本发明属于锂电池集流体材料的技术领域,具体涉及一种基于MOFs的复合碳纳米纤维集流体在制备无锂负极的锂电池的应用。所述复合碳纳米纤维集流体为富含N和ZnO的碳纤维负极材料PNCF@ZnO,其制备包括如下步骤:将MOFs和聚丙烯腈混合,并用有机物溶解形成纺丝溶液,用纺丝机制备出混合纳米纤维,碳化后形成复合碳纳米纤维集流体。本发明提供的复合碳纳米纤维集流体在制备无锂负极的锂电池的应用,实现了无锂负极的锂金属电池的稳定循环,其具有制备成本低、工艺简单、环境友好等特点,为无锂负极的锂电池的发展开辟了新的方向,为无锂负极的锂金属电池提供广泛的应用前景。
本发明公开了一种由正硅酸锂和碳包覆的钴酸锂复合材料、制备方法、应用,钴酸锂复合材料包括:钴酸锂基体以及包覆在所述钴酸锂基体表面的包覆层;所述包覆层的材质为碳源和硅源的复合材料。通过在钴酸锂基体的表面包覆碳源和硅源的复合材料,可以防止高电压条件下钴酸锂与电解液之间的副反应、钴离子的溶解及氧气的释放。同时包覆层中的硅材料有利于锂离子的传输,碳材料具有良好的电子电导率,碳原子的掺杂会减弱硅氧键,在碳原子取代氧原子后,形成多余的锂离子,电荷补偿以此来促进锂离子的运输,从而在整体上提升了钴酸锂复合材料的电化学性能。
一种锂电池传送治具及其锂电池焊接设备,锂电池传送治具包括锂电池传送安装板与锂电池传送安放定位组件,锂电池传送安装板上设置有锂电池安放区,锂电池传送安放定位组件安装在锂电池安放区上。上述锂电池传送治具通过设置锂电池传送安装板与锂电池传送安放定位组件,从而通过第一安放定位限位侧板、第二安放定位限位侧板与传送安放定位块对锂电池组夹具的位置进行限定,然后通过对锂电池传送安装板的传送,从而完成锂电池组夹具传送固定操作。
为克服现有锂离子电池存在循环性能和热稳定性不足的问题,本发明提供了一种锂离子电池电解液,包括溶剂、锂盐以及以下添加剂:2‑二氰基乙烯基‑4‑乙烯基‑1,3‑二氧戊环和
N,N‑二甲基间苯二胺;所述2‑二氰基乙烯基‑4‑乙烯基‑1,3‑二氧戊环在所述电解液中的质量百分比含量低于或等于10%,所述N,N‑二甲基间苯二胺在所述电解液中的质量百分比含量低于或等于5%。同时,本发明还公开了包括上述电解液的锂离子电池。本发明提供的锂离子电池电解液能够有效提高锂离子电池的循环性能和热稳定性。
本发明公开一种锂离子电池复合正极材料及其制备方法与锂离子电池,所述锂离子电池复合正极材料包括富锂锰基正极材料颗粒以及负载在所述富锂锰基正极材料颗粒表面的晶态氧化物固态电解质纳米颗粒。富锂锰基正极材料颗粒与晶态氧化物固态电解质纳米颗粒形成多点紧密接触式结构,这种多点紧密接触式结构能够保证锂离子在富锂锰基正极材料颗粒与晶态氧化物固态电解质纳米颗粒之间的快速传导,富锂锰基正极材料颗粒表面的晶态氧化物固态电解质纳米颗粒提供了丰富的三维离子传输通道,提升了离子电导率,改善了富锂锰基正极材料的大电流充放电性能,改善了富锂锰基正极材料倍率性能、循环性能,最终提升锂离子电池的比容量、倍率、循环等性能。
本发明涉及一种微纳结构磷酸铁锰锂正极材料及其制备方法、锂离子电池。其中,一种微纳结构磷酸铁锰锂正极材料,磷酸铁锰锂正极材料的通式为LizFexMn1-x-yMy(PO4)z/C,其中0<x≤0.6,0<y≤0.1,1<z≤1.08,M为掺杂元素,所述磷酸铁锰锂正极材料的一次颗粒为50-300nm,二次颗粒平均粒径为2-6μm。该微纳结构磷酸铁锰锂正极材料具有较高的克容量、循环性能、倍率性能、首次库伦效率及振实密度。
本发明公开了一种锂离子电池非水电解液及锂离子电池,该锂离子电池非水电解液包括非水有机溶剂、锂盐和添加剂,其中该添加剂包括选自结构式1所示化合物,其中R选自碳原子数为1?3的烃基,m是1或2,上述结构式1所示化合物的含量相对于锂离子电池非水电解液总质量为0.1%?2%。本发明的锂离子电池非水电解液的高低温性能均表现优异。
本发明属于锂离子电池技术领域,特别涉及一种锂离子电池富锂阳极片的制备方法,包括以下步骤:将阳极浆料涂覆在阳极集流体上,烘干,制得包括阳极膜片的待补锂的阳极片;用电解液浸润待补锂的阳极片,阳极膜片被充分浸润后,将阳极膜片与金属锂双通道接触,得到富锂阳极片,其中,接触时的温度为10~150℃,压强小于100MPa,时间小于10h。相对于现有技术,本发明金属锂和阳极膜片之间同时形成离子通道和电子通道,阳极材料与金属锂之间本身存在的电势差能够促使金属锂快速离子化形成锂离子,通过电解液传输嵌入阳极活性物质颗粒内部,最终达到快速补锂的目的。此外,本发明工艺简单,极易实现工业化批量生产。?
一种锂电池负极片及锂电池,所述锂电池负极片包括集流体基体,所述集流体基体为锂带,还包括:沿所述锂带的长度方向延伸并叠置于所述锂带上的非锂金属箔材,所述非锂金属箔材的一端沿宽度方向露出于所述锂带,所述非锂金属箔材与所述锂带重叠部分的宽度大于1毫米且小于所述锂带宽度的一半。本实用新型的负极片采用锂带作为集流体基体,在锂带的至少一长侧边上叠置其他非锂的金属箔材,增加了负极片的韧性和强度,改善了锂金属负极的加工性能,同时也减少了负极片非活性物质的含量,提高了锂电池的能量密度。
本发明涉及锂离子电池负极材料钒酸锂及其制备方法。其包括:将含锂化合物和含钒化合物前驱体充分均匀混合,在空气、还原性气氛或惰性气氛中加热进行预处理后烧结,得到锂离子电池的钒酸锂负极材料。该方法还包括在制备过程中加入含碳材料,实现产物的碳包覆。碳材料可在前驱体混合时加入或在烧结反应前加入或在烧结反应之后加入,并再次烧结。该方法工艺简单,操作容易,并且碳材料和还原性气氛的存在不会使钒酸锂的结构和钒的价态发生改变。通过该方法合成的碳包覆的锂离子电池钒酸锂负极材料,作为锂离子电池负极材料性能优异,嵌锂电位低,有希望成为下一代锂离子电池负极材料。该合成方法适用于工业化生产高性能锂离子电池负极材料钒酸锂。
本发明提供了一种碳包覆钛酸锂材料的制备方法,其是将钛酸锂与含碳气相化合物加热,反应,得到碳包覆钛酸锂材料。本申请以气相沉积法,采用含碳气相化合物为碳源,其在高温下裂解成石墨化结构的碳并以膜状结构在碳酸锂表面均匀包覆,均匀的碳膜可以提高钛酸锂的导电性和锂离子传输能力,从而提高其倍率性能,同时碳膜可以阻止钛酸锂和电解液直接接触,抑制钛酸锂产气,提高锂离子电池的安全性和电化学性能。本申请还提供了一种上述方案所述的制备方法所制备的碳包覆钛酸锂材料,所述包覆为全包覆。本申请还提供了一种锂离子电池,所述锂离子电池的负极材料为碳包覆钛酸锂材料。
本发明公开了一种橄榄石型磷酸锰锂的制备方法,属于锂离子电池的正极材料技术领域。本发明以有机溶剂作反应溶剂,结合表面活性剂的表面修饰作用,通过改变反应参数,实现溶剂热反应过程中磷酸锰锂的核化和生长过程调控,简易合成橄榄石型的磷酸锰锂电极材料。有机溶剂和表性活性剂在热反应过程中的共同调控作用可以促进LiMnPO4晶体沿着ac平面上的晶体取向生长,提升锂离子扩散能力和电解质的渗透能力,改善LiMnPO4材料的电化学性能表现。该方法制备得到的橄榄石型磷酸锰锂纯度高,分散性好,从而提高磷酸锰锂电极于高倍率充放电情况下电化学性能,且制备工艺过程简单,易于控制,无污染,成本低,易于规模化生产。
本发明公开了一种锂离子电池补锂方法,使用隔膜将金属锂与极片组隔绝,将金属锂封装到电池特定空间,避免金属锂与正负极大面积接触,降低电池安全风险,之后将金属锂与正极或负极连接导通,不需要引出第三极,操作更加方便;注入电解液浸润金属锂,然后进行电池小电流化成,在首周化成过程中,金属锂逐渐溶解到电解液中实现对电池补锂,首周没有完全溶解的金属锂在后续充放电循环过程中能够实现对电池持续补锂,实现提升电池首次库伦效率、提升容量和循环寿命的效果;相比现有的在正极或负极极片表面贴锂箔、喷锂粉和蒸镀金属锂的方法更加安全、便捷,更易大规模应用。
本发明提供了一种软包装锂离子电池的制造方法及根据这种方法获得的软包装锂离子电池。锂离子电池的电芯上已装设有两个极耳,极耳裸露于电芯外的裸露部分满足连接要求;提供一形状尺寸匹配的调整带;将调整带电连接于极耳的裸露部分构成新的极耳。本发明的制造方法及所制造出来的软包装锂离子电池更好地满足了对极耳中心距的要求,而且简单可行,可以在电池制造厂家现有设备条件下进行操作。本发明不仅可以应用于软包装锂离子电池的制造,还可以应用于对现有的软包装锂离子电池的结构进行改造,使得制造获得或改造后的锂离子电池的正、负极耳的中心距在指定的波动范围内,提高电芯合格率,减少库存,降低成本。
本发明提供一种锂离子电池及其富锂阳极片及制备方法。所述富锂阳极片包括:集流体;以及膜片,含有活性物质且形成在集流体上,膜片所含的活性物质为阳极活性物质。其中,膜片和集流体形成初始阳极片,且膜片远离集流体的一侧为表层而靠近集流体的一侧为底层;在对初始阳极片的膜片通过电解液浸润和充电富锂后,膜片形成富锂层和非富锂层,富锂层的厚度小于膜片的厚度;且在膜片的表层上还分布有金属锂层,且富锂层和金属锂层的富锂量总和与初始阳极片需要富锂的容量相匹配。所述锂离子电池包括上述富锂阳极片。本发明只在电解液浸润的区域产生SEI膜,对卷绕工序的环境要求更低,能够实现均匀富锂,同时富锂后的极片硬度又能够满足卷绕要求。
本发明提供了一种磷酸铁锂锂离子电池正极片及其制备方法,所述磷酸铁锂锂电池正极片包括正极集流体、磷酸铁锂颗粒、导电剂以及粘接剂,其特征在于,所述正极集流体为腐蚀造孔的铝箔,所述磷酸铁锂颗粒的粒径为纳米至微米级,所述粘接剂为有机导电高分子粘结剂与不导电高分子粘结剂的混合物。采用本发明的磷酸铁锂锂离子电池正极片,提高了正极材料与正极集流体铝箔之间的粘接性,提高极片的导电性能,改善了极片阻抗分布不均的情况。
本发明属于负极结构技术领域,具体涉及一种锂金属负极及其制备方法、锂二次电池。本发明锂金属负极包括金属锂本体和复合保护层,复合保护层设置在金属锂本体的至少一表面上,复合保护层的材料包括锂离子导体材料和亲锂金属单质。复合保护层中的锂离子导体材料具有导通锂离子且电子绝缘的特性,可阻止电子传入电解质中,以缓解锂枝晶在电解质中生长的问题;同时,复合保护层中的亲锂金属单质具有溶解Li的特性,当锂离子沉积在锂金属负极表面时可溶入亲锂金属单质中形成合金固溶体,以避免因锂离子局部沉积过快而导致枝晶形核,进而避免锂枝晶的形成,提高电池的循环寿命。
本发明公开了一种基于锂磷氧氮电解质的锂离子电池及其制备方法,所述锂离子电池包括衬底和依次叠层设置在衬底上的第一电极层、电解质层和第二电极层。其中,所述电解质层为富锂掺杂的锂磷氧氮电解质。所述制备方法包括步骤:S1、提供一个衬底,在衬底上制备第一电极层;S2、在第一电极层上制备富锂掺杂的锂磷氧氮电解质,以形成电解质层;S3、在电解质层上制备第二电极层。本发明以富锂掺杂的锂磷氧氮电解质作为锂离子电池的电解质,不但提高了锂离子的离子电导率,并使得所述基于锂磷氧氮电解质的锂离子电池的倍率性能和容量保持率也受到了较大的提升,解决了制约基于锂磷氧氮电解质的全固态薄膜锂电池等锂离子电池发展的重要问题。
锂离子二次电池正极活性物质磷酸亚铁锂的制备方法,该方法包括将含有锂源、铁源、磷源和碳源的混合物烧结,冷却得到的烧结产物,其中,该方法还包括如下步骤中的至少一个:(1)在烧结前将含有锂源、铁源、磷源和碳源与分散剂的混合物进行球磨,然后对所述球磨后的混合物进行动态干燥;(2)将含有烧结产物与分散剂的混合物进行球磨,然后对所述球磨后的混合物进行动态干燥,并再次烧结。采用本发明的球磨与动态干燥相结合的方法处理后得到的磷酸亚铁锂的碳附着率得到显著提高,使磷酸亚铁锂正极材料的导电性能有了明显提高,从而改善了磷酸亚铁锂正极材料用于锂离子二次电池的充放电效率。
本发明涉及一种富锂的锂离子电池隔膜,通过在隔膜至少一侧设置富锂涂层,富锂涂层中包含的锂盐,能给电池在使用过程中提供稳定的锂离子来源。在首次充放电过程中,富锂层中的锂盐溶于电解液中释放出锂离子,补充SEI膜形成时锂离子的消耗;同时可以使石墨负极表面的SEI膜迅速形成并达到稳定状态,改善SEI膜的质量,降低SEI膜的阻抗;锂离子电池在使用过程中,富锂层中的锂盐,逐步被释放出来,保持电解液中锂盐的浓度,提高电池的循环寿命;本发明中的锂以锂化合物的方式存在,避免了使用金属锂带来的安全隐患,以及生产条件苛刻不利于规模化生产的影响,采用本方法制作的富锂层隔膜的工艺简单,对生产环境友好、简便,容易实现批量化生产。
本发明公开了一种磷酸锰铁锂类材料及其制备方法以及电池浆料和正极与锂电池,其中所述磷酸锰铁锂类材料具有LiMnxFe1-x-yMyPO4/C结构,其中0≤x≤1,0≤y≤1,M为Co、Ni、Mg、Zn、V和Ti中的一种或多种,所述磷酸锰铁锂类材料具有橄榄石型结构,且所述磷酸锰铁锂类材料在CuKa辐射下得到的XRD衍射图谱中2θ在29.6°±0.2°处的衍射峰为最强衍射峰。这种磷酸锰铁锂类材料属于正交晶系,且晶面(020)发育良好有利于锂离子沿b轴方向扩散,进而有利于改善磷酸锰铁锂类材料的电化学性能,提高锂电池倍率充放电性能。
本发明涉及锂离子电池技术领域,具体涉及一种磷酸铁锂正极材料及磷酸铁锂二次电池,所述磷酸铁锂正极材料包括如下重量份的原料:磷酸铁锂70-92份、分散导电剂0-8份、集中导电剂0-8份、协同导电剂0-20份、粘结剂1-6份、其它助剂0-2份。所述磷酸铁锂二次电池的正极采用上述所述的磷酸铁锂正极材料制得。本发明的磷酸铁锂正极材料通过采用分散导电剂、集中导电剂和协同导电剂多维复配使用,构建完整的导电网络和粘接网络,可以使得磷酸铁锂二次电池在大功率放电时内阻基本不增长或增长幅度小,提升磷酸铁锂二次电池的功率和循环寿命。本发明的磷酸铁锂二次电池在大功率放电时内阻基本不增长或增长幅度小,功率高,循环寿命长。
本发明属于化学电池领域,尤其涉及一种锂电池电解液以及含有该电解液的锂一次电池。所述锂电池电解液一种锂电池电解液,包括有机溶剂和电解质,所述的电解质为混合锂盐,所述混合锂盐是双氟磺酰亚胺锂LiFSI和高氯酸锂;所述混合盐的通式为:xLiFSI―yLiClO4,其中45%<x<70%;30%<y<55%;x、y均为质量百分数。由本发明锂电池电解液所得的一次电池适用于锂/二氧化锰(Li/MnO2),锂/二硫化铁(Li/FeS2),锂/氧化铜(Li/CuO),锂/一氟化碳【Li/(CF)x】等锂一次电池体系中,所得的一次电池具有生产成本低,电池安全性能优异,低温放电效果优秀。
本发明公开了一种基本单元锂电池组模块及由其组成的多级锂电池组,以及其充放电均衡方法。该基本单元锂电池组模块,包括至少两个串联连接的基本锂电池、至少一个平衡锂电池、与所述基本锂电池数量相等的可控制开关、及可控制开关的驱动模块、检测各个所述基本锂电池两端电压值的电压检测模块、以及单元控制器;所述平衡锂电池分别与各个所述基本锂电池并联连接,所述多个可控制开关分别用于独立控制所述平衡锂电池与各个所述基本单元锂电池模块并联连接的通断,所述可控制开关的驱动模块、所述电压检测模块分别与所述单元控制器连接。所述方法为其充放电均衡方法,所述多级锂电池组由所述基本单元锂电池模块组成。本发明能提高锂电池充放电效率。
本发明公开了一种配料工艺锂离子电池电极浆料半干法配料工艺,电极浆料含有粘结剂,将所需粘结剂分n批次加入,包括至少一个批次加入粘结剂粉体和至少一个批次加入粘结剂胶液,其中,n为大于等于2的整数,本发明还公开上述配料工艺制备的锂离子电池正极片、负极片及锂离子电池。本发明提供的方案既可缩短搅拌时间,提高电极浆料的固含量和稳定浆料粘度,又可降低设备负载,提高浆料的分散性能。
本发明提供了一种锂电池正极浆料,其特征在于,包括正极活性物质和添加剂,所述添加剂为聚异氰酸酯类化合物,所述聚异氰酸酯类化合物含有带羟基的支链。该正极浆料中含有带有羟基的聚异氰酸酯类化合物,羟基可与碳酸酯类电解液在高温下发生聚合反应生成胶状物覆盖在正极表面,从而可阻断锂离子电池的内部离子通路,避免高温下正负极短路所带来的电池安全问题。
本发明实施例的目的在于克服现有技术的问题,提出一种安全性能高、循环性能好、放电效果佳的正极材料、负极材料或隔膜材料。本发明实施例的另一目的在于提供一种含有该正极材料、负极材料或隔膜材料的锂电池及该锂电池制造方法。本申请既提高了安全性能,又不影响电池的循环性能、放电性能,具有安全性能高、循环性能好、放电效果佳的特点。
本发明涉及锂离子电池领域,公开了一种锂离子电池极片的涂布方法锂离子电池极片锂离子电池。锂离子电池的极片,包括:集流体、电极材料层,电极材料层涂覆在集流体的上方;其中,集流体表面具有复数个通孔,并且具有复数个凸起部和/或凹陷部。采用该结构有利于增加电极材料层与集流体的粘结结合度,有利于提高电极材料的厚度,从而有利于提高锂离子电池的容量。
本发明公开了一种锂电池卷芯体制作方法、锂电池卷芯体及锂电池,包括步骤:将电极浆料涂布在集流体上,形成多个间隔排列的膜区,膜区宽度为单个卷芯体所需极片宽度的偶数倍;当膜区宽度与锂电池单个卷芯体所需极片宽度之间的倍数大于2时,切割各膜区,使切割后的各膜区宽度为单个卷芯体所需极片宽度的两倍;先卷绕集流体再切割分离相邻膜区或先切割分离相邻膜区再卷绕集流体,得到卷起状的预卷芯体,其中预卷芯体包括一膜区和一相邻膜区之间的间隔区;切割预卷芯体,得到两个卷芯体。
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