本發明公開了一種鈦酸鋰碗狀微球及其制備方法和應用,所述碗狀鈦酸鋰微球直徑為1~3μm,表面由大量鈦酸鋰納米片組裝而成,納米片平均厚度為5~15 nm,微球比表面積為150~250 m2 g?1。首先通過靜電噴霧法得到鈦氧化物膠態碗狀微球,再基于氫氧化鋰水溶液高溫化學鋰化法制得水合偏鈦酸鋰碗狀微球,最后通過高溫煅燒,使其轉變成鈦酸鋰碗狀微球。所制備的鈦酸鋰微球材料的比表面積大,利于鋰離子的快速脫嵌,作為鋰離子電池負極具有很好的電化學儲鋰活性。
本發明公開了一種鋰離子電池的高倍率電解液,本發明的電解液中使用了六氟磷酸鋰和雙氟磺酰亞胺鋰組成的混合鋰鹽,能提高電解液的提高電解液的電導率以及鋰離子遷移數,形成阻抗較低的鈍化膜,提高電解液的倍率;同時,在電解液中添加了阻燃添加劑,能進一步的提高電解液的阻燃性能,間接的提高了電解液的安全性。
本發明涉及鋰離子電池正極材料制備技術領域,具體而言,涉及磷酸鐵鋰的制備方法和用途。制備方法包括:將硫酸亞鐵溶液與磷酸鹽溶液混合并進行合成反應,合成反應后將溶液進行陳化,陳化后的溶液進行固液分離,洗滌濾餅并干燥、煅燒、粉碎、篩分、除鐵,得到無水磷酸鐵和三氧化二鐵混合物;將混合物、Li3PO4、H3PO4依次加入葡萄糖溶液中得到混合漿料,研磨混合漿料,得到納米級的混合漿料,干燥納米級的混合漿料,得到混合粉體材料;在700?800℃下保溫焙燒混合粉體材料,粉碎后得到磷酸鐵鋰。該方法實現無機體系中無水磷酸鐵的一步合成,得到的無水磷酸鐵分散性好,粒度分布均勻,便于后端磷酸鐵鋰過程控制、性能參數優化。
本發明涉及一種制備4,5?二氰基?2?三氟甲基咪唑鋰的方法,包括以下步驟:(1)4,5?二氰基?2?三氟甲基咪唑的制備:將二氨基馬來腈溶于溶劑中,與三氟乙酸酐在微米級管式反應器中進行成環反應,反應液蒸出副產物和溶劑A,經脫色、過濾、結晶得到TDI純品;(2)4,5?二氰基?2?三氟甲基咪唑鋰的制備:將步驟(1)制備的TDI純品在溶劑B中與鋰或含鋰化合物LiY反應,經固液分離,結晶純化,制得LiTDI產品。成環反應在微通道反應器中進行,可有效解決三氟乙酸酐沸點較低,室溫下極易揮發的問題,使原料充分接觸,精準控溫,反應效率高,反應時間大幅縮短。
本發明涉及一種制備氟化石墨烯副產高純氟化鋰的方法及設備。該方法包括1)將氧化石墨烯置于氟化爐中,將氟化爐抽真空,后通入含氟氣體進行氟化反應;2)向氟化爐中通入保護氣體冷卻物料并置換含氟氣體,爐中物料冷卻后即為氟化石墨烯;置換出的含氟氣體通入高純氫氧化鋰溶液中進行吸收反應,待體系的pH值為2~3時,分離得到高純氟化鋰。該方法制取高端氟化石墨烯的同時利用氟資源制備高純氟化鋰,利用高純氫氧化鋰溶液回收再利用過量的含氟氣體,極大的提高了氟原料的利用率,節約了氟資源,在解決了環保瓶頸的同時,副產的氟化鋰用于鋰離子電池關鍵材料六氟磷酸鋰的制備,成為新的經濟增長點,具有良好的經濟效益和環境效益。
本發明公開了一種鋰離子電池高倍率電解液,包括有機溶劑、鋰鹽和添加劑,所述有機溶劑為碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯和碳酸甲乙酯的混合物;所述鋰鹽為六氟磷酸鋰、四氟硼酸鋰和雙二草酸硼酸鋰的混合物;所述添加劑為碳酸亞乙烯酯和亞硫酸丙烯酯。本發明采用合適配比的溶劑、鋰鹽的組成和合適的添加劑,能夠提高鋰鹽在溶液中的解離度和鋰離子的遷移率,使得電解液在負極表面形成穩定性和離子導電性良好的鈍化保護膜,從而提高鋰離子電池的倍率放電特性。
本發明涉及一種鋰離子電池陶瓷隔膜孔隙率的測試方法,屬于鋰離子電池過程材料評價領域。本發明的鋰離子電池陶瓷隔膜孔隙率的測試方法,包括以下步驟:測量鋰離子電池陶瓷隔膜樣品的表觀體積,記錄為V0;應用阿基米德原理?氣體膨脹置換法測定鋰離子電池陶瓷隔膜樣品的骨架體積,記作V1;按照下式計算所述隔膜的孔隙率:P=(V0?V1)/V0*100%。本發明的鋰離子電池陶瓷隔膜孔隙率的測試方法,操作簡單,過程易于規范和量化,測試設備和條件要求低,可較精確地測量陶瓷隔膜的孔隙率,可操作性強。
本發明屬于鋰離子電池技術領域,特別涉及一種單離子聚合物電解質及其制備方法、單離子聚合物電解質膜、鋰離子電池。一種單離子聚合物電解質,包括由如式1所示的結構單元構成的聚合鏈,在兩聚合鏈之間連接有膜支撐基團,所述膜支撐基團的兩端分別連接在對應的結構單元的1號位或2號位上;聚合鏈結構單元的1號位或2號位上連接有鋰離子提供基團;鋰離子提供基團與膜支撐基團分別連接在各自獨立的結構單元的1號位或2號位上;所述鋰離子提供基團與膜支撐基團的摩爾比為1:(1~2)。本發明的單離子聚合物電解質具有室溫電導率高、機械強度高,阻燃性高等優點,在鋰離子電池上具有非??捎^的應用前景。
本發明屬于鋰電子電池技術領域,具體涉及一種高純二氟磷酸鋰的制備方法。所述方法具體包括以下步驟:在惰性氣氛下,將氟化鋰置于氫氟酸中,反應后得到反應液1;將反應液1與二氯磷酸混合、反應,得到氯化氫氣體和反應液2;將反應液2降溫結晶;然后過濾并干燥沉淀物質,即得純化二氟磷酸鋰;所得濾液為反應液3,反應液3作為母液用于步驟1)制備反應液1,實現循環利用。通過上述反應過程,發明人利用經濟價值低的原料,直接獲得高純度二氟磷酸鋰,無需對產品進行再次純化,從而簡化了工藝流程,提高了制備過程的可控性。
本發明涉及一種軟包鋰離子電池的化成方法,包括先采用0.01C~0.05C電流對軟包鋰離子電池進行小電流預充電至截止電壓3.0V;再采用0.1C~1.0C電流恒流充電至截止電壓3.6V;然后采用0.5C~3.0C電流恒流恒壓充電至截止電壓4.2V,截止電流0.01C~1.0C;化成過程中,保持軟包鋰離子電池兩側受到的面壓力不低于0.4MPa,軟包鋰離子電池的溫度不超過80℃。在化成過程中對電池兩側施加壓力,使得正負極與隔膜充分接觸,極片表面狀態均衡,表面SEI膜的形成較均勻;化成后的軟包鋰離子電池具有穩定致密的SEI膜,質量均勻、缺陷少,電池的保液量高,具有良好的循環性能和安全性能。
本發明屬于錳酸鋰的制備方法,包括如下步驟:一、將鋰鹽,錳鹽和摻雜金屬元素分別放入粉碎設備中進行粉碎,粉碎至5微米以下;二、將步驟一中粉碎后的鋰鹽,錳鹽和摻雜金屬元素按鋰、錳、Mn+的摩爾比為1~1.1∶2X∶2(1-X)的比例進行混合;三、將步驟二中混合后物料使用真空箱進行抽真空處理;四、將步驟三中所述進行抽真空處理后的混合后物料在10s內迅速除去真空,恢復常壓,使上述物料在大氣壓的作用下被壓制成密實狀態;五、將步驟四中被壓制成密實狀態的物料在空氣氣氛下進行煅燒處理;六、將步驟五中所述煅燒處理后的物料冷卻至室溫的物料粉碎為250目,即為成品;具有方法簡單,快速反應,克容量高的優點。
本發明涉及一種微米級棒狀錳酸鋰及其制備方法和應用。該微米級棒狀錳酸鋰是由基本粒子堆積而成,所述基本粒子為錳酸鋰八面體納米晶,所述棒狀錳酸鋰的直徑和長度均為微米級,棒狀錳酸鋰上基本粒子的晶粒暴露面為{111}晶面族。本發明提供的微米級棒狀錳酸鋰,基本粒子的晶粒外露面為{111}晶面族,這種結構有利于鋰離子的擴散,有益于提高材料容量和倍率;同時,外露的{111}晶面原子穩定,可減少Mn在電解液中的溶解,減少了電解液與晶粒的副反應,從而提高循環性能。眾多八面體納米基本粒子堆積而成的微米級棒狀錳酸鋰,基本粒子間連接緊密、致密度高,可有效提高錳酸鋰的振實密度從而提高體積比容量。
本發明公開了一種用于三元摻錳鋰電池的寬溫電解液及其制備方法,屬于鋰離子電池技術領域,該電解液主要由以下質量分數的組分制成:鋰鹽12%~15%、有機溶劑80%~85%和添加劑2%~6%,所述添加劑包括碳酸亞乙烯酯、1,3?丙烷磺酸內酯、二氟草酸硼酸鋰和二氟磷酸鋰。其具有優良的電化學性能,穩定性好,具有較寬的工作溫度范圍,在高溫和低溫條件下均能使用。在?40℃,0.2C放電循環500周,容量保持率為80.30%?85.49%左右;在60℃條件下擱置7天不出現起皮脹氣現象,且容量保持率為92.89%?95.72%左右,荷電恢復率為99.39%?101.39%左右。該電解液的制備方法工藝簡單,生產方便,生產效率高,生產出來的產品質量好。
本發明公開了一種碳化法制電池級氟化鋰所產廢物的處理方法,其步驟為:A:氟化鋰廢液中加入過量的碳酸鈉反應,過濾后得到固體碳酸鋰軟膏,濾液為含有余留碳酸鈉的混合溶液備用;B:將碳酸鋰廢料和氫氧化鋁在流化床中與過量無水氟化氫反應,得到含有氟化鋰的無水氟化鋁,反應后的無水氟化氫尾氣通入步驟A含有碳酸鈉的混合溶液中得到氟化鈉溶液。本發明的處理方法將采用碳化法生產電池級氟化鋰所產生的兩種主要廢物全部轉化為有用的物質,用于無機氟化物的下游產業,解決了氟化工行業和鋁電解行業亟待解決的環保問題,而且所有原料都取自電池級氟化鋰的生產廢物,不會產生二次污染,提高了氟、鋰的資源利用率,促使了無機氟化工行業的持續發展。
本實用新型涉及一種鋰鹽包裝桶,使用時,通過桶頂上的接口法蘭與相應的進料結構連接進料,進料時桶內氣體通過排氣口排出以使包裝桶內壓力與大氣壓力平衡,進料后通過進氣接口充入保護氣體。該鋰鹽包裝桶整體采用一體吹塑或者滾塑成型,相比現有的不銹鋼材質的包裝桶而言,制造效率明顯提高,能快速投入使用,并且耐腐蝕性也增強;采用輕質的塑料材質,能夠節省較大的運輸成本,也正是用于該鋰鹽包裝桶成本低,可以一次性使用,避免桶中的鋰鹽污染環境;并且,由于該鋰鹽包裝桶采用一體吹塑或者滾塑成型,使桶底、桶頂以及桶身的交界處過度平緩,不容易造成鋰鹽殘留,清洗方便,而且桶身上分布有加強筋,使鋰鹽包裝桶整體結構強度滿足使用要求。
本實用新型公開了一種鋰電池包裹用冷縮膜,包括鋰電池本體和包裹于鋰電池本體上的增強型冷縮膜,鋰電池本體的頂部安裝有兩組連接接口,增強型冷縮膜由主膜和端部覆膜組成,主膜包裹于鋰電池本體的表面,端部覆膜分設有兩組且分別為覆膜一和覆膜二,覆膜一位于主膜的左端且配合鋰電池本體的底部使用,覆膜二位于主膜的右端且配合鋰電池本體的頂部使用,主膜的表面加工成型有彈力增強紋理,彈力增強紋理包括加工成型于主膜表面的若干組增強筋和位于相鄰兩組增強筋之間的回拉筋。本實用新型在冷縮膜膜體上設計有提高冷縮膜回塑能力的紋理結構,可以有效的提高冷縮膜對于鋰電池包裹的緊固度,可以在較長時間的使用過程中仍然保持良好的包裹強度。
本發明屬于鋰離子電池電極材料領域,具體涉及一種鋰離子電池電極材料的改性方法及應用。該改性方法包括以下步驟:將鋰離子電池電極材料在?18℃~?190℃條件下進行冷凍處理;所述鋰離子電池電極材料為鋰離子電池負極材料和/或鋰離子電池正極材料;所述鋰離子電池負極材料為過渡金屬氧化物MxOy;所述鋰離子電池正極材料為尖晶石結構Li1+xMn2?yMyO4、層狀結構LiNi1?x?yCoxMnyO2中的一種或兩種。本發明的鋰離子電池電極材料的改性方法,通過對特定電極材料進行冷凍處理,經試驗證實可以提高電極材料的放電比容量,并大幅提高電極材料的倍率性能和循環性能。
本發明涉及一種鋰離子電池用固態聚合物電解質及其應用。該鋰離子電池用固態聚合物電解質的制備包括:將單體1、單體2、單體3、交聯劑和鋰鹽分散在溶劑中,得到混合液;將混合液經熱引發聚合,即得。本發明通過不同單體、交聯劑在無引發劑的情況下進行熱引發聚合,避免了引發劑的引入對鋰離子電池性能的不良影響,以制備適用于鋰電池的固態聚合物電解質。同時,聚合單體中含有抗壞血酸基團,該基團在充放電過程中能夠在電極表面發生反應,生成SEI膜,從而將聚合物電解質和鋰電池電極緊密的粘結在一起,以解決固態電解質與電極材料之間相容性差的問題。
本實用新型提供了一種軟包鋰電池高溫加壓化成夾具,涉及鋰電池制造技術領域。軟包鋰電池高溫加壓化成夾具包括用于設置在軟包鋰電池兩側面的夾板,夾板具有用于對軟包鋰電池加壓的加壓面,軟包鋰電池高溫加壓化成夾具還包括:調節墊片,所述調節墊片用于設置到所述軟包鋰電池邊緣的較薄部位與所述加壓面所形成的楔形空間內;墊片調節結構,設置在夾板上,用于使所述調節墊片的一側抬升從而以傾斜狀態對軟包鋰電池邊緣的較薄部位形成支撐。上述方案能夠使軟包鋰電池在兩側面厚薄不一致時也能夠受到相對均勻的擠壓力,防止高溫化成時軟包鋰電池產生的氣體聚集在其較薄部位,避免了軟包鋰電池容易出現黑斑、析鋰的問題。
本發明涉及一種硬殼鋰離子電池的浸潤方法,屬于鋰離子電池制備技術領域。本發明的硬殼鋰離子電池的浸潤方法,包括以下步驟:1)將注液后的硬殼鋰離子電池內抽真空至表壓為?70~?30KPa,保壓,卸真空;2)按照以下方式進行循環靜置:將硬殼鋰離子電池抽真空至表壓比相鄰前一次抽真空時表壓低不超過30KPa,保壓,卸真空,注入惰性氣體保壓,卸壓。本發明的浸潤方法,通過控制注入電解液后的硬殼電池內的表壓逐漸減小,既能在初期電芯內溢出氣體較多時避免電解液溢出,還能在循環靜置過程中隨著溢出氣體減少而減小抽真空的表壓,加快浸潤過程而不致電解液溢出,在提高浸潤效率的同時,大大減少了電解液的溢出。
本實用新型公開了一種鋰電池前處理裝置,包括預冷裝置和暴力短路放電裝置;預冷裝置包括傳送組件和冷媒射流裝置,冷媒射流裝置設置于傳送組件之上,用于冷卻置于傳送組件之上的鋰電池;暴力短路放電裝置包括安裝板、伸縮機構和V形傳輸機構,伸縮機構固定安裝于安裝板上,伸縮機構的自由伸縮端朝下,且伸縮機構的自由端安裝有一暴力破碎刀具;本實用新型先通過預冷裝置對待回收的鋰電池進行低溫處理,從而使吸收冷量后的鋰電池在短路放電過程中吸收化學反應所產生的熱量,使短路放電過程后電池的穩定在安全可控范圍內,降低電池發生爆炸的風險,使短路放電過程更加安全,而且提高了工作效率。
本發明提供了一種低成本六氟磷酸鋰的制備方法,包括無水氫氟酸與磷酸反應制得六氟磷酸;然后六氟磷酸與發煙硫酸反應制得五氟化磷氣體;將碳酸鋰加入無水氟化氫溶液中,反應得到氟化鋰的氟化氫溶液;最后將五氟化磷氣體導入氟化鋰的氫氟酸溶液中進行反應,經結晶、濃縮、干燥得到純凈的六氟磷酸鋰產品。本發明的生產工藝所用原料易得,生產成本較低;獲得的六氟磷酸鋰產品純度大于99.8%,能夠滿足電池電解液對電解質純度的要求。
本發明涉及一種生產六氟磷酸鋰的方法,包括以下步驟:(1)將工業無水氟化氫進行精餾提純,除去其中的水份及重金屬雜質;(2)將精制后的無水氟化氫與五氯化磷反應制得五氟化磷和氯化氫混合氣體;(3)將高純氟化鋰溶于無水氟化氫溶液中,形成氟化鋰的無水氟化氫溶液;(4)將五氟化磷和氯化氫的混合氣體冷卻后導入到盛有氟化鋰的無水氟化氫溶液的中,經反應、結晶、分離、干燥得到純凈的六氟磷酸鋰產品;(5)將反應后未反應的五氟化磷和氯化氫氣體繼續通入到另一盛有氟化鋰的無水氟化氫溶液的中,繼續反應得到六氟磷酸鋰成品。本發明是以工業無水氟化氫、五氯化磷及高純氟化鋰為原料制備六氟磷酸鋰產品,原料來源豐富,生產成本低,反應率高,產品質量高,反應徹底,可實現半連續化生產。
本發明涉及一種可改善正負極成膜的鋰離子電池電解液,它包括非水有機溶劑、鋰鹽和添加劑,所述添加劑為5?氰基噻吩?2?硼酸,5?氰基噻吩?2?硼酸在電池電解液中的質量分數為0.5?3%,5?氰基噻吩?2?硼酸在電池電解液中的質量分數為1%?2%,非水有機溶劑為碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、甲酸甲酯、乙酸甲酯、丙酸甲酯、乙酸乙酯、1,3?丙烷磺酸內酯、己二腈、丁二腈、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯中的至少兩種的組合,鋰鹽包括兩種,一種為六氟磷酸鋰,其摩爾濃度為1mol/L,另外一種鋰鹽為二氟磷酸鋰、二氟草酸硼酸鋰、四氟硼酸鋰、雙草酸硼酸鋰中的一種;本發明具有顯著提升鋰離子電池電解液在正負極材料表面的成膜性能、提高鋰電子電池在高壓下的循環性能的優點。
本發明涉及一種氟化鋰的生產方法,以氟化銨、氫氧化鋰為原料,包括以下步驟:(1)將濃度為30-50%的氟化銨溶液與濃度為5-10%的氫氧化鋰溶液同時加入反應釜,加料時間在30-60分鐘,加料結束后再攪拌反應30-60分鐘,得到氟化鋰料漿;(2)將得到的氟化鋰料漿過濾,制得氟化鋰軟膏,用60-70℃的熱水洗滌干凈,干燥后即得氟化鋰成品。本發明的方法降低了氟化鋰的生產成本,每噸氟化鋰的生產成本比用氫氟酸為原料約降低了1000元,達到了降低氟化鋰生產成本的目的;利用氟硅酸為原料間接生產氟化鋰,實現了氟資源的綜合利用,符合國家大力推廣的循環經濟的產業政策,并且也緩解了磷肥行業氟硅酸的污染問題,另外,采用本發明的方法沒有三廢,具有良好的環保效益,同時也具有很好的經濟效益和社會效益。
本發明公開了一種具有高阻燃和電化學性能的鋰離子電池電解液及其制備方法,該鋰離子電池電解液包含溶劑、鋰鹽、阻燃劑和添加劑;該制備方法的步驟是:S1、將鋰鹽溶于有機溶劑中,得到濃度為0.8~1.2mo1/L的電解液;S2、加入阻燃劑、添加劑,得到阻燃電解液;阻燃劑占阻燃電解液總重的質量百分比含量為10~50%;添加劑的用量占電解液總質量的1~10%。本發明通過在鋰離子電池用電解液中添加阻燃劑,同時添加能抑制阻燃劑劣化電解液電化學性能的添加劑或添加劑組合物,使得電解液具有阻燃或不燃性,改善了電池的安全性,并且克服了阻燃劑對電池電化學性能的影響,使電池性能優良。
本發明涉及一種采用對稱電池評價鋰離子電池的電池材料的方法,屬于鋰離子電池技術領域。本發明的采用對稱電池評價鋰離子電池的電池材料的方法,包括如下步驟:1)將鋰離子電池拆解得到極片,取同性極片組裝對稱電池;2)將步驟1)得到的對稱電池進行電化學測試;3)根據步驟2)的電化學測試結果對電池材料進行評價。本發明的采用對稱電池評價鋰離子電池的電池材料的方法,能夠對鋰離子電池全電池在不同狀態時的電極材料的性能進行準確的測試,避免處于不同狀態的電極材料受到周圍環境的影響而無法直接測試其性能。
本實用新型涉及鋰電池存放箱技術領域,具體為一種鋰電池用防腐蝕存放箱,包括:箱體,箱體的頂部設置有蓋板,蓋板和箱體之間設置有卡合件;托板,設于箱體的內部,托板的側壁設置有提拉限位件;及抽提件,插接在導向件中;有益效果為:本實用提出的鋰電池用防腐蝕存放箱底部加裝托板,抽提牽引柄提拉托板抬升,將存放在箱體底部的鋰電池上托,便于箱體底部鋰電池拿??;在牽引柄表面設置多段外螺紋,牽引柄提升后通過外螺紋與螺紋孔螺接,實現對牽引柄制動,避免托板下落,便于對托板襯托的鋰電池拿取。
本發明公開了一種鋁鈉復合型鋰鹽,其特征在于 制備工藝為:a、它是將含鋰鋁的礦石粉碎、煅燒、將煅燒后的 礦石用10-20%鹽酸浸出形成含鋰、鋁母液;將浸出母液濃縮, 使部分AlCl3結晶;在含有AlCl3、LiCl母液中加入化學計量的 NaCl、HF,使其反應形成Na、Al、Li氟化物的類質同像固 溶體—鋁鈉復合型鋰鹽。該鹽在煉鋁過程中替代價格昂貴的氟 化鋰、冰晶石,降低煉鋁的成本。對含鋰量低的尤其是鋰綠泥 石呆礦進行綜合開發利用。
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