System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种应用于户外移动电源的磷酸铁锂单体电池的制备方法技术_技高网

一种应用于户外移动电源的磷酸铁锂单体电池的制备方法技术

技术编号:40521661 阅读:9 留言:0更新日期:2024-03-01 13:40
本发明专利技术公开一种应用于户外移动电源的磷酸铁锂单体电池的制备方法,包括以下步骤:S1、制备正极浆料和负极浆料;S2、分别对正极浆料和负极浆料进行涂布,烘干;S3、分别对涂布烘干所得的正极片和负极片进行压实,裁切,封装,注液,化成得锂离子电池;压实正极片,磷酸铁锂/TiN/石墨烯复合材料中的石墨烯和TiN颗粒接触形成导热网络;应用有磷酸铁锂单体电池的移动电源包括电路板、电池包以及容纳包围电路板和密封电池包的壳体;所述电池包通过所述盖体密封安装在第二腔体内;本发明专利技术通过设置兼顾散热以及密封性的壳体配合温升可控且均匀的锂离子电池包,从内部解决移动电源使用过程中热量聚集散热困难的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂离子电池和移动电源,特别是涉及一种磷酸铁锂单体电池的制备方法及应用有该磷酸铁锂单体电池的户外移动电源。


技术介绍

1、户外锂电池移动电源在人们进行户外野餐露营等活动时提供了重要的设备支持作用,户外运动电源由于使用环境的特殊性需要同时满足通风散热保护电池和电路板,同时也需要密封,防止水、灰尘或者虫爬入影响移动电源的使用。cn211931136u技术专利提供一种交错式防雨散热型户外移动电源,通过在电源箱体的进风腔的外侧壁的下部设置进风口,分别在第一隔板和第二隔板的上部设置第一通风口和第二通风口,以及在电源箱体的出风腔的外侧壁的下部设置出风口,形成了交错式的通风通道,保证电源器件形成的热量能够及时散出,且第一通风口高于进风侧的进风口,因雨水重力的作用保证雨水不会进入电源室,实现了散热和挡水防雨的双重功能,提高了户外移动电源使用的安全性;同时,第二通风口内安装有风机,进一步提高电源箱体内部的通风性,加快电源室内的散热效率。现有技术多是针对电路板和电池包已经产生的热量,通过设置不同的散热结构提高散热效果,例如cn210516940u以及cn115377594b公开的技术方案,但是移动电源中主要产生热量的来源是占据壳体内主要空间的电池包,即电池包中的锂离子电池如果产热高,散热速度慢,对应需要不断提升散热手段,如果锂电池在大倍率充放电下,电池工作过程中的反应热和欧姆热等导致电池温升明显且集中,对于散热的需求更大,则需要更多的散热结构、散热介质以及驱动的能量,不利于移动电源的使用。


技术实现思路>

1、本专利技术的目的在于提供一种磷酸铁锂单体电池的制备方法,本专利技术通过有效改善磷酸铁锂颗粒间的接触,磷酸铁锂颗粒在氧化石墨烯表面生长的过程中通过tin颗粒的限位和嵌入改善磷酸铁锂颗粒的导热性能和导电性能,并配合电极片制成形成导热网络,促进叠片电池包整体散热以及散热的均匀性。

2、为解决此技术问题,本专利技术的技术方案是:一种磷酸铁锂单体电池的制备方法,包括以下步骤:

3、s1、制备正极浆料和负极浆料;

4、s2、分别对正极浆料和负极浆料进行涂布,烘干;

5、s3、分别对涂布烘干所得的正极片和负极片进行压实,裁切,封装,注液,化成得锂离子电池;

6、压实正极片,磷酸铁锂/tin/石墨烯复合材料中的石墨烯和tin颗粒形成接触形成通过水热反应生成于石墨烯表面以及tin颗粒之间的磷酸铁锂颗粒之间的导热网络;

7、磷酸铁锂/tin/石墨烯复合材料的导热系数为6.56w/(m*k)至7.75w/(m*k)。

8、优选所述正极浆料的制备方法如下:

9、将磷酸铁锂/tin/石墨烯复合材料和聚偏氟乙烯溶于n-甲基吡咯烷酮,混合得固含量为50%的正极浆料;

10、磷酸铁锂/tin/石墨烯复合材料和聚偏氟乙烯的质量比为95.5:4.5;

11、所述负极浆料的制备方法如下:

12、将石墨、导电炭黑和粘结剂分散于去离子水,混合均匀得固含量为45%的负极浆料。

13、优选所述磷酸铁锂/tin/石墨烯复合材料的制备方法包括以下步骤:

14、s11、制备用于生长磷酸铁锂颗粒的tin/氧化石墨烯;

15、s12、将所得tin/氧化石墨烯超声分散于去离子水中,按照铁源、锂源和磷源的摩尔比为1:3:1加入至分散体系中,调节反应体系的ph值为中性,加入还原剂抗坏血酸,进行水热反应,水热反应温度为180℃至200℃,水热反应的时间为12小时至18小时;

16、所述铁源为硝酸铁;所述磷源为磷酸;所述锂源为醋酸锂或者草酸锂;

17、s13、将s12中水热反应所得固体清洗烘干后氩气保护下煅烧得磷酸铁锂/tin/氧化石墨烯复合材料;煅烧温度为500℃至750℃,煅烧时间为6小时至20小时。本专利技术利用分散于反应体系中的氧化石墨烯/tin作为磷酸铁锂生长分布的载体,氧化石墨烯由于其自身所带官能团使其具有一定的电负性以及作为碳材料本身的吸附性,将金属离子富集在氧化石墨烯的表面进一步配合水热反应在氧化石墨烯的表面生长磷酸铁锂颗粒,而预先形成于氧化石墨烯表面的tin颗粒在磷酸铁锂颗粒生长的过程中限制磷酸铁锂的颗粒进一步扩大,同时相对于氧化石墨烯作为二维平面于磷酸铁锂颗粒接触的有限性进一步通过tin颗粒与氧化石墨烯表面生长的磷酸铁锂进一步颗粒间的接触,有效保证电子从颗粒内部传递的路径以及网络,有效促进相变的进行。相较于现有技术中直接在电极片表面沉积或者是与磷酸铁锂进行混合,颗粒间接触的均匀程度显著不同,本专利技术中tin纳米颗粒参与并影响了磷酸铁锂颗粒的生长,磷酸铁锂对tin颗粒具有围绕和包围形态,本专利技术相对现有技术中的表面沉积或者直接物料之间的混合对磷酸铁锂导电性的改善也有显著差异。

18、优选用于生长磷酸铁锂的tin/氧化石墨烯的制备方法包括以下步骤:

19、s111、将氧化石墨烯水分散液滴加分散于钛酸四丁酯的乙醇溶液,混合均匀;

20、s112、向s111所得混合物料中加入盐酸,调节所得反应体系的ph值为3至5;

21、s113、将s112所得物料转移反应釜进行水热反应,水热反应的工艺条件为150℃至180℃,反应时间为4小时至8小时;

22、s114、分离水热反应所得固体,清洗干燥后氩气氛围下500℃至600℃煅烧1小时至2小时得tio2颗粒/氧化石墨烯;

23、s115、将s114所得氧化石墨烯/tio2颗粒置于氨气气流热处理氮化,氮化的工艺条件为850℃至900℃保温40min至60min,自然冷却至室温,得tin/氧化石墨烯。

24、优选所述tin/氧化石墨烯与目标磷酸铁锂的质量比为(5至10):100。

25、优选tin与氧化石墨烯的质量比为(1.0至1.6):1。

26、本专利技术的另一目的在于提供一种户外移动电源,本专利技术通过设置兼顾散热以及密封性的壳体配合温升可控的且均匀的锂离子电池包,从内部解决移动电源使用过程中热量聚集散热困难的问题。

27、为解决此技术问题,本专利技术的技术方案是:一种户外移动电源,包括电路板、电池包以及容纳包围电路板和密封电池包的壳体;

28、所述电池包包括多个根据本专利技术提出所述的制备方法制得的磷酸铁锂单体电池;

29、所述壳体具有用于安装电路板的第一腔体和用于安装电池包的第二腔体,所述第一腔体和第二腔体密封隔离,所述电池包通过所述盖体密封安装在第二腔体内。

30、进一步改进,所述壳体处于第一腔体相对的两侧面装有相对设置的连通外部环境的通风散热结构,所述通风散热结构从一侧面引入环境空气进入至第一腔体后流出,从而形成对第一腔体内电路板散热。本专利技术通过均匀散热且有效改善磷酸铁锂导线性的电池包配合单独的针对性促进电路板散热,即使是大倍率充放电仍能保持较小的温升,从而所述电池包单独处于一密封的第二腔体,因此通风散热结构设本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种磷酸铁锂单体电池的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述磷酸铁锂/TiN/石墨烯复合材料的制备方法包括以下步骤:

4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于:

5.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于:所述TiN/氧化石墨烯与目标磷酸铁锂的质量比为(5至10):100。

6.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于: TiN与氧化石墨烯的质量比为(1.0至1.6):1。

7.一种户外移动电源,其特征在于:包括电路板、电池包以及容纳包围电路板和密封电池包的壳体;

8.根据权利要求7所述的户外移动电源,其特征在于:所述壳体处于第一腔体相对的两侧面装有相对设置的连通外部环境的通风散热结构,所述通风散热结构从一侧面引入环境空气进入至第一腔体后流出,从而形成对第一腔体内电路板散热。

9.根据权利要求8所述的户外移动电源,其特征在于:两组所述通风散热结构成对且相对设置于第一腔体对应壳体的侧壁,对应于每一所述通风散热结构所述壳体设有一安装缺口,所述安装缺口处设有一栅格板,对应于安装缺口处装有一由电机带动的转动叶片。

10.根据权利要求7所述的户外移动电源,其特征在于:所述第二腔体是壳体向电池包通过加强连接板延伸的连续内壳与盖体包围形成的。

...

【技术特征摘要】

1.一种磷酸铁锂单体电池的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述磷酸铁锂/tin/石墨烯复合材料的制备方法包括以下步骤:

4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于:

5.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于:所述tin/氧化石墨烯与目标磷酸铁锂的质量比为(5至10):100。

6.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于: tin与氧化石墨烯的质量比为(1.0至1.6):1。

7.一种户外移动电源,其特征在于:包括电路板、电池包以及容纳包围电路板和...

【专利技术属性】
技术研发人员:马鑫严智伟朱鸿辉吴德丹
申请(专利权)人:杭州巴特瑞新能源科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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