过程;采用固相混合熔融法制备纳米复合材料,去除了废弃物处理工艺。
本发明公开了一种耦合溴化锂吸收式制冷的卡琳娜循环余热发电系统,包括卡琳娜循环发电系统、溴化锂吸收式制冷系统和第二蒸发器,所述卡琳娜循环发电系统包括第一蒸发器、气液分离器、透平、通过透平驱动的发电机、第一换热器、混合器、第二换热器和第一冷凝器,所述溴化锂吸收式制冷系统包括再生器、第二冷凝器、吸收器和第三换热器。该余热发电系统,将卡琳娜循环发电系统与溴化锂吸收式制冷系统耦合在一起,充分发挥二者结合的优势,大大提高了余热回收效率和发电效率。
一种一水硫酸锂的制备工艺,包括以下步骤:(1)将硫酸锂混盐与淡水按照1:(0.8~1.5)固液质量比混合,转化30~120min,固液分离,得到转化母液和结晶固相A;(2)将步骤(1)所得转化母液在80℃~120℃条件下蒸发相当于转化母液质量30~50%的水分,固液分离得到结晶母液和结晶固相B;(3)步骤(2)所得结晶固相B经淡水洗涤、干燥,得到一水合硫酸锂产品。本发明可得到纯度≥99.0%的高纯一水硫酸锂产品,工艺路线简单,可实现连续生产,产品纯度高,化学性能稳定,具备产业化推广价值。
本发明提供了一种钛酸锂负极材料及制备方法和采用该负极材料制得的电池,该钛酸锂负极材料的化学式为:Li4-xCaxTi5-yHfyO12,其中,0.01≤x≤0.05,0.001≤y≤0.01。本发明通过添加钙元素提高了电池电导率,添加铪元素可以抑制晶粒生长,改善了钛酸锂负极材料的倍率性能,解决了钛酸锂负极材料电子电导率差,电化学性能不理想的问题。
本发明涉及二次电池电极的活性材料,它将组合 化学与流变相技术应用于锂离子电池正极材料的制备,其能耗 降低,工艺时间缩短,所得材料粒度均匀;用锂锰掺杂复合氧 化物正极材料生产的电池产品电化学性能和循环性能稳定,重现性好,其首次放电比容量为130mAh·g-1左右,循环50次后,其放电比容量仍保持在110mAh·g-1以上。
本发明涉及锂离子电池领域,公开了一种负极极片用浆料及制备方法、负极极片、锂离子电池,所述浆料按质量分数包括:浆体46‑54%,水46‑54%;所述浆体按质量分数包括:氢氧化钛包覆石墨93.5‑95.5%,导电剂2‑3%,增稠剂1‑1.5%,粘结剂1.5‑2%。用该负极极片组装的锂离子电池的功率输出幅度大大提升,可以改善电解液对于石墨的浸润效果,改善嵌锂动力学,减小充放电极化现象;另外,氢氧化钛本身的半导体特性,加快了电子传导,包覆材料具有纳米粒度,隧道效应的存在,改善了锂离子传导,电芯的低温功率输出得到优化,特别是锂离子电池在大电流下快速放电能力得到了很大的提高。
本发明涉及用于预测三元锂电池剩余的生命周期的方法。该方法先对某种型号规格的三元锂电池电池,进行指定次数的循环后,进行电性能检测;然后拆解,获得三元锂电池的正极材料、负极材料、隔膜和电解液中的一种或多种,并进行材料学检测和/或分析化学检测,建立关于电性能指标、材料学参数和/或分析化学参数与循环次数之间对应关系的标准数据库;再取待测三元锂电池同样进行拆解并进行相关检测,比对,预估电池的剩余的循环次数。本发明提出一套相对准确的评价三元锂电池性能衰减程度并预测剩余使用寿命的方法,为废旧三元锂电池梯次利用的产品定位提供评判依据,避免单纯使用电性能参数与循环次数/寿命的对应关系来预测电池寿命带来的误差。
本发明涉及富锂铝电解质的资源化处理方法,先将待处理富锂铝电解质热处理获得产物A;以水溶性无机盐为浸出剂在水中对焙烧产物A进行浸出处理后,过滤,获得滤渣B和滤液B;向滤液B中加入碱或其水溶液,除去滤液B中的铝离子,获得滤液C;向滤液C中加入水溶性碳酸盐或其水溶液,使得滤液C中的锂离子转化为碳酸锂沉淀后,过滤,获得碳酸锂和滤液D。本发明解决了目前困扰铝电解行业过剩铝电解质中富锂含量高,有价金属得不到有效利用的技术难题,提高了经济效益,促进了电解铝企业的稳定生产。
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