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[发明专利]一种梯度保温密闭型铝电解槽-CN202310838776.X在审
发明人：李劼;张红亮;冉岭;耿培久;邹忠;丁凤其;肖胜华 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-07-10 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： C25C3/08 文献下载
摘要：本发明涉及一种梯度保温密闭型铝电解槽，所述铝电解槽的中缝上部设有可供集气/集热的中间通道区，由此，铝电解槽的高温熔体及以上的区域分成了内保温区、中间通道区及外层密闭保温区等三个温度呈梯度分布的温区，使电解槽上部散出的热量尽可能多地通过烟气承载并通过烟气流量调控方式集中从中间通道区可控排出，克服了传统单一保温层难以实现对上部散发的热量及烟气进行最大程度密闭等问题，且本发明阳极炭块、阳极钢爪都被封闭在外层密闭保温区内，避免了位于外层密闭保温区的阳极碳块、钢爪、导杆等直接暴露于高温烟气中而产生腐蚀，为采用超低电压节能电解工艺，或实施面向新能源消纳的柔性运转工艺，以及实现高温烟气余热发电创造了条件。
一种梯度保温密闭电解槽

[发明专利]热交换系统、铝电解槽系统及热平衡的控制方法-CN202310640608.X在审
发明人：张红亮;任慧;李劼;冉岭;邹忠 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-06-01 - 公布日： 2023-09-01 - 主分类号： C25C3/08 文献下载
摘要：本发明涉及用于铝电解槽侧部的热交换系统、铝电解槽系统及热平衡的控制方法，包括若干热交换单元，热交换单元包括上、下分布的第一热交换器和第二热交换器；第一热交换器包括固定于槽壳上的第一罩体、第一风机、与第一罩体连通的第一进气口和第一出气口；第一风机的出气口与第一进气口连通；第二热交换器包括固定于槽壳上的第二罩体、第二风机、与第二罩体连通的第二进气口和第二出气口；第二风机的出气口与第二进气口连通。本发明的热交换系统可实现铝电解槽侧部区域温度的快速、精准调控，在促进铝电解槽热平衡的同时，维持铝电解槽内槽帮内型规整，可帮助铝电解槽消纳电流波动性较大的新能源电力，实现柔性运转。
热交换系统电解槽平衡控制方法

[发明专利]一种端部异形的铝电解槽-CN202310275881.7在审
发明人：张红亮;冉岭;李劼;阳春华;桂卫华;陈晓方 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-03-21 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： C25C3/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种端部异形的铝电解槽，包括由槽壳和内衬构成的槽体、阳极组、阴极组以及布置在槽体上方的横梁母线结构，所述槽体包括两个大面和两个端面，两个端面为半圆形或梯形，当端面为半圆形时，槽壳为椭圆形槽壳，相应地，内衬为椭圆形内衬，当端面为梯形时，槽壳为扁状八边形形槽壳，相应地，内衬为扁状八边形形内衬。本申请的铝电解槽，其端部能顺应电解槽熔体区的流动形态，提高了炉膛以及电流分布的均匀性，达到了降低电解槽异常槽况、运行稳定性增加的目的。
一种异形电解槽

[发明专利]一种热电池用加热正极一体化材料及其制备方法-CN202010826859.3有效
发明人：唐军;李理;王京亮;冉岭;王明灿;张祖逸;潘志鹏;李云伟;赵洪楷 -专利权人：贵州梅岭电源有限公司
申请日： 2020-08-17 - 公布日： 2023-03-17 - 主分类号： H01M4/62 文献下载
摘要：本方案公开了热电池技术领域的一种热电池用加热正极一体化材料及其制备方法，包括的组分有氧化物、金属粉末、电解质和氧化锂。所有组分经惰性干燥后，按量称取各组分后，将氧化物、电解质、氧化锂混合均匀，然后转入350℃～500℃温度下的惰性干燥箱或真空干燥箱中锂化2h～48h，冷却粉碎后，加入金属粉混合均匀。相对于传统的加热材料，加热正极一体化材料具有高的热值和燃速，且放热平缓，对热电池电极材料热冲击小，减少电极材料的分解，同时减轻了单体电池的重量，提高热电池的高比特性；在单体电池的制备过程中，加热片和正极片分开压制而成，采用加热正极一体化材料后，可以减少加热片的压制工序，提高热电池制备的效率，降低人工成本。
一种电池加热正极一体化材料及其制备方法

[发明专利]一种可柔性运行的大型双层密闭惰性阳极铝电解槽-CN202210737241.9在审
发明人：张红亮;冉岭;李劼 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-06-27 - 公布日： 2022-09-20 - 主分类号： C25C3/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种可柔性运行的大型双层密闭惰性阳极铝电解槽，该电解槽采用惰性阳极实现铝电解，电解槽阳极产生的产物主要为氧气，槽壳上部设有密闭式保温盖板，用于实现阳极保温、富氧烟气的温度提升和成分富集。保温盖板上方设有气流散热控制区，该区域采用密封式槽盖板，在气流控制区两端部分别设有进气窗口，再结合集气管道及配备的气体流量控制模块，用于实现电解槽上部散热的可控调节。同时，电解槽设有两段式下料系统及配备的下料控制模块，不仅可实现电解槽按需下料，还可实现富氧高温烟气的收集和含氟气体的吸附，减少烟气含氟污染物的排放。本发明不仅可实现惰性阳极铝电解槽柔性运行，还可达到节能减排的目的。
一种柔性运行大型双层密闭惰性阳极电解槽

[发明专利]一种面向新能源消纳的铝电解热平衡调控装置及方法-CN202210580943.0在审
发明人：张红亮;任慧;李劼;冉岭;邹忠;丁凤其;伍上元 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-05-26 - 公布日： 2022-09-09 - 主分类号： C25C3/08 文献下载
摘要：一种面向新能源消纳的铝电解热平衡调控装置及方法，包括双层密闭铝电解槽，所述双层密闭铝电解槽包括第一保温罩和第二保温罩，所述双层密闭铝电解槽的顶部、在第二保温罩外侧还设有第三保温罩，在铝电解槽对不稳定新能源进行消纳时，阳极电流检测装置的检测端对铝电解槽的工作电流进行实时监测，并将检测到的电流的波动信号通过控制器传递给烟气流量调控模块，烟气流量调控模块将电流的波动转化为气体流量，通过控制排气流量控制阀、进气流量调节阀以及风机动作实现对气体流量的调节，本发明有利于增加铝电解槽抗电流大幅度波动的能力、实现电解槽柔性运行，并为消纳新能源发电提供了解决措施，有利于铝电解行业绿色、低碳、智能化发展。
一种面向新能源解热平衡调控装置方法

[发明专利]一种铝电解槽温度场动态监测的方法和系统-CN202210448672.3在审
发明人：张红亮;廖佳喜;李劼;邹忠;陈灿;冉岭;任慧;欧阳虎平 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-04-27 - 公布日： 2022-08-30 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：本发明公开了一种铝电解槽温度场动态监测方法和系统，包括：实时在线采集铝电解槽壳外部所有热场数据；将采集到的铝电解槽壳外部所有热场数据进行数据清洗；获取铝电解槽的结构参数、工艺参数、电解厂定期策略的槽内熔体的温度值，利用数值模拟技术，构建铝电解槽热场仿真模型；通过铝电解槽热场仿真模型，对铝电解槽内部的温度场进行反推计算，获取电解槽内各部温度场、槽帮状态，判断电解槽的热平衡状态。根据实时获取的铝电解槽外部热场分布数据，电解槽相关的结构参数和工艺参数，同时充分考虑槽相关参数随工况的波动，反推计算电解槽内部温度场数据，对电解槽动态热平衡状态的监测，进而实现预警。
一种电解槽温度场动态监测方法系统

[发明专利]一种高比功率热电池单体电池及其制备方法-CN202010436675.6有效
发明人：王明灿;冉岭;唐军;张祖逸;潘志鹏;王京亮;赵洪楷;张小洪 -专利权人：贵州梅岭电源有限公司
申请日： 2020-05-21 - 公布日： 2022-07-29 - 主分类号： H01M50/44 文献下载
摘要：本方案公开了热电池技术领域的一种高比功率热电池单体电池及其制备方法，所述的高比功率热电池单体电池由Cu‑CuO‑V2O5、氮化硼纤维复合隔膜、LiB合金片、Al‑Ni微米薄膜加热片按照一定顺序依次叠加组成；其中Cu‑CuO‑V2O5厚度0.05mm～0.3mm，氮化硼纤维复合隔膜厚度0.1mm～0.3mm，LiB合金片厚度为0.1mm～0.2mm，Al‑Ni微米薄膜5～50层。本发明解决了目前常规热电池单体电池的厚度大，导致热电池高比特性低的问题，本发明的高比功率热电池单体电池可符合高比功率和高利用率单体电池的要求，具有电化学性能良好且稳定性强、成型性、厚度薄、内阻低、大电流密度压降小、抗恶劣环境能力强、安全性高等优点，合适的加热温度范围，能够良好地适用热电池的使用环境相配。
一种功率电池单体及其制备方法

[发明专利]一种热电池用高电导加热片、制备方法及应用-CN202010443716.4有效
发明人：唐军;张庆宏;冉岭;王明灿;张祖逸;王京亮;潘志鹏;李云伟;赵洪楷 -专利权人：贵州梅岭电源有限公司
申请日： 2020-05-22 - 公布日： 2022-07-22 - 主分类号： H01M6/36 文献下载
摘要：本方案公开了热电池技术领域的一种热电池用高电导加热片的制备方法，在硬质合金模具中加入圆环模具，将金属粉倒入圆环模具中，利用防静电塑料酯板将金属粉末刮平；在圆环模具的外围倒入加热粉，用防静电塑料酯板将加热粉刮平；然后将圆环模具抽出，硬质合金模具放置在压力机上将外层高电导金属层和内层加热粉层同时压制成型，得到高电导加热片。与采用现有技术制备同样体积的加热片，本方案相对而言利用的铁粉含量低，而利用高电导性质的金属粉发挥了导电性能，这既降低了加热片的内阻，增强了导电率，而且相同体积加热片的重量不会被增加，热值不被降低，产品的性能和使用价值更高。
一种电池电导加热制备方法应用

[发明专利]一种热电池用高比能复合电极片及其制备方法-CN202110534397.2有效
发明人：唐军;冉岭;王毅;唐立成;赵文莉;潘志鹏;王京亮;赵洪楷;李云伟 -专利权人：贵州梅岭电源有限公司
申请日： 2021-05-17 - 公布日： 2022-07-12 - 主分类号： H01M4/36 文献下载
摘要：本申请公开了热电池技术领域中的一种热电池用高比能复合电极片，复合电极片是组成单体热电池的基本单元，复合电极片的性能最终决定着单元电池的性能，复合电极片主要由隔膜材料、RSEI材料和卤化物复合正极材料组成，其中RSEI材料由碳纳米管和电解质按照重量比例为70～95：5～30混合均匀，放入100℃～600℃在惰性气体中干燥获得，所述电解质为重量百分数为9.56±1％的LiF、22±1％的LiCl2和68.44±1％的LiBr组成的三元熔盐。本发明的复合电极片具有较高的比容量，相比常规CoS2复合片的比容量提升15％；相比常规卤化物复合片的比容量提升50％。
一种电池复合电极及其制备方法

[发明专利]一种氟化碳修饰的三氟化铁正极材料的制备方法-CN202110671678.2有效
发明人：王京亮;张红梅;朱艳丽;冉岭;李美玉;姚利;潘志鹏;刘方;吴启兵 -专利权人：贵州梅岭电源有限公司
申请日： 2021-06-17 - 公布日： 2022-07-12 - 主分类号： H01M4/62 文献下载
摘要：本方案公开了热电池材料技术领域的一种氟化碳修饰的三氟化铁正极材料的制备方法；包括(1)将碳纤维材料加入到分散剂中，搅拌均匀得到混合液；(2)将Fe粉加入到混合液中，搅拌均匀得到混合物溶液；(3)将混合物溶液加热至50℃～70℃，继续搅拌至得到膏状物；(4)对膏状物进行高能球磨，得到混合浆料；(5)将混合浆料在60～70℃的温度下烘干，然后冷却至常温，再对冷却后的混合酱料进行研磨，得到碳纤维包覆的Fe粉；(6)将碳纤维包覆的Fe粉进行氟化处理，经冷却、研磨，制得氟化碳修饰的三氟化铁正极材料。本申请FeF3正极材料，可有效延长电池的工作时间，提高热电池单体电池的工作电压，进而提高热电池的比特性。
一种氟化修饰正极材料制备方法

[发明专利]一种基于全密闭铝电解槽的烟气处理系统-CN202111143692.1在审
发明人：张红亮;冉岭;李劼;李家琦;丁凤其;邹忠 -专利权人：中南大学
申请日： 2021-09-28 - 公布日： 2021-12-14 - 主分类号： C25C3/22 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于全密闭铝电解槽的烟气处理系统，包括全密闭铝电解槽，所述全密闭铝电解槽的烟气室分为高温烟气室和低温烟气室，还包括热交换系统、两个干法脱氟系统、脱硫系统和CO2捕集系统，所述高温烟气室通过第一排烟管依次与所述热交换系统、所述干法脱氟系统、所述脱硫系统、所述CO2捕集系统连通，所述低温烟气室通过第二排烟管与另一个所述干法脱氟系统连通。该系统的全密闭铝电解槽的烟气室分为高温烟气室和低温烟气室，在实现烟气净化的同时，可以实现CO2的高效捕集。
一种基于密闭电解槽烟气处理系统

[发明专利]一种热电池用高粘高蓄热型相变材料及其制备方法和应用-CN202010431148.6有效
发明人：王明灿;唐军;冉岭;张祖逸;潘志鹏;王京亮;赵洪楷 -专利权人：贵州梅岭电源有限公司
申请日： 2020-05-20 - 公布日： 2021-08-03 - 主分类号： C09K5/06 文献下载
摘要：本申请公开一种热电池用高粘高蓄热型相变材料及其制备方法和应用，由高粘金属碳酸盐、高蓄热金属氟化盐和吸附剂组成，按照重量百分比计高粘度碳酸盐10％～50％，高蓄热氟化盐30％～90％，吸附剂15％～55％。其中高粘金属碳酸盐为Li2CO3、Na2CO3或K2CO3至少一种，金属氟化盐为LiF、MgF2或NaF至少一种，吸附剂为MgO、Al2O3或BN至少一种，金属泡沫网为泡沫银网、泡沫镍网或泡沫铜网。本发明制备的复合相变材料一方面解决点燃加热粉后局部热冲击对正极材料的分解，另一方面能调节热电池温度和储存热量。
一种电池用高粘高蓄热相变材料及其制备方法应用

[发明专利]一种热电池用加热材料及其制备方法-CN202010334151.6有效
发明人：唐军;张庆宏;冉岭;王明灿;张祖逸;王京亮;潘志鹏;李云伟;赵洪楷 -专利权人：贵州梅岭电源有限公司
申请日： 2020-04-24 - 公布日： 2021-03-23 - 主分类号： H01M6/36 文献下载
摘要：本申请公开了热电池技术领域中的一种热电池用加热材料，由热电池专用超细纳米铁粉、石墨、经过干燥后的高氯酸钾和部分去氧化微米喷雾铝粉组成，再按一定比例混合均匀后，装入广口瓶中封口，存放于干燥器中备用。其中纳米铁粉占比63％～70％，高氯酸钾占比16％～20％，石墨占比3％～6％，去氧化处理的微米喷雾铝粉占比7％～15％。通过添加石墨和去氧化处理的微米喷雾铝粉，是上述反应分步进行，降低热电池的放热速率，提高热电池的工作时间和比能量。
一种电池加热材料及其制备方法

[发明专利]一种基于强化传热的热电池-CN202011103597.4在审
发明人：冉岭;赵洪楷;邹睿;李云伟;刘方;杨辉;赵贵平 -专利权人：贵州梅岭电源有限公司
申请日： 2020-10-15 - 公布日： 2021-01-15 - 主分类号： H01M6/36 文献下载
摘要：本方案公开了热电池技术领域的一种基于强化传热的热电池；包括壳体、高导热层和电池堆，所述壳体包括内壳、外壳和电池盖，内壳和外壳的两端均分别通过所述电池盖密闭连接，其中一块所述电池盖上设有连接电池堆正负极的极柱；所述高导热层包裹内壳且位于内壳和电池堆之间，所述电池堆包裹高导热层且位于外壳和高导热层之间；所述电池堆包括多个自上而下依次连接的单体电池，单体电池包括自上而下依次接触的集流片、正极、隔膜和负极。本申请中的热电池不需要设置加热片，显著提高了热电池的能量密度和功率密度；极柱主要起将热电池的电能输出到用电设备的作用，只含正负极极柱，不含常规热电池所具有的激活回路极柱。
一种基于强化传热电池

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