本發明公開了一種廢舊鋰離子電池正極材料中預還原優溶提鋰的方法,包括如下步驟:(1)將正極材料調漿后加入還原劑預還原,再逐漸加入稀酸浸出,經固液分離得到一次浸出液和一次浸出渣,所述一次浸出液的pH為5.5~7.0;(2)一次浸出液再用堿液調節pH至10~12,經固液分離得到富鋰液和二次浸出渣。本發明通過改變酸和還原劑的加入方式,并嚴格控稀酸的濃度和添加速度,使得正極材料中的鋰優溶浸出,實現鋰的前端回收,避免了鎳鈷錳等有價金屬分離過程中的鋰損失,提升了鋰的回收率。
本實用新型公開了一種用于鋰云母生產碳酸鋰的節能高效立式球磨機,包括輸送帶、進料斗、上蓋、攪拌桿、攪拌電機、扇葉、觀察門、下筒、軌道、轉盤、底座、轉動電機、轉動桿、轉輪、出料口和支撐腳。本實用新型的有益效果是:輸送帶上設有多個擋板,便于將鋰云母輸送到進料口處,上蓋與下筒的連接處安裝有滾珠,在下筒轉動時,將與上蓋間的滑動摩擦轉為滾動摩擦,降低了兩者間的磨損,攪拌電機和轉動電機均為純銅電機,會自動恒溫,過熱保護,延長使用壽命,觀察門通過合頁與上蓋進行連接,便于將觀察門打開,方便查看下筒內的研磨情況,攪拌電機帶動攪拌桿與轉動電機帶動下筒呈反方向轉動,提高了研磨效率,同時磨出的物料粒度均勻、顆粒細微,對后續產品的加工品質起到很好的效益。
本發明公開了一種正極為富鋰錳材料的鋰離子電池化成方法,其包括如下步驟:(1)第1次循環,恒流充電:0.01?0.5C充電至4.50?4.58V,擱置3?8分鐘后恒流放電至1.8?2.2V;(2)第2次循環:0.01?0.5C充電至4.50?4.80v,擱置3?8分鐘后恒流放電至1.8?2.2V;所述富鋰錳正極材料是指含有化學通式為xLi2MnO3·(1?x)LiMO2的正極材料,式中M為Mn,Co,Ni中的至少一種;0.1
本實用新型公開了一種鋰云母制備高純度碳酸鋰用混合攪拌裝置,包括提升軸、搬運槽、外殼、內殼、底部開關、保護罩、出料口、差速裝置、內置電機、支撐腿、固定圈和橡膠墊;本實用新型的有益效果是:該混合攪拌裝置設計合理,造價適宜,使用方便,堅固耐用,操作十分方便,省時省力,能夠進行簡單的磨碎和攪拌的效果,降低了勞動成本;能滿足不同物料的混合操作,適用于固固混合,固液混合和液液混合多種混合模式,方便攪拌后的成品收集和再利用,有效提高制備高純度碳酸鋰的質量和產量,能夠有效減少攪拌能耗,減少機械磨損,結構簡單,配件較少,純機械結構,維修和更換配件容易,使用年限長,工作時穩定性強,適合推廣使用。
本實用新型提供了一種鋰輝石酸熟料連續浸出硫酸鋰裝置。所述鋰輝石酸熟料連續浸出硫酸鋰裝置包括連續浸出槽、浸水桶、篩網、攪拌器、浸出液壓濾泵、洗水儲槽件、盤管、洗水輸送泵、壓濾機、濃密機、濃密機底流輸送泵以及浸出液儲槽件,所述浸水桶設于所述連續浸出槽內,所述篩網設于所述浸水桶的內部下方,所述攪拌器設于所述浸水桶的內部。本實用新型的鋰輝石酸熟料連續浸出硫酸鋰裝置,解決了鋰輝石酸熟料浸出時間過長問題,減少了浸出時間,提高了浸出率,降低渣中的鋰含量;浸出過程連續運行,連續浸出提高了設備利用率,增加了設備單位產能;相比間歇式浸出,通過不間斷壓濾排渣,連續浸出生產的浸出液氧化鋰濃度穩定。
本實用新型公開了一種鋰云母制備高純度碳酸鋰的裝置,包括傳送帶、煅燒爐、排煙管道、進料口、研磨罐、合頁、電機、研磨桿、支撐底座、轉軸、酸化池、加熱管、水泵、輸送管道、結晶池和過濾網,本實用新型的有益效果是:排煙管道上安裝有吸附凈化裝置,在煅燒過程中產生的氣體含有大量有害物質,通過吸附凈化裝置過濾后再排出,能夠避免造成較大的空氣污染,研磨罐通過轉軸的作用進行轉動,便于將研磨罐內研磨好的鋰云母進行轉移,提高工作效率,合頁使研磨罐的罐蓋在研磨罐傾斜時自動打開,避免人工操作,提高安全性能,酸化池內先加硫酸水溶液進行焙燒再加蒸餾水進行水煮,能夠得到高濃度的硫酸鋰溶液,使鋰的回收率較高。
本發明涉及碳酸鋰回收技術領域,尤其是一種廢舊磷酸鐵鋰電池回收碳酸鋰的成套設備,包括罐體,支撐塊上固定連接有第一過濾網,罐體的一側底端通過導管連通有冷凍機構,第一箱體的內部底端開設有第一放置室,第一箱體的內部底端開設有第二放置室,第一箱體內開設有蒸發室,第一放置室內固定連接有推拉機構,第二放置室內固定連接有加熱機構,蒸發室內轉動連接有網孔板,第一箱體上固定連接有密封塞機構,第二箱體的內部上端連接有清洗機構,第二箱體的一側底端插設有盛料機構。本發明還提供了一種廢舊磷酸鐵鋰電池回收碳酸鋰的制備方法。本發明通過兩次的去雜質處理,使得得到的碳酸鋰晶體雜質含量少,碳酸鋰晶體的純度高。
本發明涉及鋰電池技術領域,公開了一種無鈷富鋰錳基正極材料、復合正極極片及鋰離子電池。所述無鈷富鋰錳基正極材料的化學式為:xLi2MnO3·(1?x)LiMeO2+a,其中0<x<1,0≤a<1,Me選自Mn、Ni、Al、Mg、Ti、B、F、Y和La中的一種以上。使用本發所述無鈷富鋰錳基正極材料制備鋰離子電池,其制備工藝簡單、耗能少、成本低以及易工業化,制得的電池具有首效高、倍率性能好、循環過程中電壓衰減慢以及循環穩定性能好的優點,具備商業化應用價值。
本發明提供了一種提取廢舊磷酸鐵鋰粉中鋰的方法,屬于鋰資源回收技術領域。本發明提供的方法包括以下步驟:將廢舊磷酸鐵鋰粉與硫酸混合,得到生料;所述硫酸的濃度為45~55wt%,所述硫酸的質量為廢舊磷酸鐵鋰粉質量的10~50%;將所述生料進行微波焙燒,得到熟料;將所述熟料與水混合后進行浸出處理,得到浸出漿料;將所述浸出漿料進行固液分離,得到鋰溶液和磷酸鐵渣;將所述鋰溶液進行兩次逆流浸出,得到富鋰溶液。本發明提供的方法通過控制硫酸的用量以及采用微波焙燒方式,能夠選擇性提取廢舊磷酸鐵鋰粉中有價金屬鋰,而不同步提取其中的磷與鐵,操作過程簡單,成本低廉。
本發明提供了一種用磷酸錳鐵鋰正極材料制備碳酸鋰的方法,將廢舊磷酸錳鐵鋰正極材料分段焙燒后與過氧化氫和無機酸混合進行酸浸,將酸浸溶液的pH值調節至3.0~5.0以除去Al3+、Fe3+和Mn2+,再調節pH值至7.0~9.0以除去PO43?,將除雜溶液的pH值調至0~5.0后萃取,得到含Li萃余液和含雜質有機相,將含Li萃余液的pH值調至12.0~14.0,將得到的堿性含Li溶液與熱的飽和碳酸鈉溶液混合,沉鋰反應得到Li2CO3,在保證鋰高回收率(≥99.50%)的前提下,有效除去Fe、Mn、Al等雜質,從而制得具有高附加值的電池級碳酸鋰。本發明使用常規的原料設備,工藝環保簡單易于控制,制備的碳酸鋰高于行業標準要求。
本發明提供一種鋰離子電池極片及其制作方法、鋰離子電池,該鋰離子電池極片包括集流體,集流體包括相互背離的第一表面和第二表面,鋰離子電池極片還包括設置于第一表面和第二表面中的至少一者的導電柔性層和極粉層,其中,極粉層的首端部分和尾端部分中的至少一者疊置在導電柔性層的遠離集流體一側,且極粉層的遠離集流體一側的表面為與第一表面相互平行的平面。本發明提供的鋰離子電池極片及其制作方法、鋰離子電池,其不僅在輥壓后不鼓邊、不掉粉,而且可以使極粉層不同位置處的整體厚度一致,從而可以避免出現析鋰等安全隱患。
本發明涉及鋰電能源回收再生領域,提供一種由鋰離子電池正極片循環制備球形鎳鈷錳酸鋰的方法。從廢舊電池中回收鎳、鈷、錳元素循環合成正極材料的前驅體,再回收鋰合成碳酸鋰,最后將鎳鈷錳氫氧化物碳酸鋰合成新的球形鎳鈷錳酸鋰正極材料,這就可以將廢舊電池正極材料中的主要金屬元素回收利用,循環合成與原產品性能相同的再生產品,實現多種金屬的資源再利用;可以節約資源制備方法,促進電池行業的持續發展。本發明在沉淀法的基礎上進行改進,通過加入晶元球形模板來沉積鎳鈷錳等元素;專門針對晶體成核的基底增加控制的條件,因此可以有效調控材料的粒徑,解決現有技術中控制電池材料粒度分布、產品性能不穩定等難題。
本實用新型公開了一種鋰云母制備碳酸鋰用壓濾機,包括壓濾機主體、濾布、濾餅分隔吸收板、橫梁、止推板、濾板、濾室、前板、液壓缸、液壓泵、磁鐵、伸縮板、主電線圈、副電線圈、固定板、彈簧,所述壓濾機主體左部設有橫梁,與現有技術相比,本實用新型的有益效果是該新型一種鋰云母制備碳酸鋰用壓濾機,結構合理簡單,通過設有的若干濾餅分隔吸收板對泥漿進行分隔處理,減小濾餅厚度,削弱阻力,有效的解決了濾餅厚度增大,阻力增大,導致壓濾速度減小問題,其次通過濾餅分隔吸收板表面設有的濾布增大液體的過濾吸收面積,盡可能提高過濾效果,故廣泛應用于各個場合。
本發明提供一種富鋰錳基正極片及其制備方法和鋰離子電池及其制備方法,該方法包括:將富鋰錳材料于(100~150)℃溫度下烘烤(8~16)小時;將所述富鋰錳材料與正極導電劑、粘結劑、分散劑加入第一溶劑中混合均勻,配制成漿料;將漿料按設計面密度涂覆在正極集流體上,經干燥、對輥、沖片后,制成正極片;所述富鋰錳材料的分子式為aLi2MnO3·(1?a)LiNiαMnβO2@bMe,0.01≤a≤0.5,0<α<1,0<β<1,0.01≤b≤0.05;Me為摻雜包覆元素。按照本發明的方法制備得到的正極材料用于制備鋰離子電池,電池在化成分容工序,只需一次恒流恒壓充至某電壓,經高溫老化后,該過程不會產氣,中間無需Degas抽氣封邊。
一種碳納米管膜直接復合熔融鋰金屬的無鋰枝晶陽極及其制備方法,涉及一種使液態鋰直接浸潤碳納米管膜得到無鋰枝晶陽極及其制備方法,通過具有優異導熱性的碳納米管與環境的熱交換,在垂直于材料表面的方向上存在溫度梯度。調控溫度梯度可使液態鋰金屬和上層碳納米管膜產生負的吉布斯自由能,進而驅動液態鋰金屬浸潤到上層碳納米管膜內。液態鋰直接均勻涂覆或者灌注進碳納米管薄膜形成的復合材料,可用作具有三維納米結構的無鋰枝晶鋰金屬電池陽極。在超高電流密度下,鋰碳納米管薄膜復合陽極可實現對稱電池無鋰枝晶穩定工作,將其作為陽極應用在鋰硫全電池時可實現電池高倍率下的循環穩定性。本發明制備工藝簡單實用,調控方便,易實現規?;虡I生產,可有效抑制鋰枝晶,進而為擴展鋰金屬電池應用領域而提供保障。
本發明公開一種利用鋰云母制備碳酸鋰的云母處理工藝,包括鋰云母原料,采用酸浸和煅燒相結合方法,包括酸浸、煅燒、過濾、冷凍、分離、濃縮、沉鋰。具有純高溫焙燒法或酸浸法,具有工藝條件溫和,操作過程穩定,生產周期短,設備利用率高,碳酸鋰得率高,本發明方法鋰的浸出率可大于90%以上,且生產成本低,資源綜合利用率高,是一種對環境影響小的生產方法,實用性能優,設計新穎,是一種很好的創新方案。
本發明公開了一種閃速還原從廢舊鋰電池中高效選擇性提鋰的方法,該方法將鋰電池正極材料與還原氣體通過噴射方式加入到閃速爐內,鋰電池的正極材料呈懸浮狀態從閃速爐內降落,并且在2?10秒內完全還原;在此過程通過控制還原氣氛及溫度可實現鋰、鎳、錳和鈷的區別轉型,轉型焙砂經水溶后可實現鋰的高效分離;本發明工藝簡單、能耗低、環保性好且鋰的回收率較高,適于工業化生產和應用。
本發明提供了一種低品位磷酸鋰酸性轉化法制備電池用碳酸鋰的方法,采用鐵、亞鐵、鋁、鈣的可溶性鹽作轉化劑,在低酸條件下轉化劑與磷酸鋰充分反應,使磷酸鋰中的鋰離子和磷酸根初步分離;然后調節復分解反應產物的pH值,使磷酸鐵、磷酸亞鐵、磷酸鋁或磷酸氫鈣能夠完全沉淀;過濾掉沉淀后,向濾液中加入堿性物質調節濾液的pH值,將濾液中的鐵離子、亞鐵離子、鋁離子或鈣離子沉淀為氫氧化鐵、氫氧化亞鐵、氫氧化鋁或氫氧化鈣,進而除去,得到初步凈化液;然后對初步凈化液進行離子交換處理,得到深度凈化液;深度凈化液與碳酸鈉溶液于85~100℃條件下反應,洗滌干燥后得到電池級碳酸鋰。
本發明提供了一種鋰離子電池負極補鋰方法及其應用。本發明的鋰離子電池負極補鋰方法,包括如下步驟:S1:將含鋰還原劑溶于有機溶劑中,制得補鋰溶液;S2:采用補鋰溶液對負極極片進行處理;其中,含鋰還原劑選自萘鋰、氫化鋁鋰和硼氫化鋰中的至少一種。本發明的補鋰方法能夠在制作鋰離子電池前使負極極片嵌入一定量的鋰以彌補因鋰離子電池首次循環中負極形成SEI膜而造成的不可逆容量損失,補鋰后的負極材料在鋰離子嵌入脫出過程中有利于提高鋰離子電池的首次庫倫效率并且改善鋰離子電池的循環穩定性能;此外,上述補鋰過程能降低鋰源與水發生反應的概率,提高了補鋰過程的安全穩定性,提升了鋰離子電池的能量。
本發明公開了一種高硫高堿鋰云母精礦冶煉渣的提鋰方法,其包括如下步驟:用一定量的組合藥劑與鋰渣充分混勻后在焙燒爐中焙燒,焙燒完后用自來水加熱攪拌浸出,浸出后過濾得到浸出液和浸出渣;浸出液為含鋰溶液,可進行后續提鋰工藝,浸出渣可作建筑材料。上述鋰渣的處理方法簡單,鋰渣綜合利用率高,適用工業化應用。具體而言,通過焙燒浸出,使鋰渣中的鋰、銣、銫浸出到溶液中,降低鋰渣中鉀、鈉、硫的含量,滿足其作為建筑材料的要求。
本發明提供了一種去除氯化鋰中雜質鈉的方法和電池級無水氯化鋰的制備方法,屬于氯化鋰除雜技術領域。本發明提供的方法包括以下步驟:采用精制劑對氯化鋰清液進行離子交換處理;所述精制劑的化學式為Li1+xAlxGe2?x(PO4)3,0.2≤x≤0.5。本發明利用精制劑實現無水氯化鋰工業化生產中雜質鈉的深度去除,使所制得的電池級無水氯化鋰產品中鈉含量小于0.003%。本發明方法工藝簡單,一致性好,成本低,易于產業化應用。實施例的結果顯示,經本發明提供的方法處理后,所得電池級無水氯化鋰產品中LiCl含量為99.38~99.51%,Na含量為0.0012~0.0021%。
本發明公開了一種碳酸氫鋰溶液高效脫碳制備電池級碳酸鋰的方法,將飽和碳酸氫鋰溶液進行負壓反應后固液分離,即得電池級碳酸鋰。本發明利用飽和碳酸氫鋰溶液脫碳產生氣體的特性,首次提出利用負壓強化CO2的脫除,使碳酸氫鋰脫碳能在相對低的溫度下進行,避免了加熱、蒸發水產生的能耗,所得氣體為純凈的CO2氣體,而不是水蒸氣和CO2的混合氣體;同時避免了碳酸氫鋰母液中雜質的濃縮,CO2和濾液可一同直接返回氫化工序,制得的產品碳酸鋰含量符合電池級碳酸鋰標準(YS/T582?2013)。
一種磷酸鋰制取碳酸鋰工藝,包括以下步驟,原輔料的預備、磷酸鋰轉化、硫酸鋰料液制取、碳酸鋰的制取、濾渣及濾液的循環利用。本發明的磷酸鋰制取碳酸鋰工藝,利用磷的熱能被硫酸置換萃取原理,通過固液分離而產生硫酸鋰晶體和磷酸及部分溶解性硫酸鋰來達到磷酸鋰的分解分離目的,過程中通過氫氧化鈉來調節體系的轉換而最終產生硫酸鋰溶液及部分磷酸鋰沉淀,硫酸鋰溶液不用濃縮直接用碳酸鈉沉淀得到工業及碳酸鋰產品,而磷酸鋰及磷酸鈉溶液循環回用。該工藝具有回收率高、能耗低、無廢渣等特點。
本實用新型公開了一種錳酸鋰鋰離子動力電池,包括電池本體、風管、進風口、外接裝置、控制按鈕、頂蓋、外殼、拉手、散熱器、負極、高壓線束、正極、電解裝置和維修開關;本實用新型的有益效果是:該動力電池結構連接緊湊,使用簡單,動力電池為新型高能電池,電池的負極是金屬鋰,正極用二氧化錳,可用于電動汽車、儲能電站等動力系統,使用壽命較長,電解裝置設置有電解液,通過電解實現正負離子分離,從而實現動力電池儲能,動力電池底部設置有防潮墊,防止動力電池因地面潮濕,造成損壞,風管穿插設置在外殼的內部,實現外殼內部的冷卻,外殼內部設置有高壓線束,動力電池進行維修時,必須將維修開關旋轉,防止出現觸電,工作時穩定性強。
一種鋰電池正極材料鈷酸鋰的制備工藝,具體為一種采用碳酸鈷替代傳統的四氧化三鈷作為鈷源,與碳酸鋰充分混合后,在氧化氣氛中連續化高溫焙燒制備鈷酸鋰的工藝,通過原料配比混合、預焙燒、高溫焙燒、粉碎篩分幾個步驟來完成鈷酸鋰的連續化生產。本發明采用連續化生產生產過程中的工藝指標易控制,可以實現自動化生產,有利于降低勞動強度,提高勞動效率,降低成本,生產出的產品純度高、物理性能指標優異并且穩定性、一致性很好。
本發明提供一種鋰離子電池負極預鋰化的處理方法。包括以下步驟:(1)首先在集流體上沉積金屬鋰層;(2)然后在金屬鋰層上包覆聚合物保護層;(3)將負極活性材料涂在聚合物保護層上制成負極極片,負極極片在電解液中溶解,金屬鋰層和負極極片上的活性材料直接接觸,得到預鋰化的鋰離子電池負極極片。該處理方法能夠使集流體上的預化鋰得到保護,在干燥的空氣環境中比較穩定,確保了集流體的使用和極片制作完全可以在普通空氣環境下完成,聚合物保護層在電解液中溶解,不影響電池的內阻及電解液的成份變化,通過調整金屬鋰層的厚度可以控制負極補鋰的程度,也可以在電池后續循環中不斷提供鋰源,減少電池的容量損失。
本發明公開了一種從鋰云母礦中提取高純度碳酸鋰的方法,包括如下步驟:(1)細磨;(2)焙燒;(3)降溫;(4)調節PH:向溶液A中加入氫氧化鈣,調節混合液的PH至13?15,然后過濾得到濾液;(5)過濾:向濾液中加入碳酸鉀溶液,然后過濾得到濕碳酸鋰;(6)高純度碳酸鋰的制成:將濕碳酸鋰進行清洗,然后烘干得到高純度碳酸鋰。本發明生產成本低,產能高,有效解決了設備腐蝕嚴重的問題,得到的高純度碳酸鋰質量穩定,壽命長,易于大批量生產。
本發明公開了一種從鈦酸鋰廢料中回收氯化鋰和二氧化鈦的方法,通過將鈦酸鋰廢料于200~500℃煅燒1~5h,然后用鹽酸和雙氧水浸出煅燒后的物料,過濾得到含鈦濾渣和含鋰濾液,含鈦濾渣直接于600~1000℃煅燒2~8h,得到二氧化鈦,含鋰濾液加入氫氧化鋰,調節濾液pH?值在6~11范圍內,深度除雜過濾;過濾所得的濾液經蒸發、濃縮、結晶、干燥得到氯化鋰。利用本發明方法所得氯化鋰產品純度達99%以上,鋰、鈦的回收率均大于85%,方法工藝簡單,有效實現了鈦酸鋰廢料中有價成分的綜合回收,避免了鈦酸鋰廢料對環境的污染,易于產業化應用。
本發明涉及一種從含有一種或多種其它堿金屬硫酸鹽的硫酸鋰溶液中提鋰的新方法,本發明基于混鹽溶液硫酸根含量高,且硫酸鋇的溶解度小于碳酸鋇的溶解度,往溶液中加入碳酸鋇,常溫下與硫酸鹽反應生成硫酸鋇及碳酸鹽,其中碳酸鋰因微溶而沉淀與硫酸鋇沉淀混合在一起,過濾后與其它堿金屬硫酸鹽和少量碳酸鹽分離;本發明方法生產成本低,產品純度高,值得推廣。
一種從鋰云母礦中回收鋰、銣、和/或銫的方法,其特征在于,通過球磨、焙燒鋰云母將鋰、銣、銫由難溶性的鋁硅酸鹽轉變成可溶性的硫酸鹽;通過酸浸把鋰、銣、銫從焙燒料浸出到浸出液中;利用萃取劑把浸出液中的Fe、Al、Mn、Mg等雜質除去,再用碳酸鈉沉淀制備碳酸鋰;制備碳酸鋰后剩下的母液用硫酸中和后濃縮回收硫酸鹽,回收的硫酸鹽返回配料,最后利用萃取法綜合回收母液中的鋰、銣、銫。本發明可以提高鋰云母綜合利用率較低,使得銣、銫資源得到充分利用。本發明鋰總的收率可達到80.9%。產出的碳酸鋰純度能夠穩定在99.25;硫酸銫純度能達到80.69%,銫的總收率為40.14%,銣的總收率為32.66%。
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