本發明涉及鋰離子二次電池正極材料及其檸檬 酸鹽法的制備方法,材料分子式為:Li(Ni0.5- xMn0.5- xCo2x)O2,其中0<x≤1/6。原料的摩爾比為 Li+∶ Ni2+∶ Mn2+∶ Co2+=1∶(0.5-x)∶(0.5-x)∶ 2x,將原料溶于蒸餾水中,在50~80℃下邊攪拌邊加入鋰鹽重 量3~5.5倍的檸檬酸,并在該溫度范圍下攪拌蒸發水分至糊狀 凝膠,形成檸檬酸配合體;檸檬酸配合體凝膠經烘干、預燒、 燒結、最后自然冷卻,即得到本發明所述材料,在充放電電壓 為2.5~4.4V,首次充電容量達173~184.1mAh/g,放電容量達 158~167.3mAh/g,效率達90.8~91.3%,并且循環性能非常好。
本發明公開了一種硫化的富含聚硫醇的鋰硫電池正極復合材料,所述的鋰硫電池正極復合材料還原氧化石墨烯/聚硫醇/硫復合材料以還原氧化石墨烯作為導電改性相、聚硫醇提供與硫的共聚位點,以此增強該復合材料的容量和充放電穩定性。選用升華硫、氧化石墨烯、L?半胱氨酸鹽酸鹽、氨水和去離子水,以90℃為聚合、還原溫度,真空抽濾后,經冷凍干燥后,得到富含聚硫醇的還原氧化石墨烯。然后,將其與升華硫混合并經過熱處理得到硫化的富含聚硫醇的還原氧化石墨烯。該方法生產工藝簡單、成本較低,且所得到的硫化的富含聚硫醇的還原氧化石墨烯復合材料具有優良的電化學性能。
本發明提供一種聚合物/人工合成的硅酸鋰鎂納米復合乳膠粒子分散液及其制備方法,解決現有的聚合物/Laponite納米復合乳膠粒子制備方法工藝復雜或對Laponite進行復雜改性的問題。該方法先將單體和Laponite水分散液混合,得到預乳液;然后將引發劑溶液加入得到的預乳液中反應,得到聚合物/人工合成的硅酸鋰鎂納米復合乳膠粒子分散液;所述的引發劑為水溶性的陰離子引發劑。該方法將水溶性偶氮類陰離子引發劑用于Pickering乳液聚合中,長鏈的側基對乳膠粒子起到穩定作用,并且會使Laponite片層與乳膠粒子作用力增強,使得在不添加任何乳化劑及大分子共單體情況下乳液仍具有優異的穩定性和較小的分散度。
本發明涉及一種具有緩沖結構的鋰離子電池,包括鋰離子電芯,鋰離子電芯包括電芯主體和緩沖腔,緩沖腔由外殼和內殼組成,內殼設置多個泄放機構,分別設置于內殼的上端和下端,泄放機構為泄放口,緩沖腔根據電芯可能受到的擠壓方向設置位置,緩沖腔內注入液態阻燃劑與常溫固態相變材料的混合劑。本發明緩沖腔可在電芯受到擠壓時提供緩沖,在猛烈碰撞時會通過緩沖層的變形,吸收動能,提高電芯安全性能;緩沖腔內注入阻燃劑和相變材料混合劑,在碰撞時液體阻燃劑進入電芯內,防止電芯起火;相變材料可以在電芯溫度過高時通過相變材料吸熱,為電芯降溫,改善電芯工作環境,延緩電芯熱失控;設置有泄放口,可以定向將阻燃劑釋放到電芯內部。
本發明提供了一種復合固態電解質?正極復合材料,包括多孔?致密?多孔骨架材料;復合在多孔?致密?多孔骨架材料一側的多孔層中的固體電解質;復合在多孔?致密?多孔骨架材料另一側的多孔層中的正極材料;所述骨架材料包括固態電解質骨架材料。本發明將固態電解質和正極進行了一體化的設計,而且形成了有機無機復合固態電解質,具有更寬的電化學穩定窗口,避免了鋰負極與固態電解質嚴重的副反應,有效提高了鋰負極與固態電解質的界面接觸和穩定性,還能有效抑制鋰枝晶的生長,一體化結構設計增加了電解質/電極界面接觸。此外,本發明提供的制備方法簡單易行,可控性高,適合多種無機固態電解質。
本發明屬于新能源材料技術領域,具體涉及一種回收廢電池中金屬離子的方法,并將回收產物應用于固態電解質中來提高全固態鋰電池性能的方法。利用有機酸實現金屬離子的回收;同時,回收產物納米化后用作惰性填料增加聚合物?鋰鹽中無定型區域,提高離子電導率;該電解質膜與正極組裝成的全固態鋰電池表現出優異的電化學性能。在60℃時,0.1C電流密度下,電池在填料含量最優時,首圈放電容量高達150.2mA?h?g?1,60圈循環后,容量為129.7mA?h?g?1。這種簡易方法實現了廢電池的回收,回收產物用于電解質體系中有效地提高了固態電池的循環性能。實現了資源的回收與再利用,具有極大的實際應用意義。
本發明提供了一種電極片,包括:集流體層;設置在集流體層表面的第一導電層;外導電層;設置在外導電層表面的第一硅材料層;第一導電層和第一硅材料層之間依次交替設置有n組硅材料層和導電層。本發明提供了一種鋰離子電池,包括上述技術方案所述的電極片。在本發明中,導電層對硅材料層具有較好的緩沖作用,硅材料層嵌鋰后體積變大會壓縮兩側的導電層,在脫鋰狀態下,硅材料層體積變小厚度恢復后,兩側的導電層具有彈性可以及時回復原始厚度,這種多層電極片結構,可以給硅材料層提供充足的緩沖空間,并且會隨著硅材料層的伸縮,多層結構保持著較好穩定性和界面接觸性能,避免電池循環過程中硅材料體積變化所產生的不利影響。
一種鋰離子動力電池極耳與極柱的連接方法,將正極極片和負極極片分別連接在極耳上,極耳與極柱之間用螺栓和螺母緊固,對螺栓與螺母之間的結合部位進行焊接。本發明可以提高大容量鋰離子的安全性和壽命,且方法簡單,制作經濟,降低生產成本;產業化生產易于實現,有廣泛的應用前景。
本實用新型涉及一種鋰離子電池測試裝置,所述鋰離子電池測試裝置包括:保溫箱,保溫箱中盛放有冷卻液,冷卻液中浸沒被測電池;輸入單元,用于接收工作人員輸入的電池測試工況和溫度閾值;充放電單元,用于為被測電池提供電能;充放電控制單元,用于根據電池測試工況產生充放電控制指令,以控制充放電單元輸出電能;溫度測量單元,用于測量被測電池的表面溫度以及被測電池浸沒在冷卻液中的環境溫度;溫度控制單元,分別與輸入單元以及溫度測量單元連接,且與保溫箱連通,用于根據表面溫度、環境溫度以及溫度閾值,控制電池充放電過程中冷卻液的溫度。實現對鋰離子電池進行充放電測試,并保證被測電池在測試過程中維持所期望的測試溫度。
本發明提供了一種鋰離子電池負極材料及其制備方法,屬于負極材料技術領域。本發明提供的鋰離子電池負極材料的制備方法,通過在MXene分散液中摻入聚乙烯醇并進行冷凍干燥,可以使聚乙烯醇與MXene分散液中的MXene形成交聯行為,誘導MXene有序排列導致,從而提高電極材料的結構穩定性并提高MXene的比表面積;同時,本發明通過對聚乙烯醇?MXene氣凝膠進行微波處理,可以使MXene中的金屬元素發生氧化,并使聚乙烯醇發生碳化,碳化后的長碳鏈結構可以支撐MXene形成三維多孔結構,從而提高電極材料的鋰離子存儲能力,而且碳鏈中的碳原子可以有效增強材料的導電性。
本發明涉及一種膨化地開石修飾的鋰離子電池隔膜及其制備方法。該方法利用二甲基亞砜、水合肼、尿素依次對地開石進行插層,將尿素分子進入地開石層間,再利用層外尿素能與氯酸鉀發生爆炸性反應的特性,膨化地開石的片層結構,獲得一種具有貫通網孔結構的膨化地開石粉體。將膨化地開石與玄武巖纖維、改性劑、偏聚氟乙烯、N?N二甲基甲酰胺混合制漿,再利用相轉移法制備用于鋰離子電池的隔膜材料。膨化地開石的使用能明顯提高隔膜的耐熱性,提高隔膜的孔徑尺寸、孔隙率、吸液率,進而有利于鋰離子在隔膜中的傳輸,提高電池的倍率性能。另外,玄武巖纖維的使用能夠有效提升隔膜的機械強度,提高隔膜的使用性和安全性。
本發明涉及一種高性能鋰電池陶瓷隔膜,是由“高分子聚合物@無機—有機復合物”纖維組成,其特征在于:纖維呈同心軸狀,中間軸為高分子聚合物,外層為“無機—有機復合物”;其中的中間軸直徑為100~500nm,高分子聚合物為聚對苯二甲酸乙二酯(PET)和聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)中的一種;所述外層厚度為100~600nm,“無機”為無機納米粒子,包含Al2O3、SiO2和ZrO2,“有機”為有機高分子,包含PVDF或PVDF-HFP。其采用同軸靜電紡絲法制備具有非常出色性能的鋰離子電池陶瓷隔膜,該隔膜包含具有高機械強度和高耐熱溫度的高分子聚合物和具有高吸液率無機納米粒子,使用該隔膜的鋰離子電池具有更高的安全性能和更出色的倍率性能。
本發明公開了一種鈦酸鋰—氧化鈦復合電極材料的制備方法,該方法以氫氧化鋰和四異丙醇鈦為反應原料,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)為分散劑和隔膜,氨水為pH值調節劑,乙二醇和去離子水的混合液為溶劑,經水熱反應、離心分離、洗滌、干燥和熱處理得到鈦酸鋰—氧化鈦復合材料。本發明制備的樣品分散性高、顆粒細小、存在大量的相界面等,具有高的充放電比容量和優異的倍率性能。本方法具有工藝簡單,物相成分和顆粒尺寸易于控制等特點。
本發明旨在解決磷酸鐵鋰電池組在使用過程中的電池單體的老化和不一致性導致的電池組容量異常衰減、電池組放電能力受到限制等問題,提出了一種磷酸鐵鋰電池組均衡控制方法,屬于電池管理系統。該控制方法包括老化單體識別模塊和均衡控制模塊,考慮到老化單體充放電過程中率先達到充放電截止電壓而影響電池組充放電能力,利用極限學習機對電池單體的老化程度進行識別,以電池荷電狀態(SOC)為均衡變量,判斷不一致性,基于模糊邏輯控制算法進行均衡控制,進而改善電池組容量衰減,優化電池組使用性能。
本實用新型公開了一種動力鋰電池組回收裝置,屬于電池回收技術領域。一種動力鋰電池組回收裝置,包括箱體,還包括:下料斗,固定連接在所述箱體上;粉碎設備,安裝在所述箱體內靠近下料斗的下端;通電磁板,傾斜設置在所述箱體內靠近粉碎設備的下端;風選機,安裝在所述箱體靠近通電磁板較低一端的側壁上;防護網,安裝在所述箱體遠離風選機一端的開口處;收集箱,對稱放置在所述箱體的下端;箱門,通過合頁鉸鏈轉動連接在所述箱體的開口處,用于所述收集箱的移出存放;本實用新型可以對粉碎后的鋰電池進行分類處理,從而方便工作人員對其進行回收再利用,有效的降低了工作人員的勞動量,提高回收效率。
本發明涉及一種含有硅藻土填料的復合鋰離子電池隔膜及其制備方法,屬于隔膜材料領域。本發明首先對硅藻土樣品進行熱處理,提高硅藻土的多孔性,活化硅藻土表面官能團,再將活化硅藻土與玄武巖短切纖維、改性劑、偏聚氟乙烯(PVDF)分散于N?N二甲基甲酰胺(DMF)溶劑中,再利用相轉移法獲得孔隙率大、吸液量大的隔膜材料。硅藻土的填充能有效抑制PVDF結晶,促進隔膜成孔。同時,多孔結構的硅藻土能夠在PVDF基體中夠造出孔道發達、孔隙率高的多孔結構,從而促進鋰離子在其中的傳輸,降低電池內阻,提高電池的倍率性能和循環性能。本發明闡述的制備方法簡單、設備要求不高、原料成本較低,具有較強的市場競爭力。
本發明是一種考慮壽命減損影響的鋰電池儲能調頻成本核算方法,其特點,包括運行工況對鋰電池儲能壽命減損的影響機理分析、鋰電池儲能系統參與電力系統調頻的控制策略設計及考慮壽命減損的儲能調頻成本核算模型構建等內容。該方法針對鋰電池儲能在運行工況中性能劣化帶來的調頻成本難以核算的問題,綜合考慮運行工況下鋰電池靜態損耗、動態損耗、初始投資、運行維護成本及儲能參與調頻的控制策略等多方面因素,為核算儲能系統參與電網調頻提供了準確的成本核算方法,對促進儲能參與電力系統輔助服務市場的發展意義重大,具有科學合理,適用性強,效果佳等優點。
本發明屬于鋰離子電池領域,涉及一種鋰離子電池正極集流體鋁箔的改性處理方法。是以18~25微米厚的鋁箔為集流體,先用砂紙打磨鋁箔表面,去除氧化層;再用酒精棉擦拭鋁箔表面,使其清潔,干燥后裁剪到適合超級電容器大小的尺寸;采用電火花放電技術,以石墨棒為電火花工作機電極B,鋁箔作為電火花工作機電極A,石墨棒在鋁箔表面密集放電,使鋁箔表面的嵌碳面積比率為50%~85%,完成后用毛刷清掃改性鋁箔表面的沒有固定的碳顆粒,從而實現對鋰離子電池正極集流體鋁箔的改性處理。相比之下,嵌碳電池的循環性能要優于普通的鋰離子電池,循環使用次數也會多于普通鋰離子電池。
本發明公開了一種鋰離子電池破碎裝置,電芯/模組經過分選后送至第一傳輸帶,攝像頭檢測到有物體進入時,水切割控制器控制所述空氣簾開啟,根據攝像頭給出的高度和位置信息自動調節高壓水切割噴頭位置、流速和壓力進行切割,被分切完的電芯/模組由第二傳輸帶傳至中轉罐進行攪拌,攪拌過程中注入濃鹽水,集成式液位傳感器檢測液位和液體濃度并判斷攪拌是否結束,一般只需要30?60分鐘就可以完成放電清洗,放電清洗結束之后進行干燥處理,進入下一道二次破碎的工序。本發明優化了現有廢舊鋰電池破碎方法,提高了破碎效率,簡化了破碎裝置,降低了成本,降低了能耗,降低破碎過程中的安全風險,有效抑制了有害氣體擴散和廢水污染。
本實用新型公開一種鋰離子電池破碎顆粒分選裝置,包括工作腔,所述工作腔包括粉料出料管、所述粉料出料管固定連接的所述第一漏斗部、所述第一漏斗部固定連接的中間圓筒部、所述中間圓筒部固定連接的所述第二漏斗部和所述第二漏斗部固定連接的所述超重料出料管,所述第一漏斗部外壁上固定若干個進料管,所述中間圓筒部內固定有若干個第二過濾篩,所述中間圓筒部上環形開設有若干個進風孔,所述進風孔內固定有進風機構,與所述第二過濾篩篩面出料端位置對應的中間圓筒部外壁上環形固定若干個出料管;本實用新型的分選裝置結構簡單,操作方便,還可以提高鋰電池破碎顆粒的分選效率。
本發明涉及一種考慮充電能量效率的鋰離子電池充電方法,其特征在于:電池充電能量效率主要與電池溫度、充電倍率及電池等效阻抗相關,在相對確定的SOC區間內,通過測試電池在不同溫度、不同倍率及不同SOH下的持續充電性能,計算等效直流阻抗;對每一個給定的SOC范圍、溫度、充電倍率及SOH下,通過計算得到此條件下的電池等效充電能量效率;按照充電能量效率表查找當前SOH和溫度下,尤其是在當前溫度<25℃的情況下,查看電池最大電流充電時能量效率。通過比較目標充電效率及時間,獲得充電電流及充電或加熱策略的選擇,在同樣的充電時間下,可以提高系統能量效率。
本發明屬于納米復合材料技術領域,具體涉及核殼結構SnO2@C空心納米球的制備方法及其在鋰離子電池中的應用,首先,以二氧化硅為模板,采用一步法合成高分散、粒徑均一的空心SnO2納米球。并以PAA為碳源,再在其上包覆碳層,制得核殼結構SnO2@C空心納米球。以達到綜合納米顆粒的納米分散對于SnO2體積膨脹的調節作用、空心結構對于因體積變化產生的內應力的吸收作用及碳包覆層對于二氧化錫顆粒的約束及緩沖作用的目的,應用于鋰離子電池中,進而獲得更高的電池容量、更好的循環穩定性能、更長的使用壽命。
本發明涉及一種埃洛石涂覆無紡布鋰離子電池隔膜及其制備方法,屬于隔膜材料領域。該方法利用長徑比較大的埃洛石納米卷為涂覆材料、偏聚氟乙烯為粘結劑與改性劑、消泡劑、N?N二甲基甲酰胺溶劑混合制成涂覆漿體,再利用刮涂法將漿體涂覆在PET無紡布中制成鋰離子電池使用的復合隔膜。該方法利用埃洛石納米卷堆砌形成的尺寸較大的間隙孔,在基體中構造出孔尺寸較大的網絡結構。同時,埃洛石貫通的管狀結構將有利于提高電解液吸液率,從而有利于促進鋰離子的傳輸,降低電池內阻,提高電池的倍率性能和循環性能。本發明闡述的制備方法簡單、設備要求不高、原料成本較低,具有較強的市場競爭力。
本發明是一種以硅藻土為原料制備多孔硅/石墨烯復合鋰離子電池負極材料的方法,其特點是,包括:硅藻土純化、多孔硅的制備和多孔硅/石墨烯復合鋰離子電池負極材料的制備步驟,制備得到的多孔硅/石墨烯復合鋰離子電池負極材料在電流密度為100mA/g下,首次可逆容量達1275.3mAh/g,循環50次后容量保持在885.7mAh/g,隨后循環過程中容量幾乎保持不變。由于以硅藻土為原材料,來源廣泛,價格低廉,多孔硅與石墨烯復合不僅可以有效地抑制硅的體積效應,還可改善其導電性,具有科學合理、簡便易行、電化學性能優異、效果佳等優點,有利于推廣應用,容易實現產業化,經濟和社會效益顯著。
本發明涉及一種鋰電池用高能復合正極材料的制備方法,其特征在于具體步驟如下:a)將富鋰正極材料和單體苯胺溶于去離子水中,形成懸濁液;b)將鹽酸溶液緩慢滴入步驟a)所得懸濁溶液中;c)將氧化劑水溶液緩慢地滴入步驟b)所得溶液;d)將步驟c)所得溶液用去離子水洗滌、過濾后,即可得“富鋰@聚苯胺”復合材料。其電子導電率高,顆粒分布均勻,材料放電容量高,大電流放電能力出色。
本發明涉及一種利用稻殼制備硅酸錳鋰的方法,其特征在于具體制備過程,具體制備過程如下:步驟一、稻殼灰經過粉碎篩分,然后置于稀無機酸中,混合后加熱回流,過濾洗滌;步驟二、按Li、Mn和Si的摩爾比為2:1:1的比例稱取鋰源,錳源,硅源,硅源為步驟一制備的稻殼灰,稱取添加劑,步驟三、將步驟二得到的溶液進行噴霧干燥,步驟四、將步驟三中得到的原料至于惰性氣氛中進行煅燒,步驟五、將步驟四中煅燒后產物粉碎,然后用去離子水洗滌至中性,然后置于鼓風干燥箱中,徹底干燥后得到硅酸錳鋰材料;其工藝簡單容易控制,安全,成本低廉,易于規?;a。
本實用新型公開了一種用于圓柱形鋰電池端部的絕緣隔圈及采用該絕緣隔圈的圓柱形鋰電池,絕緣隔圈其上設有同心的弧形帶狀通孔,所述絕緣隔圈在其一面的中心處設置有定位桿。圓柱形鋰電池,包括容納于殼體中的電芯、極耳、絕緣隔圈和電解液,所述電芯由正極片、隔膜和負極片卷繞而成,所述正、負極片分別與一個以上的極耳連接,與正、負極片連接的極耳分別自電芯兩端引出;所述絕緣隔圈設置在電芯兩端,其上設有同心的弧形帶狀通孔,各極耳分別自相應的通孔中穿過,所述絕緣隔圈的中心處設置有朝向電芯的定位桿,且插于所述電芯相應端的中心處。本實用新型可在電池中有效定位,裝配方便,且能保持各極片之間的緊密性。
一種基于卡爾曼濾波的鋰離子電池的核心溫度估計方法,屬于控制技術領域。本發明的目的是首先將電池核心、表面、空氣分別看作一個質點建立估計電池核心溫度的電池組熱模型,然后對未知的熱阻、熱容等參數進行辨識,最后基于卡爾曼濾波對電動汽車動力電池核心溫度進行實時準確估計來提高電池的性能,并防止鋰離子電池熱失控現象的基于卡爾曼濾波的鋰離子電池的核心溫度估計方法。本發明可以辨識四個未知的參數來提高參數的準確性,最后來用于估計。通過將流體動力學和熱傳遞的許多細節問題集中到熱阻、熱容等參數中,基本上將原始問題簡化為傳熱問題,這樣可以實時觀察電池核心溫度和表面溫度的變化趨勢。
本發明屬于二次資源回收利用技術領域,涉及一種利用離子液體分離廢舊鋰離子電池正極活性物質與鋁箔的方法,包括:將拆解、分選后的廢舊鋰離子電池正極片放入離子液體中,在常溫下超聲波振蕩,靜置;取出鋁箔片,過濾分離離子液體與黑色固體粉末;將離子液體進行純化干燥處理,得到可以循環使用的離子液體;對黑色固體粉末進行干燥,得到可作為萃取工藝回收鈷、鎳、錳、鋰金屬元素的原料。本發明提供的方法采用超聲波強化離子液體分離正極活性物質與鋁箔,通過超聲波的空化作用增加了離子液體的穿透力,大大提高了正極活性物質與鋁箔的分離效率;具有時間短、溫度低、工藝流程簡單,易于控制和放大等優點,具有潛在應用價值。
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