本發明公開了一種用于鋰電池的改性PVDF/納米MOFs膠粘劑及制備方法。所述膠粘劑由含咪唑結構配體的納米MOFs與改性PVDF復合交聯而成,交聯密度為2~10wt%,各組分按質量分數計為:含咪唑結構配體的納米MOFs 1~10wt%,改性PVDF90~99wt%。本發明采用低GMA含量的三元共聚物P(VDF?CTFE)?g?PGMA和含咪唑結構配體的納米MOFs配合,可以進行低度交聯,改善界面作用,提高粘結強度和容量保持率;同時由于納米MOFs的高比表面積和多孔特點,可以吸附體系可能產生的氟離子。
本發明提出一種高球形度鋰電池正極材料前驅體的制備方法,在準備合成前驅體合時,先調整攪拌機構至反應釜的最低位置,然后加入底液,確保底液沒過攪拌槳底層槳,并通入惰性氣體;開啟攪拌,向反應釜內加入金屬鹽溶液、絡合劑溶液、沉淀劑溶液,隨著物料的加入,液面的上升,攪拌機構同步由低到高提升,本發明通過攪拌機構的高度與物料高度的匹配,溶液中的有效物質顆粒之間摩擦機會更多,成球率更高,生長更佳有序,最終產品的致密性更好、球形度更高、表面更光滑、均勻性更好。
本發明提出的分級制備鋰電池正極材料前驅體的方法,包括金屬鹽溶液配制、二次脫除母液、分級粗品的步驟,將底液加入到反應釜,通入惰性氣體,攪拌過程中將金屬鹽溶液、絡合劑和沉淀劑溶液并流進入反應釜,進行合成反應,生產前驅體粗品漿料脫除母液:通過離心機或壓濾機將反應釜內前驅體粗品漿料脫除母液,進而將母液和漿料粗品分離,通過水流分級槽將二次漿料粗品進行多級分離,得到多種粒徑尺寸的前驅體顆粒漿料,本發明中利用水流分級槽將漿料進行二次分級,實現了精細控制,得到不同粒徑的前驅體顆粒,使混合后的顆??煽刂?、可預設,其適用于電池正極制備后,性能可預期。
本實用新型公開了一種鋰電材料前驅體顆粒度的在線監測裝置,包括取樣管、樣品配制裝置、顆粒度檢測主機、控制電腦、取樣泵、循環管路和排液管,取樣管一端與前驅體漿料產品管道連通,取樣管另一端與樣品配制裝置連通,取樣泵安裝在取樣管上,樣品配制裝置通過循環管路與顆粒度檢測主機連通,樣品配制裝置還通過排液管與前驅體漿料產品管道連通,顆粒度檢測主機與控制電腦連接。該在線監測裝置可及時反饋反應釜內反應過程粒度變化信息,促進工藝參數響應調整,改善原有粒度信息反饋滯后而導致產品質量波動幅度大的問題;測試中對樣品沒有損壞,基本在封閉環境中完成取樣及檢測,利于產品收率、品質提升及現場環境管控。
本實用新型涉及一種磷酸鐵鋰生產加工用干燥脫水裝置,包括干燥筒,干燥筒的采用傾斜方式布置,干燥筒的外側套接有外筒,干燥筒與外筒之間形成排水腔,干燥筒內設置有干燥腔,干燥腔內軸向轉動連接有轉軸,轉軸上設置有螺旋型葉片,外筒的低端設置有驅動電機,外筒的上端面底端設置有進料管,進料管穿過排水腔與干燥腔連通,外筒的下端面頂端設置有出料管,出料管穿過排水腔與干燥腔連通,外筒的下端面底端設置有出水管,出水管與排水腔連通。外筒的設計,可與干燥筒之間形成排水腔,增加該裝置的功能性;螺旋型葉片的設計,螺旋型葉片可帶動原料沿著干燥筒自低端向高處移動,更節能、改善干燥脫水效果。
本發明涉及一種摻雜兩性金屬元素的鋰離子正極材料前驅體的制備方法。其特征在于,包括如下步驟:(1)原料液的配制;(2)反應:在反應釜中加入純水,開啟攪拌,再加入步驟(1)的氨水溶液,然后用氫氧化鈉調節水溶液pH值為11.5,控制溫度在40-60℃;分別用計量泵加入三種料液,其中步驟(1)的金屬鹽溶液流量為:20—40ml/min,步驟(1)的氫氧化鈉和硫酸鋁的混合溶液流量為:5—20ml/min,步驟(1)的氨水溶液流量為:2—5ml/min,進行反應;(3)洗滌烘干。本發明方法制備的含兩性金屬元素摻雜的前驅體,摻雜元素在前驅體中分布均勻,可實現前驅體的高密度,均有良好的球形度。
一種納米片團聚二次顆粒的鎳鈷錳酸鋰前驅體,該前驅體的晶體內部生長方式呈六方納米片堆積,該六方納米片的邊長為200?500nm,厚度為70?200nm;團聚二次顆粒的粒度D10≥6μm,D50=9?15μm,D90≤30μm。該產品的制備包括以下步驟:首先配制可溶性混合鹽水溶液;加入氨水作為反應釜底液,將底液的pH調節至11?12;向反應釜中充入氮氣并開啟攪拌;將可溶性混合鹽水溶液、強堿溶液、氨水加入到反應釜中進行攪拌反應,在反應一段時間后,使前期不合格料循環泵入反應釜,溢流料進行陳化、壓濾、洗滌;洗滌完畢后將物料進行烘干,過篩,保存即可。本發明的產品一致性更好、電化學性能更好,且產品穩定性好。
本發明公開了一種表面包覆的鋰離子正極材料的制備方法,包括如下步驟:先準備氧化石墨烯溶液;在攪拌的條件下,將金屬鹽溶液與準備的氧化石墨烯溶液混合,得到吸附金屬離子的氧化石墨烯溶液;將正極材料加入到吸附金屬離子的氧化石墨烯溶液中,攪拌一段時間后過濾,后進行熱處理,即得到表面包覆的鋰離子正極材料。本發明的制備方法操作簡單,成本低,環境友好;且產品的包覆物分布均勻,利用率高,產品的循環特性、倍率特性均得到了明顯提升。
本發明涉及一種小粒徑鎳鈷錳酸鋰前軀體的制備方法。其特點是,包括如下步驟:(1)采用鎳、鈷、錳的可溶性鹽為原料,配制溶液;沉淀劑采用氫氧化鈉水溶液;采用氨水或銨鹽為絡合劑;(2)將得到的三種溶液并流加入帶有攪拌和控溫裝置的裝有底水的反應釜中,并且在反應過程中通入氮氣進行保護;反應連續進行;(3)暫存釜滿后,再攪拌陳化4-6小時;陳化好的物料放入洗滌壓濾設備中進行洗滌,經壓濾脫去水分,然后烘干,粉碎后,經混料,再過200目篩網后即得。采用本發明方法,可方便的實現小粒徑鎳鈷錳酸鋰前軀體工業化生產,而且粒徑控制穩定,對原料、設備要求便于實現。
本實用新型涉及鋰電池技術領域,尤其是一種鋰電池負極材料生產線,包括傳送倉,所述傳送倉內壁兩側均活動連接有多個傳送轉軸,其中一個所述傳送轉軸通過轉動機構相連接,所述傳送轉軸上配合安裝有輸送帶,所述傳送倉上方一側設置有斜型擋板,所述斜型擋板下方兩側均固定有側板,所述斜型擋板下方兩側的傳送倉上均固定有滑桿,所述滑桿一端穿過側板并固定有限位板。該負極材料生產線通過轉動機構帶動傳送轉軸進行轉動,傳送轉軸進行轉動便能夠讓輸送帶進行移動,以此便能夠對材料進行傳送。
本發明涉及匣缽生產裝置技術領域,且公開了一種鋰電匣缽生產用干燥窯與輥道窯熱量循環利用系統,包括預熱倉,所述預熱倉的右側連通有主燒倉,所述主燒倉的右側連通有冷卻倉,所述冷卻倉的右側活動安裝有PLC控制器,所述主燒倉的頂部固定安裝有第二抽風機,所述第二抽風機的右側連通有一端貫穿并延伸至主燒倉內部的第二進風管。該鋰電匣缽生產用干燥窯與輥道窯熱量循環利用系統,通過啟動第一抽風機,使主燒倉內的高溫空氣可被抽出,然后被送入換熱倉內,同時啟動第二抽風機,使外界的空氣進入換熱倉內,因為高溫空氣在換熱管內流通,通過換熱管與外界的空氣進行熱交換,進一步的使外界的空氣被加熱。
本發明涉及上料平臺技術領域,且公開了一種用于鋰電匣缽生產的智能上料平臺,包括工作架,所述工作架的背面固定安裝有除塵裝置,所述工作架正面和背面的頂部均固定安裝有擋板,所述工作架的內部固定安裝的下料斗。該用于鋰電匣缽生產的智能上料平臺,通過設置感應器,在需要出料時,感應器對第一個氣動閥門發出指令,使其開始出料,蓄料斗會通過支撐板對感應器施加一定壓力,在達到設定好的量時,感應器便會對第一個氣動閥門發出指令,使得閉合,停止出料,然后控制控制臺,使活動輪帶動蓄料斗去往下一個下料斗對應的地方,即可方便的完成出料,使得能夠精確在蓄料斗內加入每份對等的原料,使得加工出來的鋰電匣缽質量更好。
本實用新型公開了一種鋰電池生產加工用回轉窯,包括窯體和水冷裝置,所述水冷裝置包括沿窯體的軸向布設于其內部的水管,所述水管彎折為波浪狀。本實用新型的鋰電池生產加工用回轉窯具有散熱效果好、投料方便、使用壽命長和具有廢料回收功能等優點。
本發明涉及匣缽輸送技術領域,且公開了一種具有不良品篩選分離功能的鋰電匣缽生產用輸送裝置,包括安裝架。該具有不良品篩選分離功能的鋰電匣缽生產用輸送裝置,通過限位板使得通過傳輸滾筒傳輸過來的匣缽前后排列前進,通過攝像頭對匣缽進行拍照,通過處理模塊對照片進行處理,通過對比模塊使得照片與樣品進行對比,若對比結果符合則轉動電機正轉使得匣缽進行下一步工序,若對比結果不符合則轉動電機反轉使得匣缽排出生產線,轉動電機通過皮帶和皮帶輪使得轉動軸轉動,轉動軸轉動帶動傳動輪轉動,從而使得運輸皮帶轉動,該裝置通過一系列的機械結構使得多個匣缽排序運輸,多個匣缽排序后通過一系列的處理后進行篩分。
本發明涉及匣缽技術領域,且公開了一種鋰電匣缽生產用智能控制終端,包括基座,所述基座的頂部固定連接有控制柜,所述控制柜的正面活動安裝有翻門,所述控制柜的頂部固定連接有保護外殼,所述保護外殼的正面活動連接有抽屜,所述保護外殼的頂部固定連接有頂蓋。該鋰電匣缽生產用智能控制終端,通過將上料控制鍵、輸送控制鍵、主燒窯控制鍵、預燒窯控制鍵、烘干窯控制鍵和冷卻區控制鍵發出的指令傳送給服務器內,數據處理模塊進行分析和轉換,最后將數據傳輸給控制終端內的管理模塊,管理模塊根據指令來對上料設備、輸送設備、主燒窯、預燒窯、烘干窯和冷卻區進行控制,無需投入大量人力資源即可完成遠程智能化控制。
本發明提供一種鋰離子固態電池正極活性材料前驅體及其制備方法和應用,屬于鋰電池材料技術領域鋰離子固態電池正極活性材料前驅體的制備方法包括:鎳鈷錳氫氧化物懸濁液、稀堿溶液和可溶性鋁鹽溶液混合,調解混合料液的pH為8.5~12,充分攪拌,得到包覆物A;包覆物A、稀堿溶液和可溶性鈷鹽溶液混合,調節混合料液的pH為8.5~12,充分攪拌,得到包覆物B;在持續攪拌下,向物料溫度為80℃~120℃的包覆物B中,以噴霧的方式噴入濃堿溶液,保溫至物料被烘干,得到鋰離子固態電池正極活性材料前驅體。方法工藝路線簡單,生產成本低,適合大規模工業生產。所述鋰離子固態電池正極活性材料前驅體表面具有均勻的γ?AlOOH和γ?CoOOH雙包覆層,穩定性好,電化學性能優異。
本發明涉及一種大顆粒鎳鈷錳酸鋰的制備方法。其特點是,包括如下步驟:1)采用鎳、鈷、錳的可溶性鹽為原料,另外配制氫氧化鈉水溶液和氨水溶液;2)將上述鎳鈷錳鹽混合溶液、氫氧化鈉水溶液、氨水溶液加入到反應釜中進行沉淀反應;3)用離心機脫去母液,然后投到洗滌釜中;4)放入烘箱烘干;5)將得到的前軀體鎳鈷錳氫氧化物與鋰源混料;6)烘干水分;7)放入燒結爐中;8)過200目篩。采用本發明方法可以制備出上述性能優良的前軀體和采用濕法混料,以及合理的燒結工藝,避免了物料顆粒之間的板結團聚,所制備的鎳鈷錳酸鋰顆粒分散性好,粒度分布集中,球形度好,具有優良的性能和很好的加工性能。
本發明涉及輥道窯應用技術領域,且公開了一種具有廢氣凈化功能的鋰電匣缽生產用輥道窯,包括輥道窯本體,所述輥道窯本體的外部固定連接有放置架,所述放置架的頂部活動連接有傳動結構,所述輥道窯本體的右側固定安裝有熱風機,所述輥道窯本體的頂部固定連接有安裝架,所述安裝架的頂部固定安裝有吸風機,所述吸風機正面的輸入端固定連接有連接管道,所述連接管道遠離吸風機的另一端固定連接有凈化外殼。該具有廢氣凈化功能的鋰電匣缽生產用輥道窯,因具有良好的廢氣凈化功能,且鋰電匣缽冷卻性能良好,從而有效的解決了輥道窯作業過程中產生的廢氣不經過凈化會影響環境和人員,且冷卻效率較為一般的問題。
一種鎂蒸氣還原鉭酸鋰晶片的裝置,包括爐體、旋轉支架及真空裝置,所述爐體內盛裝有鎂粉,所述真空裝置與所述爐體連接,本發明的裝置設置了爐體、內爐管、旋轉支架及真空裝置,通過旋轉支架對鉭酸鋰晶片進行裝夾,在還原過程中旋轉鉭酸鋰晶片,保證蒸出的鎂蒸汽均勻接觸鉭酸鋰晶片,進一步保證了鉭酸鋰晶片還原的均勻性,通過真空裝置實現了對鎂蒸氣還原鉭酸鋰晶片的裝置的抽真空,實現了對鎂粉進行氣化,利用生成的鎂蒸汽作為還原劑對鉭酸鋰晶片進行還原,大幅提升了鉭酸鋰晶片還原的均勻性,石墨材質的內爐管的表面不易形成氧化物膜,避免了內爐管的材料與還原劑氣體發生反應。
本發明公開了一種鋰離子電池三元正極材料的制備方法,包含以下步驟:先采用共沉淀法制備層狀三元前驅體,在剝離劑中剝離生成帶正電荷的層狀前驅體分散液;在不斷攪拌的條件下,向得到的層狀前驅體分散液中加入帶負電荷的層狀化合物分散液,通過靜電作用,層層自組裝,制備得到層狀有序三元前驅體沉淀;將鋰鹽與層狀有序三元前驅體沉淀按比例混合,在高溫下燒結得到層狀有序的鋰離子電池三元正極材料。本發明的方法有利于形成有序的鋰離子遷移通道,且可提升產品電化學性能和穩定性。
本發明涉及鋰離子電池正極材料,尤其是一種高容量鎳鈷錳酸鋰前驅體及其制備方法。其特點是:化學式為NixCoyMnz(OH)2,其中0.5≤x≤0.9,0.05≤y≤0.2,0.05≤z≤0.3,x+y+z=1。本發明提供了一種用共沉淀法制備的高容量鎳鈷錳酸鋰前驅體及其制備方法,制備的顆粒粒徑分布集中、振實密度高、球形度好,比容量高,低成本,壽命長,具有更高的放電平臺和能量密度,首次1C充放電比容量達到195mA·h/g和186.5mA·h/g,循環50次容量保持率為95.6%。
本發明涉及鋰電匣缽生產設備技術領域,且公開了一種用于鋰電匣缽生產用的多功能小車,包括上箱體,所述上箱體的底部固定安裝有下箱體,所述上箱體的底部且位于下箱體的外側固定安裝有四個支撐腳。該用于鋰電匣缽生產用的多功能小車,通過設置傳動盒,在小車出料的時候,首先打開底蓋,然后啟動傳動電機的電源開關,使傳動電機的輸出軸帶動第一轉輪轉動,第一轉輪在轉動的時候將會通過傳動帶帶動第二轉輪轉動,第二轉輪轉動將會帶動連接桿轉動,連接桿在轉動的時候將會帶動絞龍轉動,絞龍在轉動的時候將會對小車內部的原料進行攪拌,并且將原料向下推動,從而促使原料快速的流出,提高了鋰電匣缽生產用原料的出料速度。
本發明提出一種鉭酸鋰晶片異質鍵合的方法,包括以下步驟:將單晶硅片與鉭酸鋰晶片相對設置,保持單晶硅片表面的薄膜層與鉭酸鋰晶片相對設置,放入鍵合機;中溫加熱,并維持至少1h,完成一次鍵合,形成一次鍵合體;將一次鍵合體放入退火爐,高溫加熱退火,完成二次鍵合;其中,單晶硅片表面的薄膜層與碳酸鋰晶片層為異種材質;發明采用中溫一次鍵合之后,又基于兩種材質熱膨脹系數不同的特性,設計了高溫二次鍵合,即退火工藝,通過退火改變兩層之間的結合鍵的類型,增強兩層之間的結合力,避免層與層之間的剝離。
本發明提供了一種從廢舊的含Co和Mn中至少一種的鋰離子電池正極材料或其前驅體回收過渡金屬的方法,該方法先將廢舊的含Co和Mn中至少一種的鋰離子電池正極材料或其前驅體與水以及濃硫酸混合,得到混合液,所述濃硫酸在混合液中的濃度為5mol/L~8.5mol/L;然后將所述混合液升溫至95℃~100℃,與水合肼、三乙醇胺和多元醇中任一種混合、反應,得到含Co和Mn中至少一種的過渡金屬離子的溶液。本發明采用濃硫酸與水合肼、三乙醇胺和多元醇中任一種的體系,從廢舊的含Co和Mn中至少一種的鋰離子電池正極材料或其前驅體回收過渡金屬,具有環境污染較小、勞動條件良好、不引入雜質、操作簡便、效率高和成本低等優點。
本發明摻Al3+和F?改善錳酸鋰高溫循環性能的制備方法,按照質量百分比計算由97?98%錳酸鋰、1?1.5%異丙醇鋁、1?1.5%氟化物組分組成正極材料,由50?85%的LiPF6、15?50%的LiBOB組成電解液的電解質鹽,按照質量百分比計算由35?45%的人造石墨、55?65%硅碳材料組成負極材料;正極材料中的添加劑(異丙醇鋁和氟化物)能夠有效地抑制電解液的分解以及HF的產生,減少正極材料Li2MnO4的溶解,進而提高錳酸鋰電池儲存后的循環性能;負極材料中添加的硅碳材料能夠有效地提高負極材料的充電比容量,進而有效地提高錳酸鋰電池的能量密度,巧妙地獲得摻Al3+和F?的錳酸鋰材料,使得倍率性能、循環性能顯著提高,制備成本低廉,符合環境保護要求。
一種鉭酸鋰晶片的還原方法,包括以下步驟:先將鉭酸鋰晶體按預定的尺寸切割好,得到若干鉭酸鋰晶片;徹底清除所有所述鉭酸鋰晶片的表面的雜質,并干燥;將純度為90%~99.99%的鎂粉在120℃的溫度條件下烘干12至30小時;在無塵的環境中將所有經清洗后的鉭酸鋰晶片裝入晶片支架,將晶片支架從無塵環境中取出,并立即放入真空還原爐中,將烘干后的鎂粉均勻撒入還原劑裝料盒中,將還原劑裝料盒放在真空還原爐內的底部;對真空還原爐的爐膛進行抽真空,升溫至450℃~520℃,保溫0.5h~2h,降溫冷卻至100℃以下后,停止抽真空,待爐內的氣壓與外界相等后取出晶片支架,從晶片支架上取下還原后的鉭酸鋰晶片。
本發明公開了一種制備近化學計量比鉭酸鋰晶體的方法。該方法包括:按照摩爾比Li2CO3∶Ta2O5=48~50∶52~50的比例配成基料后,加入Li2O以外的堿金屬作為助熔劑,研磨混合后,加熱使CO2充分分解出來,煅燒該混合料得到鉭酸鋰多晶料,然后將該多晶料壓實、放在坩堝中,加熱至熔融狀態保溫后,采用提拉法制備近化學計量比鉭酸鋰晶體。本發明使制備近化學計量比鉭酸鋰晶體的工藝變得更為簡單,易于制備大尺寸、均勻性好的近化學計量比鉭酸鋰晶體,有利于實現工業化大批量生產,降低成本。
一種大厚度黑色鉭酸鋰晶片的制造方法,包括以下步驟:先將鉭酸鋰晶體按預定的尺寸切割好,得到若干鉭酸鋰晶片;徹底清除所有所述鉭酸鋰晶片的表面的污物,并干燥所有所述鉭酸鋰晶片將鑭粉和氧化鑭粉分別放入真空烘箱烘干,并向氧化鑭粉中摻入5%~15%質量的鑭粉,并混勻,即得到還原劑;在坩堝的底部交替鋪撒還原劑、放置清洗后的鉭酸鋰晶片,將裝有還原劑和若干鉭酸鋰晶片的坩堝放入真空還原爐;對爐膛進行抽真空,以1℃/h~50℃/h的速率提升爐內的溫度,升溫至550℃~600℃,保溫20h~40h,降溫,當溫度低于100℃時,停止抽真空,待爐內的氣壓與外界相等后從所述真空還原爐中取出坩堝,取出還原后的鉭酸鋰晶片。
本發明涉及鋰電匣缽生產技術領域,且公開了一種用于鋰電匣缽生產的上料輸送平臺,包括底板,所述底板的頂部固定安裝有螺旋壓力機本體,所述螺旋壓力機本體的正面開設有沖壓槽。該用于鋰電匣缽生產的上料輸送平臺,通過對接料臺安裝了限位座,并且對限位座開設了活動腔,使活動塊可以活動,推桿對動力電機安裝了螺紋桿,以及對活動塊開設了螺紋孔,動力電機可推桿絲杠原理帶動活動塊左右活動,通過對活動塊安裝了連接塊和連接條,以及對連接條安裝了抵觸塊,可通過活動塊帶動連接條和抵觸塊向右側活動,同時將接料臺上的鋰電匣缽推至輸送架上,從而達到了輸送便捷的目的。
本實用新型公開了一種用于鋰電池的安裝結構,包括安裝板,安裝板的頂部固定連接有防護殼,防護殼內壁的左右兩側之間固定連接有下緩沖機構,下緩沖機構上設有鋰電池本體,安裝板左右兩側且對應鋰電池本體的位置均固定安裝有電動推桿,電動推桿的伸縮端貫穿防護殼且延伸至其內部固定連接彈簧夾板,下緩沖機構包括連接塊,連接塊的數量為兩個且分別固定連接在防護殼內壁的左右兩側,兩個連接塊相對一側的底部均通過橫桿固定連接有擋塊。該用于鋰電池的安裝結構,結構設計合理,可對鋰電池進行多方向的緩沖支撐,進而對鋰電池進行保護,避免磨損或損壞,延長了使用壽命,可滿足多方位的使用需求。
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