本發明公開了一種低溫鋰離子電池交流加熱方法,步驟包括:分析鋰離子電池在低溫條件下,根據交流電充電倍率為M時電池溫升與交流電頻率以及充放電時負極析鋰過電勢的關系,選定所需的交流電頻率;分析在選定的交流電頻率下,根據最小析鋰的條件,確定加熱電池時使用的交流電的充放電的倍率范圍;根據鋰離子電池自加熱和換熱系數以及在不同溫度時鋰離子電池在不析鋰前提下允許的最大充放電倍率,將鋰離子電池的加熱溫度范圍劃分為多個加熱溫度段;設定電池初始條件下的SOC和初始充電倍率,獲得各加熱溫度段的交流電充電倍率和放電倍率;按設定條件對鋰離子電池進行加熱。本發明的加熱方法能在保障鋰離子電池不析鋰的前提下最大程度提高加熱效率。
本發明公開了一種鹽湖鹵水循環提鋰工藝及裝置,包括以下步驟:S1、對鹵水采用鋰離子交換材料進行吸附,完成吸附工序后,水洗所述鋰離子交換材料除去雜質離子;S2、使用貧鋰溶液對S1中吸附鋰離子后的所述鋰離子交換材料進行解吸,得到富鋰溶液,所述貧鋰溶液pH<3.0,所述貧鋰溶液中包括弱酸和鋰鹽,所述弱酸的濃度為3?10mol/L;S3、對S2中的富鋰溶液進行電滲析,得到堿溶液和貧鋰溶液;S3中的貧鋰溶液循環至S2中參與反應,循環進行S2?S3。本發明大幅降低了鋰離子交換材料的溶損率,提高了鋰離子交換材料的使用壽命,并有效提高了解吸速率,提高電流效率。
本實用新型公開了一種鋰電池蓋板用補液結構、鋰電池蓋板,該鋰電池蓋板用補液結構,包括開設在電池蓋板本體上的注液孔、下鋁片、下密封墊及密封件,注液孔為孔徑自上向下逐漸減小的階梯孔,注液孔包括從下到上設置的階梯孔單元一、階梯孔單元二及密封槽,階梯孔單元一內放置有下鋁片,階梯孔單元二內放置有下密封墊,下鋁片中心位置設有通孔一,所述密封槽內設有密封件;一種鋰電池蓋板,包括電池蓋板本體、正極極柱、負極極柱及上述鋰電池蓋板用補液結構。本實用新型的優點是由于將注液孔設計成階梯孔,在未啟用前能夠有效起到密封作用,且密封效果較好;當電池容量衰減需要補入電解液,補液過程方便。
本發明公開了一種降低鋰離子電池焊PIN后厚度的方法,包括如下步驟:(1)將電芯裝入封閉的腔體內,進行二次注液,每次注液量相同,對二次注液后的電芯正反兩側進行一定時間的擠壓;所述擠壓的強度范圍在0.06~0.16MPa;同時,對所述電芯進行一定時間的抽真空操作,所述抽真空度在?55KPa~?85Kpa勻速連續變化;(2)對所述電池蓋板上注液孔壓釘封口,制成鋰離子電池成品。本發明以擠壓電池同時對電池內部抽高真空為厚度改性方法,將注完電解液的電池置于擠壓及抽真空工位處理一定時間,有助于減輕外殼鼓脹程度、降低焊PIN后電池的厚度,并且本發明采用的方法成本低、效率高、通用性好。
本發明涉及鋰離子電池負極材料制備領域,特指一種含氟負極材料Li4Ti5O12及其制備方法。將二氧化鈦、鋰鹽和LiF按照比例加入到有機溶劑中進行混合,然后轉到行星球磨機中球磨2-8h,取出混合物放入馬弗爐中焙燒,溫度控制在400-600℃,時間為4-10h,接著取出物料破碎,然后再加入有機溶劑混合研磨,烘干后再次放入到馬弗爐直接升溫至850-1100℃,保溫5-15h,然后再在600-800℃下保溫2-8h,然后隨爐冷卻至室溫,取出物料破碎研磨得到本發明產品Li4+xTi5O12-yFy,y為0.05-1,x的值為0-0.3。所述材料首次放電容量達到165mAhg-1,倍率性能良好,1C的放電容量達到0.1C放電容量的95.6%,循環性能良好,30次循環后容量保持率仍為98.5%。
本發明公開了屬于電池的電極材料技術領域的一種尖晶石型鈦酸鋰類嵌鋰碳納米管電極材料及制備方法。該電極材料由鈦酸鋰和碳納米管組成。本發明的電極材料利用TiO2和Li2CO3制備,鋰鈦的比例為4∶5,直接添加碳納米管混合,加入分散劑和有機溶劑,采用球磨得分散均勻的混合漿料后,進行干燥,燒結,將所得的均勻混合物置于惰性氣體中,750-900℃下煅燒制得。本發明制備的比電極材料表面積較低,充放電備率高,不需要使用昂貴的銅箔做極片。
本發明涉及一種濃度梯度分布鋰鎳鈷錳氧三元鋰電池正極材料的制備方法。該方法包括以下步驟:1)將硫酸鎳、硫酸鈷、硫酸錳按不同摩爾比配置溶液,編號1、2、3;2)分別配置比例不同的三種NaOH+NH3·H2O溶液,分別編號I、II、III;3)取1號溶液滴加I號溶液反應;4)加入2號溶液,并滴加II號溶液反應;5)加入3號溶液,滴加III號溶液反應;6)反應陳化完全后過濾、洗滌,干燥,得到三元前軀體;7)將碳酸鋰和三元前軀體混合,加入氧化鋁粉末,球磨;8)燒結;9)破碎后,得產物。本發明能夠改善材料循環性;同時能夠提高材料的電池容量。
本發明公開了一種多孔納米磷酸鐵鋰復合材料的制備方法。其制備過程為:配置磺化聚苯乙烯微球和堿性酚醛樹脂水溶液并進行化學反應,并依次經回流反應和洗脫、之后添加磷酸鐵溶液、氮源,之后通過水熱反應形成水凝膠,之后添加到無機鋰鹽溶液中進行浸泡,攪拌反應,過濾、低溫干燥、碳化,和氣體摻雜得到多孔納米磷酸鐵鋰復合材料。其制備出的材料利用氮摻雜提高材料的比容量,磷酸鐵鋰表面包覆的樹脂碳化形成形成多孔硬碳的多孔結構和硬碳大的層間距提高其材料的吸液保液能力,并提高其材料的倍率和低溫循環性能。
本發明屬于鋁合金材料技術領域,涉及雙面光鋁箔的制備,尤其涉及一種鋰電池用1100D合金9μm雙面光鋁箔,其成分及其質量百分比為:Cu:0.15~0.18%;Fe:0.45~0.50%;Si:0.25~0.30%;Mn:≤0.01%;Mg:≤0.01%;Ti:0.01~0.03%;余量為Al及其他不可避免雜質元素。本發明還公開了所述鋰電池用1100D合金9μm雙面光鋁箔的制備方法,包括熔煉→鑄軋→冷軋、中間均勻化退火→箔軋→分切。本發明采用改進后的1100D合金,合金元素配比為合理,工藝科學,有利于提高產品的機械性能指標,抗拉強度和延伸率均高于國內同類產品,可以滿足鋰電池用鋁箔客戶的使用要求。
本發明涉及鋰電池負極材料技術領域,特別涉及一種高容量高循環的鋰電池負極材料的制備方法及鋰電池,包括以下步驟:A、將粒徑為微米級別的金屬鋁或硅鋁合金與粒徑為微米級別的SiOx按照1:0.5?5的質量比進行球磨混合;B、將混合好的粉末在保護氣體的氣氛中加熱到600?900℃利用氣相沉積法進行表面碳包覆反應20?300min,得到鋰電池負極材料粉末,其具有生產成本低,得到的負極材料具有容量高、首次庫倫效率大、循環效果好的優點。
本發明提供了一種削角八面體狀單晶錳酸鋰、用于鹽湖提鋰的電極及制備方法,將高錳酸鉀溶解在羧甲基纖維素溶液中,然后通過水熱反應得到Mn3O4,隨后將Mn3O4與氫氧化鋰混合用控溫馬弗爐進行高溫煅燒,自然冷卻后得到削角八面體狀單晶錳酸鋰。制備方法具有簡單易行、環境友好和成本低廉等特點,易于工業化生產。將所制備的削角八面體狀單晶錳酸鋰制成電極,可用于電化學鹽湖提鋰,具有高循環穩定、高吸附容量和高的離子擴散速率。
本發明涉及一種Li(Ni0.4Co0.2Mn0.4)O0.2鋰電池正極材料摻雜包覆方法。該方法包括以下步驟:1)采用氫氧化物共沉淀法制備三元素正極材料,得到三元前驅體(Ni0.4Co0.2Mn0.4)(OH)2;2)將步驟1所制備的三元前驅體,電池級碳酸鋰,V2O5混合;3)將已混好的原料燒結;將其粉碎后混合;4)將混合好的物料二次燒結;5)將LiF和二次燒結的物料混合;6)將步驟5)混合好的物料燒結;再將物料粉碎,過篩后加入酒精進行溶解;7)稱取異丙醇,取異丙醇鋁粉末加入其中攪拌溶解完全;將其加入步驟6)獲得的混合液中,干燥,置于空氣氣氛馬弗爐內保溫。本發明能夠提高材料效率,進而提高了電池的循環性好和高溫穩定性。
本發明公開了鋰電解槽推拉式上料裝置,連接在鋰電解槽的一側,包括支撐部、活動部和儲料部,支撐部固定地連接在鋰電解槽上,活動部套在支撐部內,并與儲料部通過鉸鏈連接在一起;儲料部內放置需要添加至鋰電解槽內的電解質;活動部和儲料部均為槽式;活動部沿鉸鏈旋轉,從而實現電解鋰的電解質的增添;并儲料部的自由端部還連接有推料裝置,推料裝置包括推板、推桿和動力源,推板連接在儲料部內推動電解質向電解槽內運動,推桿和動力源依次連接在推板上作為輔助和提供動力;本發明的上料裝置提高了氯化鋰等鋰化物電解得到鋰時的效率,以及減少了其對人眼造成的傷害,提高了其操作過程中的安全性能及其電解效率。
本發明公開了一種鋰離子電池負極復合極片及其鋰離子電池,其制備過程包括:1)溶液A的制備;2)材料B的制備;3)硅/二氧化鈦/碳復合極片制備。其制備出的復合負極極片中利用二氧化鈦材料的零應變特性和較高的電壓平臺,降低材料在充放電過程中的膨脹率和提高電池安全性能。同時TiO2/C包覆層提高了復合材料的電導率,并且多孔的結構有效抑制了硅循環過程中的體積變化,此外TiO2/C作為骨架支撐也為鋰離子的傳輸提供了三維空間的傳輸通道。同時此負極極片不需要粘結劑和導電劑直接作為負極極片使用。其制備出的復合負極極片具有克容量高、倍率性能佳及其吸液保液能力強等特性,尤其適合于高比能量密度電池對負極材料的要求。
本發明公開了一種納米球形磷酸鐵的制備方法以及由該方法制備的納米磷酸鐵、磷酸鐵鋰和鋰電池,該方法包括以下步驟:混合:向可溶性的二價鐵化合物溶液中滴加由磷源化合物溶液和氧化劑溶液組成的混合溶液,同時加入納米球形控制劑并進行攪拌混合;反應:在回流條件下,于50?100℃攪拌、反應5?10h;過濾:采用高磁性過濾器對反應后的混合溶液進行磁性過濾,并對過濾后的溶液進行壓濾處理從而得到磷酸鐵粗產品;鍛燒:將粗產品置于惰性氣體保護條件下于650?850℃煅燒24h,冷卻后得到最終的磷酸鐵產品。該方法能夠控制所產生的磷酸鐵產品的形貌和提升磷酸鐵鋰材料性能。
一種高倍率鋰離子電芯及其制作鋰離子電池的方法,由多極耳負極極片、陶瓷隔膜和多極耳正極極片卷繞而成,多極耳正極極片、多極耳負極極片的表面分別磷酸鐵鋰活性物質層和石墨活性物質層,極耳處涂覆有極耳膠;其特征在于:所述的多極耳正極極片和多極耳負極極片的極耳處其極耳間距呈現遞增趨勢。本發明,不但電芯合格率高、產能高,而且可以避免粉塵、針刺等因素造成的電芯不合格高等問題,同時由于采用卷繞結構,其極片與極片間的接觸機率大大增加,從而降低其內阻,提高其電池的倍率性能。
本發明屬于鋰離子電池制備領域,一種高比能量鋰離子電池復合負極極片,復合負極極片呈現層狀結構,由內向外依次為網狀銅箔集流體(1)、涂覆在網狀集流體表面的活性物質層(2)、網狀預涂鋰層(3)及噴涂于最外層的保護層(4),其特征在于:所述的網狀銅箔集流體(1)的孔隙率為40~60%,網孔形狀為圓形或菱形,厚度為10~30μm。本發明,其制備出的負極極片應用于鋰離子電池具有具備加工性能佳、倍率性能高、能量密度高等優點,并應用于純電動汽車。
本發明公開了一種彈簧式鋰電解槽上料裝置,連接在鋰電解槽的一側,包括支撐部、活動部和儲料部,支撐部固定地連接在鋰電解槽上,活動部套在支撐部內,并與儲料部通過鉸鏈連接在一起;活動部和儲料部均為槽式;活動部沿鉸鏈旋轉,并儲料部的自由端部還連接有推料裝置,推料裝置包括推板、回復彈簧、卡槽;推料裝置連接在儲料部內部,卡槽未貫穿儲料部的底部,回復彈簧連接在推板與儲料部的端部位置處;本發明的上料裝置及離電解槽節省了人力和材料成本,制造和使用方便,保護了工作人員安全和健康;提高了氯化鋰等鋰化物電解得到鋰時的效率,以及減少了其對人眼造成的傷害,提高了其操作過程中的安全性能及其電解效率。
高性能鋰離子電池所用磷酸鐵鋰及其制備方法,包括以下步驟:1)磷酸鐵鋰前驅體溶液、2)電紡絲溶液配制、3)磷酸鐵鋰前驅體/高分子復合納米纖維的制備、4)磷酸鐵鋰納米纖維的制備。本發明,制備出的磷酸鐵鋰正極材料表面光滑、并呈現納米纖維網狀分布,且具有吸液保液能力強、克容量高(≥160mAh/g),首次效率高(≥95%)等特性,尤其適合于高能量密度電池對正極材料的需要。
本發明涉及一種新型磷酸鐵鋰鋰離子電池,它是包含和有機電解液一起被容納在容器中的電極組的鋰離子電池,電極組通過卷繞或疊加正極片、隔膜和負極片而成,正極片采用碳包覆摻雜鎳的磷酸鐵鋰為主要活性物質的電極,負極片由中間相碳微球(MCMB)和硅碳材料組成,電解液采用溶質為LiPF6和LiBOB的EC(碳酸乙烯酯)/PC(碳酸丙烯酯)/DMC(碳酸二甲酯)復合電解液,較大幅度提高了鋰離子電池比能量和循環壽命。
本發明公開了一種用于鋰空氣電池的醚類電解液,屬于電化學能源材料領域。包括鋰鹽和有機溶劑,所述有機溶劑為PEG100、PEG200、PEG400、PEG600和PEG1000中的一種或多種。本發明的醚類電解液不易揮發、氧氣溶解度高、電化學穩定窗口寬,尤其對放電中間產物(O2-或LiO2)及放電終產物(Li2O2)具有優異的化學穩定性,有助于電化學可逆產物Li2O2的生成及對副產物的抑制,提高鋰空氣電池的庫侖效率、倍率性能及長循環穩定性。本發明還公開了一種采用上述醚類電解液的鋰空氣電池。
本發明提供一種輕量化噴射成形1420鋁鋰合金的制備及熱處理工藝方法,按重量百分比取Li:1.9%?2.3%、Mg:4.5%?6.0%、Zr:0.08%?0.15%、余量的Al熔煉;除渣、除氣;將液態金屬經過中間包進行保溫、二次除渣、二次除氣;將中間包中的液態金屬在惰性氣氛中霧化,形成顆粒噴射流,噴射成形;將噴射成形的1420鋁鋰合金錠坯自然冷卻,擠壓,熱處理。本發明所公開的一種輕量化噴射成形1420鋁鋰合金的制備及熱處理工藝方法,所制備的1420鋁鋰合金錠坯化學成分均勻,幾乎無鑄造工藝的成分宏觀偏析,生產過程無需水冷,避免燃燒爆炸等風險。且經擠壓及配套的熱處理后,具有優良的抗拉強度、屈服強度及延伸率。
本發明公開了金屬硒化物負載的碳納米纖維的鋰硫電池中間層的制備方法及鋰硫電池,靜電紡絲法制備納米纖維膜前驅體:將金屬乙酸鹽與Se粉按比例混合在N,N?二甲基甲酰胺中得溶液A;將聚丙烯腈溶于N,N?二甲基甲酰胺中得溶液B,然后將A、B兩溶液混合攪拌制得靜電紡絲液,利用靜電紡絲液進行靜電紡絲,最終得到金屬硒化物前驅體的納米纖維膜;利用熱退火法制得金屬硒化物負載的碳納米纖維膜。且基于上述方法制備的金屬硒化物負載的碳納米纖維膜,應用于鋰硫電池作為中間層,可增強對多硫化物的吸附催化作用,有效的吸附阻止溶解于電解液的多硫化物向鋰負極遷移,并促進其充放電過程中的氧化還原反應,從而有效提高鋰硫電池的倍率性能和循環穩定性。
本發明屬于鋰離子電池領域,具體涉及一種鋰電池用磷酸鐵鋰正極材料及其制備方法。該磷酸鐵鋰正極材料由粒徑為0.3?1.5um的小顆粒磷酸鐵鋰和粒徑為5?15um的大顆粒磷酸鐵鋰按質量比例為1~9:9~1混合而成;制備方法包括如下步驟:(1)密實氧化鐵的制備、(2)小顆粒磷酸鐵鋰漿料的制備、(3)大顆粒磷酸鐵鋰漿料的制備、(4)磷酸鐵鋰前驅體粉末的制備、(5)磷酸鐵鋰成品的制備。本發明通過用較小的磷酸鐵鋰和較大的磷酸鐵鋰調制成雙峰型分布,制備的磷酸鐵鋰密度大,性能好;制備工藝流程簡單且易于控制、能耗和原料成本低、生產效率高、可應用于工業化大生產。
本發明提供了一種在含鋰的水溶液中提取鋰的電解池用離子篩陰極及其制造方法,將導電劑、可嵌鋰氧化物,以及預鋰化聚苯硫醚或預鋰化聚苯硫醚衍生物,在混料機中混均得粉料A;將聚四氟乙烯粉體和粉料A在混料機中混合為粉料B;再用超音速干燥氣體研磨,使粉料B中的聚四氟乙烯分子鏈延展打開,同碳基粉體形成物理粘連,獲得粉料C;經高溫熱壓下制成陰極膜D,再采用熱壓復合工藝,將陰極膜D熱復合在耐蝕集流體的兩面制成離子篩陰極。所制備的離子篩陰極活性物質負載量大、厚度均一可控、強度大、耐蝕性好、電導率高、電流效率高,且引入預鋰化的聚苯硫醚基離子篩,可有效阻止其他堿金屬和堿土金屬進入到嵌鋰氧化物的晶格中。
本發明涉及鋰離子電池的制造技術,具體是一種以硬碳軟碳為活性材料的鋰離子電池負極極片及具有這種負極極片的鋰離子電池。本發明以硬碳軟碳為活性材料的鋰離子電池負極極片由金屬箔集流體、第一層石墨層,主體功能層及第二層石墨層構成,其中第一層石墨層涂布于金屬箔集流體表面,主體功能層涂布于第一層石墨層表面,第二層石墨層涂布于主體功能層表面。本發明負極極片充分利用了石墨材料和硬碳軟碳材料的特點,可以有效的提高大電流倍率性能,用該負極極片設計的鋰離子電池具有循環性能好、安全性高和耐大倍率充放電以及滿足低溫下鋰離子電池充電性能等優點,同時,其制造方法簡單,可以使用現有鋰離子電池生產設備進行生產。
本發明涉及鋰離子電池正極材料的制造技術,具體是一種高密度鋰離子電池正極材料鈷酸鋰及其制備方法。本發明的高密度鋰離子電池正極材料鈷酸鋰,其化學式是Li1+xCo(1-a-b-c)MgaTibAlcFdO(2-d),其中,0≤a≤0.03,0.001≤b≤0.02,0≤c≤0.01,0≤d≤0.02,0≤x≤0.08;優選a值為:0.005≤a≤0.01,b值優選為:0.002≤b≤0.01,c值優選為0≤c≤0.005,d值優選為:0≤c≤0.005;陽離子M摻雜或包覆為鎂、鈦、鋁幾種元素中的一種或多種組合。本發明可以提高材料結構的穩定性,提高鋰離子電池的循環性能、安全性能,并且可以有效的提高材料的空間利用率,提高正極材料的壓實密度,進而使材料的體積能量密度大大提高。
本發明公開了一種抽屜式鋰電解槽上料裝置,連接在鋰電解槽的一側,包括支撐部、活動部和儲料部,支撐部固定地連接在鋰電解槽上,活動部套在支撐部內,并與儲料部通過鉸鏈連接在一起;儲料部內放置需要添加至鋰電解槽內的電解質;活動部沿鉸鏈旋轉;本發明的上料裝置連接在鋰電解槽的一側的固定支撐部上,并在支撐部內部套有依次連成一體式的活動部和儲料部,儲料部在鋰電解槽進行烘干時,就開始存儲氯化鋰等鋰化物電解質,待鋰電解槽烘干后,即可推動儲料部,是的儲料部沿鉸鏈翻轉下料至電解槽內,工作人員無需直接接觸電解質原料,避免了電解質導入電解槽時,從而保護了工作人員的安全,并提高了鋰電解的生產效率。
本發明提供一種基于電熱耦合模型研究鋰電池析鋰的方法,包括以下步驟:1)使用軟件建立瞬態的一維鋰離子電池電化學模型;2)在所述電化學模型中引入SEI膜和析鋰電極副反應;3)在軟件中建立三維熱模型,并與所述電化學模型耦合,形成電熱耦合模型,賦予電熱耦合模型電池參數;4)分別劃分所述電化學模型和三維熱模型的網格;5)設置所述電化學模型和三維熱模型初始化參數并計算。本發明通過在有限元軟件中建立電化學?熱耦合模型,得到低溫下,不同倍率下的三元鋰離子電池充電曲線以及負極處固液相電勢差曲線,可以判斷電池是否析出鋰晶體,得到析鋰副反應的電流密度圖,從機理上研究析鋰問題,為研究鋰電池的老化問題提供數據支持。
本發明屬于鋰離子電池材料技術領域,特別涉及一種鋰離子電池富鋰錳基正極材料及其噴霧干燥制備方法。所述電池材料為Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2,其制備方法是將鎳化合物、鈷化合物、錳化合物以及鋰化合物溶于水混合攪拌后進行噴霧干燥得到前驅體,再在空氣中采用兩段法焙燒制得富鋰錳基正極材料。本發明采用噴霧干燥迅速蒸發水分,得到均一致密的前驅體,通過分段焙燒得到電化學性能穩定的鋰電池富鋰錳基正極材料。該工藝操作簡單,制備周期短且無污染。
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