一种降低锂离子电池在密闭空间下热失控的方法技术

技术编号:22059378 阅读:43 留言:0更新日期:2019-09-07 17:05
本发明专利技术涉及一种降低锂离子电池在密闭空间下热失控的方法,具体地说,涉及一种通过构建具有优良热安定性的正/负极电极材料,通过电子转化反应进行锂离子电池安全充放电,将低内部副反应速率,有效降低锂离子电池在密闭空间下热失控的风险。本方法实现正负极材料一体化的新型有机锂离子电池,它具有比传统锂离子电池正极材料更稳定热安全性、更简单环保的制备工艺以及装置简便等优点;使用的有机材料由于羰基官能团的电子转换反应,使其既可以作为正极材料,同时又可以作为负极材料,不仅环保同时还有优异的热安定性。有效的提升热分解温度,显著提升锂离子电池的热失控温度,安全性能远远超过商业化锂离子电池采用的传统无机正极材料。

A Method for Reducing Thermal Out-of-Control of Lithium Ion Batteries in Closed Space

【技术实现步骤摘要】
一种降低锂离子电池在密闭空间下热失控的方法
本专利技术属于电池安全
,涉及一种降低锂离子电池在密闭空间下热失控的方法,具体地说,涉及一种通过构建具有优良热安定性的正/负极电极材料,通过电子转化反应进行锂离子电池安全充放电,将低内部副反应速率,有效降低锂离子电池在密闭空间下热失控的风险。
技术介绍
水下探测装备能够执行水下长时间情报搜集、信息对抗、防御打击等一系列重要任务,极大地扩展了我国水下作战能力。能源是实现水下装备长时间连续工作的关键,是执行多元化任务的关键核心。锂离子电池相比于传统铅酸、镍氢和锌银电池等动力电源,它具备更高的能量密度和功率密度,已成为无人自主航行器(AUV)等装备主要动力能源形式。常规锂离子电池自身结构不具备承压特性,为避免在深海环境中电池承受高压而失效,需存放在有较厚壳体保护的密闭耐压电池舱内。水下探测装备在执行任务时,由于环境特殊性,往往需要短时高功率工作,因此锂离子电池往往需要大电流放电,然而传统商业化锂电池采用的正极材料由于结构缺陷,在大电流放电时,往往会产生大量的热,并且加剧电池内部的副反应,引发热失控导致爆炸燃烧等安全事故。目前传统锂离子电池正本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种降低锂离子电池在密闭空间下热失控的方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一:将有机酸水合物加入到极性液体中加入后搅拌均匀形成悬浮液,搅拌时间≥5h,搅拌后对悬浮液进行超声处理,超声处理的时间为≤3h;步骤二:将步骤(1)中超声处理后的悬浮液再次进行搅拌,且搅拌时间为≥20h;步骤三:将有机盐加入到纯净不含有机酸水合物的极性液体中并搅拌形成悬浮液,搅拌时间≥5h,对悬浮液进行超声处理≤3h;步骤四:将步骤(3)中超声处理后的悬浮液缓慢加入到步骤(1)中超声处理后的悬浮液中,时间≤20min,混合温度在10~15℃之间,加完后对该混合悬浮液进行超声处理,超声处理时间≥2h,对步骤(3)和步骤...

【技术特征摘要】
1.一种降低锂离子电池在密闭空间下热失控的方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一:将有机酸水合物加入到极性液体中加入后搅拌均匀形成悬浮液,搅拌时间≥5h,搅拌后对悬浮液进行超声处理,超声处理的时间为≤3h;步骤二:将步骤(1)中超声处理后的悬浮液再次进行搅拌,且搅拌时间为≥20h;步骤三:将有机盐加入到纯净不含有机酸水合物的极性液体中并搅拌形成悬浮液,搅拌时间≥5h,对悬浮液进行超声处理≤3h;步骤四:将步骤(3)中超声处理后的悬浮液缓慢加入到步骤(1)中超声处理后的悬浮液中,时间≤20min,混合温度在10~15℃之间,加完后对该混合悬浮液进行超声处理,超声处理时间≥2h,对步骤(3)和步骤(1)所混合后的混合悬浮液搅拌≥48h;步骤五:将步骤(4)所得到的混合溶液离心分离,转速≥12000rpm,离心时间≥8min;步骤六:将步骤(5)离心所得的产物,用低沸点溶剂和去离子水交替清洗,清洗时间≥15min;步骤七:将步骤(6)交替清洗后得到的产物进行干燥处理,干燥温度≥60℃,干燥时间≥12h,得到干燥粉末;步骤八:将步骤(7)所得干燥粉末在惰性气体气氛下经过200℃以上高温煅烧,获得球型有机正/负极材料;步骤九:将步骤(8)所得球形有机正/负极材料缓慢加入到极性液体中,以形成透明混合溶液;步骤十:将导电碳介质缓慢加入步骤(9)所得透明混合溶液中进行搅拌,搅拌时间为≥18h,搅拌后对悬浮液进行超声处理,处理时间为≤3h;步骤十一:将步骤(10)所得混合悬浮液倒入低沸点溶剂中进行搅拌,搅拌时间≥4h;步骤十二:将步骤(11)所得混合悬浮液在低压...

【专利技术属性】
技术研发人员:宋保维潘光毛昭勇卢丞一王鹏张克涵曹永辉胡海豹
申请(专利权)人:西北工业大学
类型:发明
国别省市:陕西,61

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