本发明针对废旧钴酸锂电池正极材料设计了一种简便高效的再生工艺,使得废旧钴酸锂正极材料中的钴资源能够重新利用,再生为钠离子电池金属硫化物负极材料,属于锂离子电池材料回收技术领域。主要包括以下步骤:步骤1,将废旧正极钴酸锂粉末材料进行机械球磨处理,使得废旧电极复合材料实现均匀混合;步骤2,将分别装有升华硫和废旧电极材料的瓷舟放置于管式炉上游和中部,在Ar/H2气氛下进行高温煅烧,实现固‑固转化,一步实现金属硫化物的制备;步骤3,将得到的金属硫化物材料进行水浸提锂,浸出渣烘干后,可直接用于钠离子电池负极材料。本发明可以有效的缓解环境与资源的压力,带来巨大的经济效益。同时,此方法工艺简单高效,有利于实现大规模制备。
本实用新型提供了一种电动汽车用锂电池包的散热结构,散热结构安装在锂电池包箱体内壁与电池块之间,散热结构包括主体部位横向嵌入至电池块内部而尾部与电池包箱体内壁相贴合的导热板、竖直方向设置在电池块与电池包箱体内壁之间且头部与电池包箱体内壁扣合的扣板、焊接在电池包箱体内底部或第一绝缘板上且与扣板扣合的底部定位块、设置在扣板与导热板尾部之间且均与扣板与导热板尾部相贴合的楔形锁紧块以及锁紧螺钉。本实用新型能够在锂电池包内的大量单体锂电池在充放电过程中产生的大量热量进行散热,散热性能好,解决了一个密闭程度较高的锂电池包内兼顾电池包良好的散热性能的技术问题,从而有效避免遭受电池包短路、起火等危险的问题。
本实用新型公开了一种用于拆解圆柱形锂电池的拆分机,包括:用于充容惰性气体的工作腔、用于固定圆柱形锂电池且装设于旋转轴上的夹具、设于夹具一侧的车刀、以及与夹具相对设置的电磁铁,夹具、车刀以及电磁铁均固定装设于工作腔内;夹具可通过夹具滑道朝靠近或者远离车刀的方向移动。本实用新型结构简单,成本低,拆分效果好,电解液几乎可以全部回收利用,拆分所得电芯完整,方便进一步回收其内部的金属成分,锂电池外壳也可进行分类回收。
本实用新型涉及一种多功能锂离子电池用涂布机,包括涂布机放卷装置、活性浆料涂覆装置、烘箱、收卷装置,其特征在于还包括设于烘箱内的陶瓷层涂覆装置,集流体(铝箔/铜箔)经放卷装置后,在活性浆料涂覆装置处涂覆(正极/负极)活性浆料,然后经过辊走带至烘箱段,再在烘箱段的陶瓷涂覆装置处涂覆陶瓷层,接着随烘箱干燥,最后在收卷装置处得到干燥的有陶瓷层涂覆层的正极片或负极片。通过将陶瓷层直接涂覆在极片表面,无需再在隔膜上涂覆陶瓷层,避免了隔膜孔隙堵塞,阻碍锂离子迁移,造成电池内阻上升、倍率性能下降等问题;将活性浆料涂覆和陶瓷层涂覆集成到一道工序,简化了锂离子电池生产流程,提高了生产效率,降低了生产成本。
本实用新型属于锂电池生产领域,尤其是一种锂电池正极材料用匣钵原料均化装置,针对现有的匣钵均化装置的自动化程度不高,对匣钵内原料的均化程度不高的问题,现提出如下方案,其包括底座,所述底座的顶部中心位置固定安装有箱体,且箱体的一侧开设有收集槽,所述收集槽的内部设有收集组件,所述箱体上设有腔室,所述腔室的底部内壁上固定安装有顶部设置有开口的匣钵,所述匣钵的两侧内壁上均密封连通有送料块,两个送料块相互靠近的一侧均开设有送料槽,本实用新型较之传统的锂电池正极原料的均化装置,自动化程度高,人工强度低,能够将不同的原料等比例的加入匣钵中进行均化,混合的比例精度高。
本发明提供了一种以延展性碳材料包覆的锂电池阳极材料及其制备方法,采用含有C、H、O、N中两种或两种以上元素的一种或多种小分子有机物,且所述有机物含有N元素并具有环状结构,在合适的催化剂及热力学条件下,在阳极材料粉末表面裂解生成一层以延展性碳材料为壳包覆的锂电池阳极材料。所得锂电池阳极材料具有无机可延展包覆层、包覆的碳含量在0.5%‑10%之间、包覆后材料粒度在D50为4.5‑11.5μm,比表面积为8‑18 m2/g。本发明解决了活性物质表面包覆层的延展性难题,提升了阳极材料的循环性能。
本发明涉及一种纳米纤维状锂离子电池正极材料LiVPO4F的制备方法,属于锂离子电池技术领域。本发明的LiVPO4F材料具体制备方法如下:将锂源、钒源、氟源、磷源与还原剂和包覆碳源按比例加入到有机溶剂中形成混合液;然后将混合液加热搅拌使V5+快速彻底还原为V3+,形成绿色溶液,设置静电纺丝设备的工作电压和给料速度,再进行静电纺丝,得到纳米纤维状的LiVPO4F前驱体;最后将其置于非氧化气氛下高温烧结,自然冷却到室温后,得到所述的纳米纤维状的LiVPO4F正极材料。本发明制备方法简单、流程短、易于控制、有利于产业化,所得材料具有相互交错的三维纳米纤维状的特殊形貌,从而显著提高了材料的电化学性能。
本发明公开一种纳米钴负载的氮掺杂三维多孔碳的制备方法及其在锂硫电池中的应用,该方法首先制备含有无机物纳米球模板的前驱体溶液,再以钴盐和2‑甲基咪唑作为钴源和碳源、氮源,以无机物纳米球作为模板,制备前驱体,然后对前驱体进行高温碳化和还原处理,最后去除模板和部分金属钴,得到纳米钴负载的氮掺杂三维多孔碳。本发明提供的制备方法以钴盐为源、以2‑甲基咪唑为碳源、氮源,以无机物纳米球作为模板,通过搅拌蒸发溶剂法制备前驱体,使得前驱体产率接近100%,可有效的提高最终产物纳米钴负载的氮掺杂三维多孔碳的产量,从而有利于大规模生产制备;该制备方法制备的三维多孔碳可应用在锂硫电池中,有效提高锂硫电池的硫载量和电化学性能。
钒硫化物包覆的锂离子电池三元正极材料及其制备方法,所述材料由以下方法制成:(1)将钒硫化物分散于有机溶剂中,超声分散,得钒硫化物分散液;(2)将锂离子电池三元正极材料加入钒硫化物分散液中,搅拌,在密封反应釜中加热反应,冷却,洗涤,过滤,干燥,得混合前驱体;(3)在还原气氛中热处理,待冷却后研磨,得钒硫化物包覆的锂离子电池三元正极材料。本发明材料制成的电池在2.7~4.3V,前10次为0.1C,第11~100次设置为1C下,首次放电比容量可达195.6mAh/g,循环100圈后容量可达136mAh/g,容量保持率可达77.27%,具有优异的倍率和循环性能;本发明方法简单,成本低廉,易于推广。
本发明公开了一种锂硫电池正极及其制备方法。本发明的锂硫电池正极包括两个部分,一层为集流体上的低活性物质含量的覆碳层,一层为高活性物质含量的活性层。集流体表面的覆碳层可以提高集流体的耐腐蚀性,保护集流体不被氧化或免受化学侵蚀。这种结构的正极减少了集流体与活性层的界面阻抗,电池正极片的导电性增强,有助于活性物质材料的容量发挥。将这种结构的正极应用于锂硫电池中,有利于减小电池的内阻,电池循环寿命和倍率性能得到了提高。
本发明公开了一种锂硫电池正极极片的制备方法,采用聚丙烯酸、聚丙烯酸盐的一种或几种为粘结剂,与含硫材料、导电添加剂均匀混合并分散于溶剂中,将获得的浆料涂覆在集流体上,干燥后压片得到一种锂硫电池正极。聚丙烯酸和聚丙烯酸盐为水系粘结剂,可选用水作为溶剂来溶解,对环境湿度要求低、无毒,且具有良好的机械剥离强度和优异的粘接性能,提高了循环过程电极的结构稳定性,从而提高了电池的循环稳定性。同时,聚丙烯酸和聚丙烯酸盐的胶水状结构可抑制多硫化物朝电解液扩散,有利于提高锂硫电池的循环性能。
一种锂离子电池复合正极材料LiFePO4的制备方法,属于能源材料制备技术领域。其制备方法是将碳酸锂,2水合草酸亚铁,磷酸二氢铵,按一定的化学计量比配料,以稀土元素钇作为掺杂离子,加入碳的先躯体环氧树脂或酚醛树脂,以无水乙醇为介质球磨,在惰性气氛中300-400℃预分解4-6小时后,冷却至室温,再次混合均匀后,在惰性气氛中600-700℃合成反应16-20小时,得到具有网状结构的含钇复合正极材料LiFePO4/C。依据本制备方法制备的磷酸亚铁锂具有较大的电子导电能力及比表面积,室温下首次放电比容量可达160mAh/g。
一种磁悬浮和溴化锂吸收式双模运行制热装置,其中的磁悬浮和溴化锂吸收式双模运行制热装置包括磁悬浮冷水热泵机组、制热机组和烟气回收装置,制热机组与烟气回收装置连接,形成一个由制热机组指向烟气回收装置的烟道;烟气回收装置与磁悬浮冷水热泵机组连接,形成一个循环的水道;磁悬浮冷水热泵机组与制热机组连接,形成一个由磁悬浮冷水热泵机组指向制热机组的水道。本实用新型采用合理的结构,将溴化锂制热机组与磁悬浮双级变频压缩式冷水热泵结合,并对溴化锂制热机组产生的烟气进行回收,用于燃气潜热得以充分利用,提升供热效率15%以上,并且不降低供热温度。此外,烟气冷凝排放还具有消白烟和降低氮氧化物,硫氧化物的作用,节能又环保。
本发明涉及氢氧化锂生产技术领域,特别是一种用盐湖矿石生产单水氢氧化锂的工艺,包括以下步骤:将盐湖矿石与水混合调浆、净化除杂、苛化除杂、冷冻除硫酸钠、蒸发浓缩、干燥等,最终制得氢氧化锂。本发明的优点在于:用盐湖矿石生产单水氢氧化锂的工艺是以盐湖矿石为原料,其中盐湖矿石Li2SO4·H2O含量达到80.1~92.1%,平均含量为85.1%,该工艺用盐湖矿石生产单水氢氧化锂,解决了锂矿石资源不足的困境,增加生产线抵抗资源不足的风险,同时节约了设备成本;工艺中没有用到锂辉石,减少了锂辉石的消耗,同时工艺进行了简化,减少了能源消耗和生产设备投资。
本发明公开了一种含石墨烯的动力锂电池,包括电极组和动力锂电池电解液,所述电极组和动力锂电池电解液密封在电池壳体内,所述电极组包括正极、负极和隔膜,所述动力锂电池电解液,以重量份为单位,包括以下原料:六氟磷酸锂2‑6份、碳酸甲乙酯26‑40份、碳酸二甲酯16‑25份、碳酸亚丁酯8‑15份、碳酸二丙酯6‑12份、甲酸乙酯5‑8份、乙酸丙酯4‑9份、1,2‑二甲氧基乙烷10‑14份、改性石墨烯0.6‑1份、添加剂a 0.5‑0.8份。采用本发明提供的动力锂电池电解液制得的动力锂电池的高、低温性能和循环性能优良,本发明提供的动力锂电池电解液值得推广应用。
本发明属于锂金属电池负极材料领域,具体公开了一种3D亲锂复合碳纤维骨架,包括3D碳纤维骨架、复合在碳纤维上的Cu3P层以及掺杂在碳纤维上的含磷官能团。本发明提供的3D亲锂复合碳纤维骨架材料,具有丰富的比表面积和孔隙结构,能有效降低局部电流密度,促进锂离子的扩散,抑制体积效应;碳纤维骨架上的含磷官能团和Cu3P纳米薄层相互协同,显著降低锂形核过电位,诱导锂均匀地沉积/溶解,所构筑的锂金属负极具有优异的电化学性能,库伦效率和循环稳定性得到极大地提升。本发明还公开了所述的3D亲锂复合碳纤维骨架的制备方法及应用。
本发明公开了一种磷酸铁锂基复合正极材料,其由磷酸铁锂和石墨烯组成,石墨烯形成的薄膜均匀包裹着磷酸铁锂纳米晶体,磷酸铁锂由其前驱体转化得到,其前驱体和石墨烯是经一次反应同时合成。该复合正极材料的制备包括:将锂源、铁源和磷酸盐按化学计量比混合,加入纳米级鳞片石墨等,经高能球磨后得到前驱体,然后将所得前驱体在非氧化性气氛中加热,保温,得到本发明产品。本发明的磷酸铁锂基复合正极材料可作为锂电池正极材料进行应用,该类锂电池在2C倍率下首次放电比容量可达163mAh?g-1以上,2C倍率下1000次循环后的电池比容量保持率大于95%。
本发明属于固废处理领域,具体涉及一种硫酸法提锂渣制备轻质陶粒的方法,其特征在于,将包含硫酸法提锂渣、添加剂A、添加剂B的原料进行造粒制得球团,再将球团进行焙烧处理,即得;所述的添加剂A包含碳酸镁和碳酸钙;所述的添加剂B为钠长石、钾长石中的至少一种。本发明还包含所述制备方法制得的轻质陶粒及其在制备混凝土中的应用。本发明中,针对硫酸法提锂渣物料所致的陶粒难于制备,强度以及堆积密度性能不理想等问题,本发明创新地将硫酸法提锂渣和添加剂A和添加剂B联合,如此能够实现协同,能够解决硫酸法提锂渣成分特点所致的轻质陶粒制备难题,能够制备兼顾优异强度以及轻质优势的陶粒。
本发明提供了一种高纯度双氟磺酰亚胺锂的制备方法。该方法仅包含两个步骤:(1)以氟化氢、氟化锂、双氯磺酰亚胺混合反应生成粗品双氟磺酰亚胺锂;(2)以非极性溶剂溶解粗品双氟磺酰亚胺锂,加热结晶后,获取高纯度双氟磺酰亚胺锂。该方法具有产品收率高、杂质少,工艺流程短,工艺绿色环保等优点。
本发明公开了一种分离和回收废弃锂电池中金属的方法,该方法是将废弃锂电池回收混合极粉进行浮选分离I,得到含碳正极极粉和负极极粉;将含碳正极极粉与硫源混合进行硫化焙烧,得到硫化焙烧产物;将硫化焙烧产物经过水浸,得到锂盐溶液和过渡金属硫化物富集渣;将金属硫化物富集渣进行磨矿和浮选分离II,得到过渡金属硫化物精矿,该方法不但能够高效回收废旧锂电池中锂与铁、钴、镍、锰等有价金属,且工艺简单,成本低,不易造成环境污染,有利于大规模生产。
本发明属于废旧锂离子电池正极材料回收技术领域,具体公开了一种废旧磷酸铁锂正极粉回收再生制备电池级磷酸铁的方法。所述的一种废旧磷酸铁锂正极粉回收再生制备电池级磷酸铁的方法,首先将废旧磷酸铁锂正极材料使用酸和双氧水选择性浸出有价金属锂,之后通过硫酸使铁浸出到溶液中,得到富铁浸出液,然后通过调节pH合成水合磷酸铁,最后通过焙烧得到正磷酸铁。
一种磷酸铁锂系复合氧化物的制备方法,是一种用机械力作用得到前驱体制备锂离子电池正极材料磷酸铁锂(LiFePO4)的软化学方法。本发明将锂源、铁源、磷源以及掺杂元素化合物置于球磨机中进行机械化学反应,将反应产物于保护性气氛下煅烧数小时晶化即可得到磷酸铁锂。本发明的优点在于它能较好地控制产物的成分和粒度,提高其导电性和均匀性从而改善电化学性能;且本发明简化了合成工艺,大大降低了材料成本,易于工业化应用。
一种高纯六氟磷酸锂的制备方法,本发明采用氟化钙和五氧化二磷为原料,干法制备五氟化磷;将高纯纳米氟化锂与五氟化磷在加压下干法合成高纯六氟磷酸锂;按化学反应计量,五氧化二磷过量10~60%;混合时间2~5小时;在密闭压力五氟化磷发生炉内,气体保护(无氧)反应合成五氟化磷,反应温度200~340℃;在六氟磷酸锂合成炉内引入加压的五氟化磷气体,在气体保护(无氧)下加热合成六氟磷酸锂;合成反应温度100~150℃;气体压力1.0~2.0MPA;反应时间4.0~15小时。本发明过程不采用溶剂,过程全干法,工艺简单,生产过程对产品无污染,产品纯度高;产业化实施方便。
本发明公开了一种提高废旧磷酸铁锂电池正负极材料浮选分离效率的方法,包括以下步骤:将废旧磷酸铁锂电池正负极材料与水混合搅拌调浆后加入捕收剂再次搅拌,搅拌调浆后的料浆置于浮选机中,加入pH调节剂调节浆料pH、加入分散剂、添加起泡剂并进行浮选分离,得到正极磷酸铁锂粉和负极石墨粉。本发明进行了强搅拌调浆对正负极混合料浆进行处理,使正负极物料充分分散,避免后续浮选过程中造成过量细粒正极物料的泡沫夹带;加入的捕收剂柴油进行了超声乳化处理,使柴油分散更均匀,提高物料浮选分离效率,为后续电极材料的进一步提纯或再生修复创造条件,回收得到的正极磷酸铁锂粉、负极石墨粉回收率和品位高。
本发明涉及一种以铝电解废阴极为原料的锂动力电池负极材料及其制备方法,属于电池电化学领域。所述动力电池负极材料其制备所用原料包括铝电解废阴极;所述基于铝电解废阴极的锂动力电池负极材料组装成电池后,0.2C首次比容量为340~360mAh/g、0.2C首次充放效率为90~95%、0.2C/500圈循环后,比容量为336~350mAh/g。其制备方法为:以铝电解废阴极、锂盐、高导电碳前驱体、焦炭为原料;先将铝电解废阴极和焦炭混合均匀后,经高温氯气提纯,然后浸渍锂盐,接着包覆高导电碳前驱体并将高导电碳前驱体转化成高导电碳;得到产品。本发明实现了铝电解废阴极的高经济价值的回收和利用。
本发明涉及一种锂或钠离子电池负极材料及其制备方法。所述锂或钠离子电池负极材料以无定形镂空碳球为骨架,金属单质均匀地嵌入在碳骨架中,形成粒度在100~500nm的纳米金属/碳复合颗粒;所述纳米金属/碳复合材料以质量百分比计包括无定形碳40%~70%,金属A 30%~60%,金属A粒径大小在3~10nm之间。本发明不仅能解决普通碳材料比容量低的问题,同时也弥补了充放电过程中金属材料体积变化剧烈的不足。本发明所设计和制备的产品在使用时显示出了较好的循环稳定性和倍率性能。本发明产品结构设计合理、制备工艺简单可控,所得产品性能优良,便于工业化生产和应用。所得产品具有优异的比容量和倍率性能以及优异的循环使用寿命。
本发明公开一种石墨烯超低温动力锂电池,包括:电池外壳、负极绝缘片、电芯、正极绝缘片及盖帽。电芯包括正极极片、负极极片及隔膜。正极极片包括正极集流体及分别设置于正极集流体两侧面的正极材料涂层,正极材料涂层由正极材料混合物涂覆于正极集流体表面制成,正极材料混合物包含纳米颗粒正极材料、正极粘结剂、正极混合导电剂以及正极溶剂。其中,纳米颗粒正极材料为磷酸铁锂纳米颗粒,正极混合导电剂中按重量份数计包含:97~99份正极导电剂基料、0.2~0.4份石墨烯、0.2~0.4份SP、以及0.2~0.4份KS-6。
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