本發明涉及一種用于鋰離子電池的硅基負極活性材料、其制備方法、包含該負極活性材料的負極和二次電池。根據本發明的硅/金屬氧化物/碳復合材料制成的負極表現出了優良的循環穩定性以及倍率性能,同時該復合材料的導電性得到了有效的改善。
本發明公開了一種鋰離子電池多孔硅基復合負極材料及其制備方法。本發明采用具有三維網絡結構,能使電極活性物質均勻分散其中和表面,并具有一定耐高溫特性、導電性良好的集流體材料,如銅箔網或銅絲網或泡沫銅或泡沫鎳。并且以浸漬的方法將含有單質硅或單質硅與金屬M的混合物的漿料與銅箔網或銅絲網或泡沫銅或泡沫鎳結合,然后通過熱處理(合金化和退火處理)方式形成三維多孔硅基復合負極材料。本發明中,三維多孔結構、硅金屬合金的形成及負極材料與三維多孔集流體材料之間良好的結合力,使得多孔硅基復合負極材料制備得到的電池具有較高的放電比容量、首次充放電效率和良好的循環性能。
本申請提供一種硅基負極材料及其制備方法和鋰離子電池。所述的硅基負極材料,包括:硅基底材料;無定形碳包覆層;以及石墨化碳包覆層,其中,所述的無定形碳包覆層或者石墨化碳包覆層直接包覆在所述硅基底材料表面。所述硅基負極材料及其制備方法提高了所述硅基負極材料的循環能力,并且工藝簡單,適合進行大規模工業生產。
一種近化學計量比鈮酸鋰晶片(SLN)的制備方 法,其特點是采用反質子交換反應加熱爐進行,先將用K2O助熔劑提拉技術生長的LiNbO3晶片雙面拋光,然后將其浸入置于反質子交換反應加熱爐中含Li離子的混合熔體中,混合熔體中的Li離子將取代K離子進入晶體中,部分K離子從晶體中擴散出來,進而提高晶片中Li2O的含量;所述的含Li離子的混合熔體為KNO3、NaNO3和LiNO3組成的硝酸鹽混合熔體,其交換溫度為:300-350℃,交換時間根據情況選擇:0.5-15小時。本發明簡單易操作,適宜批量生產,從而提高晶體的[Li]/[Nb]的比例>49.9mol%。
本實用新型涉及一種鋰離子電池包散熱結構及鋰離子電池包,所述電池包內部包括多個電芯,散熱結構設置于相鄰的第一電芯和第二電芯之間的間隙中;散熱結構包括第一回風支架、第二回風支架和若干個組裝回風支架;第一回風支架固定在所述第一電芯與第二電芯相鄰的一面上,第二回風支架固定在第二電芯與第一電芯相鄰的一面上;組裝回風支架為框架結構,分別與第一回風支架與第二回風支架卡接,與冷卻風通道連通,且開設有若干個通風口。本實用新型在電池間增加回風及電池約束部件的方法,一方面可使冷卻風從電池表面通過,散熱效率高,且可以調節通過的風量,在入口處通過的風量低,出口處通過的風量高,促使各個電池溫度更均勻。
本實用新型提供了一種鋰電池極片輥壓輔助裝置,包括傳送組件和振動組件,所述振動組件包括振動部,所述傳送組件包括傳送帶、支撐部和輥壓部,所述傳送帶設置在所述振動部和所述支撐部之間,所述振動部、所述支撐部和所述輥壓部均設置在所述傳送帶的傳送方向上,所述傳送帶用于使箔材沿傳送方向運動,所述振動部用于對所述箔材產生撞擊作用而減輕所述箔材的打皺。本實用新型的鋰電池極片輥壓輔助裝置,在防止極片打皺的同時不會引起斷帶。本實用新型還提供一種鋰電池極片輥壓裝置。
一種鋰電池使用的保護方法和鋰電池,包括:子監控系統對每個獨立電池包檢測狀態值,包括電池電芯電壓,電芯溫度,電池包工作時電流數據,同時子控制系統將數據發送至主控制系統;根據子控制系統接收采集的電池狀態數據,計算電池異常狀態的保護閥值;根據計算得出的保護閥值,建立電壓U保護條件;根據計算得出的保護閥值,建立溫度T保護條件。本發明克服了現有技術的不足,通過采用上述的保護閥值計算方案,從而保證保護閥值的實時性和有效性。并采用上述的故障判斷觸發計算方案,保證系統運行的穩定性,不會因外部干擾引起的誤判斷。
本發明提供了一種含鋰鹽湖鹵水提鋰組合裝置,采用的技術方案是(1)將含鋰鹽湖鹵水先進行蒸發結晶,析出以氯化鎂為主的雜鹽;(2)蒸發母液用蒸發冷凝液及反滲透產水、一價ED膜產水稀釋后經納濾分離一價、二價離子,納濾濃水回流至蒸發結晶;(3)將納濾產水送入離子交換去除絕大部分鎂、鈣;(5)若納濾產水TDS≤15,000mg/L,先將離子交換產水送入反滲透濃縮至TDS在30,000mg/L左右,再送入至一價ED膜,反滲透產水可作為稀釋水來稀釋蒸發母液,也可作為回用水回用;若納濾產水TDS>15,000mg/L,直接將離子交換產水由泵送至一價ED膜,通過一價ED膜的離子選擇性再進一步分離濃縮,得到富鋰濃縮液;裝置運行不需添加藥劑沉淀軟化,大大節省了運行費用,可長期穩定運行。
本發明是關于鋰離子電池負極材料鈦酸鋰(LTO)在水性條件下使用水溶性海藻酸鈉(SA)作為粘結劑以及與傳統粘結劑聚偏氟乙烯(PVDF)的比較。傳統粘結劑聚偏氟乙烯(PVDF)以N?甲基吡咯烷酮(NMP)為溶劑,不僅提高了應用成本而且污染環境。海藻酸鈉(SA),以水為溶劑,降低了生產成本也減少了對操作工人的身體危害,并且對原料的運輸保存和實驗環境濕度的要求降低。通過調節活性物質與海藻酸鈉的比例,確定了能夠使鋰離子電池獲得最佳倍率性能的比例為:鈦酸鋰(LTO):導電炭黑(CB):海藻酸鈉(SA)=40 : 5 : 4。在最佳比例于5?C恒流充放電循環3000圈,海藻酸鈉(SA)電極容量保持率為82%,而聚偏氟乙烯(PVDF)電極容量保持率僅為62%。
本發明提供一種采用萃取法從含鋰鹵水中提取鋰鹽的方法,其采用共萃劑、萃取劑和稀釋劑進行鋰的萃取,所述萃取劑為酰胺類化合物和中性磷氧類化合物的混合物,其中:所述酰胺類化合物的結構式為:,所述中性磷氧類化合物的結構式為:。本發明的方法進一步優化了萃取鋰的性能,更適于工業應用。
本發明屬于鋰離子二次電池領域,提供一種鋰離子二次電池正極,包括正極集流體和涂敷和/或填充在正極集流體上的正極材料,所述正極材料包括至少2種結晶結構不同的正極活性物質,且如下所述的2種正極活性物質為必需:第一正極活性物質為具有橄欖石結構的LiFeMxPO4,其中,M選自Co、Ni、Mn、Al、Mg、Ti、V、Zn、B、Nb、Cu、Ca、Mo、W、Zr中的至少一種,0≤x≤1;第二正極活性物質包括具有尖晶石結構的LiNi1-(y+z)CoyMzO2,其中,0.1≤y≤0.2,0≤z≤0.1;且所述第一正極活性物質的質量占第一活性物質和第二活性物質總質量的百分數為10~70wt%。該正極的電解液浸潤性較好,故采用該正極的鋰離子二次電池的常溫循環性能較好。
本發明公開了一種含硫脲的石墨烯組合物,由X射線光電子能譜測得硫元素與碳元素的摩爾比值為0.04-0.12。并且公開了該組合物的制備方法以及使用該組合物的鋰電池用的電極。本發明提供的石墨烯組合物具有良好的分散性能,同時還具有高導電性,能夠作為優良的導電助劑使用,尤其是能夠較佳地作為鋰電池電極的導電助劑使用。本發明提供的石墨烯組合物含有適度比例的硫脲,因此同時具有良好的分散性和導電性。本發明的方法,因在硫脲的存在下還原氧化石墨,可獲得分散性、導電性均優良的石墨烯組合物。
本發明提供了一種鋰電池儲能管理系統及鋰電池儲能系統,涉及儲能系統技術領域,管理系統中,信息采集裝置、故障錄波模塊分別與計算及控制模塊連接,其中,信息采集裝置包括以下至少一種:環境變量采集模塊、用電側控制模塊、發電側控制模塊、電表數據采集模塊、PCS控制模塊和電池控制單元;計算及控制模塊在系統發生故障時,控制故障錄波模塊進行錄波操作,以記錄故障信息;該故障信息中包括了上述信息采集裝置中多種模塊在系統故障時刻所采集的信息;計算及控制模塊基于上述故障信息進行分析,確定該故障對應的故障責任歸屬方?;谏鲜鱿到y架構,可以在故障發生時刻記錄下多種模塊對應的數據,從而確定出故障對應的責任歸屬方。
本發明公開了鋰電車電解液添加劑,將固液分離后得到的固體產物與氫氧化鈉溶液反應,并將反應物經過蒸餾,干燥,冷凝等步驟還原出三乙胺,將分離后得到的液體經過精餾、冷凝等步驟重新得到了氯代碳酸乙烯酯、三乙胺、碳酸乙烯酯,將得到的三乙胺、氯代碳酸乙烯酯、碳酸乙烯酯繼續作為原料用于碳酸亞乙烯酯的生產,提高了原料的利用率,實現了清潔生產;并且將固液分離裝置進行了改造,使分離出的固體物質能夠在固液分離裝置內部進行中和得到含有三乙胺原料的混合液,將混合液通過排液管排出即可進行下一步的純化操作,而非使用人為將固體物質分離出來進行中和,實現了整個生產線的連續化生產。
本實用新型屬于混合設備技術領域,尤其為一種碳酸鋰鈮酸鋰拋光液攪拌混合設備,包括攪拌筒體和頂蓋,頂蓋的上端固定連接有進料口,所述頂蓋上連接有雙重攪拌機構,所述頂蓋的外圍固定連接有固定塊,所述攪拌筒體的外圍固定安裝有多節式液壓缸,且多節式液壓缸的輸出端與固定塊的下端表面固定連接。本實用新型通過設置雙重攪拌機構,使得整個攪拌混合裝置能夠更加均勻以及快速的完成混合工作,且整體的效率也很高,從而加速了混合的速度;再通過設置固定塊和多節式液壓缸,使得整個裝置使用完畢后能夠更加省力的將頂蓋與攪拌筒體進行分離,從而方便了后期的快速清理。
本發明提供了鋰電池涂布隔膜用水性漿料、鋰電池涂布隔膜以及它們的制備方法。所述鋰電池涂布隔膜用水性漿料包含水、填充物和助劑,所述水性漿料的特征在于還包含生物質材料作為所述水性漿料的粘結劑和穩定劑,并且所述生物質材料選自纖維素微纖維(MFC)、纖維素納米纖維(CNF)和纖維素納米晶(CNC)中的一種或更多種。
一種鋰離子電池正極包括集流體和負載在該集流體上的正極材料,該正極材料包括正極活性物質和粘合劑,其中,所述粘合劑包括第一聚合物和第二聚合物,所述第一聚合物為具備官能團的含氟聚合物,所述第二聚合物含有丙烯腈單元、甲基丙烯腈單元、丙烯酸酯單元和甲基丙烯酸酯單元中的至少一種。本發明還提供含有該正極的鋰離子電池。本發明提供的鋰離子電池正極可以提高電池的比容量、倍率性能和循環性能。
本發明提供一種改性鋰離子動力電池用鈦酸鋰負極材料及其制備方法。該材料的化學式為:LixMpTiyOz,其中,0<x≤8,0<p<5,0<y≤6,1≤z≤12,1/2≤x : y≤2。本發明是以Li的可溶性化合物,銳鈦礦型TiO2和金屬化合物,按照材料的化學計量比進行配料,加入有機小分子碳源前驅體混合,球磨,烘干,然后在300℃~550℃條件下保溫2~20h,得到燒結前驅體;然后,將所得的燒結前驅體和有機大分子聚合物碳源前驅體再進行混合,球磨,烘干,在600℃~900℃條件下保溫2~30h,得到負極材料,該材料顯示出優異的倍率性能。該方法顯著提高了鈦酸鋰產物的電導率,顯示出優異的高倍率性能和循環性能,適合于動力電池使用。?
本發明提供一種鋰離子電池電解液,其特征在于,所述鋰離子電池電解液包含去溶劑化劑和助溶劑,所述去溶劑化劑為堿金屬硝酸鹽,所述助溶劑選自氫氟酸、雙(三氟甲基磺?;?酰亞胺和三氟甲烷磺酸的錫鹽、鎂鹽、鋅鹽、鈣鹽、銻鹽和銅鹽中的一種或多種。本發明通過在電解液中加入去溶劑化劑而不改變鋰離子電池的其他要素,來降低鋰離子電池充放電過程的去溶劑化步驟的能量勢壘,加快溶劑化Li+脫去溶劑化鞘速度,降低傳荷阻抗,從而減小電化學極化,提高鋰離子電池的倍率性能和低溫性能。
本發明涉及多孔金屬摻雜錳酸鋰/石墨烯鋰電池正極材料的制備方法,包括以下步驟:(1)采用溶膠-凝膠法制備多孔LiM0.2Mn1.8O4的前驅體,再將前驅體置于馬弗爐中,恒溫煅燒,制得多孔LiM0.2Mn1.8O4;(2)取氧化石墨烯,并加入去離子水中,配成質量濃度為0.05-0.1g/mL的氧化石墨烯溶液;(3)將多孔LiM0.2Mn1.8O4置于氧化石墨烯溶液中,磁力攪拌,超聲分散,干燥后,轉移至管式爐中,恒溫煅燒,即制得多孔金屬摻雜錳酸鋰/石墨烯鋰電池正極材料。與現有技術相比,本發明制備方法簡單,原料易得,制得的材料具有良好的結晶性,顆粒大小均勻,尺寸在30nm左右,用作鋰電池正極材料電化學穩定性好,放電比容量高,具有優異的倍率性能和循環性能。
本實用新型實施例公開了一種鋰電池管理系統的充電保護電路和鋰電池管理系統,該充電保護電路包括整流濾波電路、過壓保護電路、驅動控制電路、變壓器和電壓輸出電路;過壓保護電路的第一輸入端與整流濾波電路的輸出端電連接,過壓保護電路用于在其第一輸入端的輸入電壓超過預設電壓值時關斷驅動控制電路;驅動控制電路的反饋端與過壓保護電路的輸出端電連接,驅動控制電路的第一輸出端與過壓保護電路的第二輸入端電連接,驅動控制電路的第二輸出端與變壓器的輸入端電連接;電壓輸出電路的輸入端與變壓器的輸出端電連接。本實用新型實施例提供的技術方案不需要程序編程,電路結構簡單,能夠極大降低系統的開發成本。
本發明涉及一種操作簡單,溫和可控、節能環保的輻照二氧化錫/石墨烯氣凝膠納米復合材料的制備方法,屬于復合功能材料領域。本發明方法的主要內容是:利用氧化還原反應制備出球形錫,再將錫球和氧化石墨烯進行水熱反應,最終制備出二氧化錫/石墨烯氣凝膠納米復合材料。經過不同劑量輻照過的二氧化錫/石墨烯氣凝膠納米復合材料,用作鋰離子電池負極,經過電化學測試,相比于未輻照的納米復合材料,電化學性能有了明顯的提高。這種產品有比較高的比表面積。本發明產品在復合功能材料領域尤其是鋰離子電池儲能、傳感器等方面具有潛在的應用價值。
一種提高鋁酸鋰和鎵酸鋰晶片表層晶格完整性 的方法,包括如下步驟:在鉑金坩堝內,放置有帶氣孔的LiAlO2或LiGaO2和Li2O混合料塊;將雙面拋光或單面拋光的γ-LiAlO2或LiGaO2晶片置于或懸于鉑金絲上,加上覆蓋有LiAlO2或LiGaO2和Li2O混合粉料和熱電偶的坩堝蓋,坩堝頂部加鉑金蓋密閉,置于電阻爐中;該電阻爐加熱升溫至800~1200℃,恒溫50~100小時,Li2O擴散到γ-LiAlO2和LiGaO2晶片中,修復因Li的非化學劑量比揮發所導致的基片表層缺陷,緩慢降溫,從而提高了γ-LiAlO2和LiGaO2晶片表層的晶格完整性。由于僅襯底表層的質量對其上的外延膜有直接影響,本發明克服了高質量γ-LiAlO2和LiGaO2單晶襯底難以解決的問題,可用于生長高質量InN-GaN外延膜。
本發明提供一種鋰離子電池負極材料結構、鋰離子電池及其制備方法,所述制備方法包括如下步驟:1)將硅納米材料、碳納米材料及添加劑置于有機溶劑中配制出分散液;2)提供金屬催化襯底,將所述分散液涂覆于所述金屬催化襯底的上表面;3)在步驟2)得到的結構的上表面形成石墨烯薄膜。本發明的電池負極材料結構不僅保留了硅負極材料和石墨烯的固有特性,亦可發揮兩者之間的協同效應;同時,可實現硅納米材料/碳納米材料復合薄膜與金屬催化襯底集流體之間的有效接觸,不僅可以提供高效的儲鋰能力,亦緩解了硅納米材料在充放電過程中較大的體積變化,有效抑制和改善負極材料內部應力的產生避免負極材料粉化。
本實用新型揭示一種可與鋰或鋰離子電池互換的電池組合裝置,其特征在于將至少二節串聯的充電電壓為1.0—3V選自鋅鎳電池、鋅銀電池或鋅錳電池放在不銹鋼外殼中,外殼的頂部設有排氣孔的頂蓋,頂蓋下面依次設置保護元件(PTC)片、連接片和隔離層,所述的保護元件(PTC)與電池的正極連接,通過外殼束緊包封成一體。本實用新型結構簡單,加工方便,售價便宜可取代制造復雜,售價昂貴的鋰或鋰離子電池。
本發明涉及一種高容量鋰離子電池負極活性材料、負極片及鋰離子電池,該負極活性材料含有硅單質或硅的化合物中的一種或多種的組合,且硅氧化物中含有鎂元素,其中,鎂含量占材料總重量的5%~40%。通過采用本發明的高比容量的負極材料,可以明顯提高氧化亞硅的首次充放電效率,同時改善電池的循環性能。
本發明公開了一種納米級Li4Ti5O12/Ag鋰離子負極材料的制備方法,納米級的鈦酸鋰,同時對其進行Ag摻雜改性。本發明利用水熱處理有效地控制了鈦酸鋰的化學成分和粒徑,大大縮短了后繼處理時的溫度,防止粒子團聚,更易于工業上實施。在制備的過程中,摻雜Ag,大幅提高了材料的導電率的同時,有效地提高其大倍率充放電性能和循環次數。本發明所制備的材料大倍率比容量高,可用于各種便攜式電子設備和各種電動車所需的電池。
本發明涉及一種鋰離子電池包散熱結構及鋰離子電池包,所述電池包內部包括多個電芯,所述散熱結構設置于相鄰的第一電芯和第二電芯之間的間隙中;所述散熱結構包括第一回風支架、第二回風支架和若干個組裝回風支架;所述第一回風支架固定在所述第一電芯與第二電芯相鄰的一面上,所述第二回風支架固定在所述第二電芯與第一電芯相鄰的一面上;所述組裝回風支架為框架結構,分別與所述第一回風支架與第二回風支架卡接,與冷卻風通道連通,且開設有若干個通風口。本發明在電池間增加回風及電池約束部件的方法,一方面可使冷卻風從電池表面通過,散熱效率高,且可以調節通過的風量,在入口處通過的風量低,出口處通過的風量高,促使各個電池溫度更均勻。
本發明公開了一種鋰離子電池負極材料及其制備方法和應用、鋰離子電池。該制備方法為:1)將硅粉漿料和粘結劑混合均勻,噴霧干燥得一次顆粒A;2)在瀝青樹脂的合成過程中加入所述一次顆粒A,得到含有硅粉的瀝青樹脂,再進行燒結、破碎得二次顆粒B;所述一次顆粒A的添加量為10-30%,所述百分比為占所述瀝青樹脂和所述一次顆粒A的質量百分比;3)將所述二次顆粒B與石墨混合均勻,再用瀝青進行表面修飾,焙燒后得到三次成品顆粒C。本發明的制備方法工藝簡單、成本較低,適用于工業化生產,提供的鋰離子電池負極材料振實密度高,包覆效果好,硅和碳能分散均勻,其首次克容量和庫倫效率以及循環后容量保持率也有大幅度提高。
本發明公開了一種廢舊鈷酸鋰鋰離子電池正、負極殘料資源化方法,采用高速沖擊破碎、振動篩分、無氧常壓焙燒、濕式磁選、變溫過濾等工藝相結合利用廢舊鈷酸鋰鋰離子電池中正、負極殘料制備單質鈷、碳酸鋰與石墨粉等產品,采用高速沖擊破碎、振動篩分、濕式磁選等方式進行材料分離與富集,保持了物料原有的物性,有效的利用了負極石墨材料,實現了資源的原位制備,節約成本,采用無氧常壓焙燒,反應條件較寬松,減少石墨材料損失,簡化流程,整套工藝無需添加任何化學藥劑,無二次污染,利于工業應用實踐。本發明解決了電池生產廠家在制造鋰離子電池過程中產生的邊角殘片的無污染處理問題,同時提供了一種二次礦產-鈷資源的開采方法。
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