本发明公开了一种锂离子动力电池正极材料锰酸锂,分子式为Li1+xMn2-yTayO4/zAl2O3,其中0<x≤0.2,0<y≤0.2,0<z≤1.0。本发明同时公开了其制备方法,步骤如下:将锂源化合物、锰源化合物和钽元素添加剂按比例混合球磨后,高温焙烧制得锰酸锂;再将锰酸锂分散在分散剂中,并加入铝盐反应,得到沉淀,最后将沉淀进行两段焙烧二次退火,降温过筛即得。本发明采用复合金属双掺杂机理,对锰酸锂进行钽、锂两元素的掺杂改性,抑制John-Teller效应,大大提高了锰酸锂材料的常温及高温循环性能。最后采用分段焙烧及多次退火工艺,达到颗粒粒径和比表面积的可控性,提高材料的振实密度及加工性能,同时有效的降低材料烧结中的氧缺陷程度。
本发明公开了一种海胆状纳米TixSn1?xO2/石墨烯三维复合材料的制备方法及其在锂离子电池负极上的应用。本发明是利用配位原理和分子自组装方法,通过一步水热合成技术自组装制备海胆状纳米TixSn1?xO2/石墨烯三维复合材料。本发明的制备方法是:(1)制备氧化石墨烯,(2)制备表面带负电的氧化石墨溶胶;(3)还原制得海胆状纳米TixSn1?xO2/石墨烯三维复合材料。本发明反应过程在水溶液中进行,无需添加其它试剂,工艺简单、成本低廉且节能环保,易于工业上量产。作为锂离子电池阳极材料,这种三维复合结构有利于电解液在复合材料间的扩散及电子和离子在材料中传输,能有效提高复合材料的充放电容量、循环寿命和倍率等性能。
本发明公开一种锂离子动力电池用球形锰酸锂及其前躯体制备方法。其中前躯体制备方法是按照下述步骤进行的:(1)配制锰盐水溶液;(2)配制沉淀剂水溶液;(3)将(1)(2)中配制好的溶液,注入到带搅拌和恒温水浴的反应釜中;(4)将上述得到的MnCO3和含元素M的化合物按照M和Mn的混合后烧结得到前躯体。所述球形锰酸锂制备方法是按照下述步骤进行的:将前躯体和Li2CO3混料后烧结得到掺杂M的球形尖晶石锰酸锂。与本发明的方法具有下述优点:(1)杂质含量低、放电平台高、高比容量、循环性能好、高温性能好、振实密度高。(2)原材料及生产成本低,粉体颗粒大小可控、微量添加剂分散均匀、粒度分布集中、微观形貌为球形或类球形。
本实用新型涉及正极片和卷绕式锂离子动力电池电芯及锂离子动力电池,正极片包括正极片本体,正极片本体上涂覆有正极片涂层,正极片本体上具有用于与负极片弯折部对应的正极片弯折部位,正极片弯折部位的至少一侧面上设有绝缘阻挡结构,在电池充电过程中,正极片上于正极片弯折部没有锂离子脱嵌,因此在对应的负极片弯折部分上也就没有活性的锂离子,杜绝了负极片弯折部析出金属锂的可能性,减少了现有技术中卷绕电芯热压过程中负极片弯折部容易掉料导致使用时电池内部析锂造成短路的问题,提高了电池的使用安全性能。
本发明提供了一种近零膨胀系数镁橄榄石‑锂霞石复合陶瓷材料,在室温‑600oC范围内使用的零膨胀材料,以镁橄榄石、镁砂、二氧化硅,氧化铝和碳酸锂为原料,首先将镁橄榄石在烧结,得到镁橄榄石熟料,采用高温固态烧结法方法制备的锂霞石,混合二氧化硅、氧化铝和碳酸锂之后在预烧,得到锂霞石负膨胀材料;然后将合成的镁橄榄石、镁砂混合,将镁橄榄石、镁砂的混合粉体与和锂霞石粉料按比例进行配料,并将粉料倒入球磨罐中球磨,出料烘干后,进行造粒、排胶、烧结得到镁橄榄石‑锂霞石复合陶瓷材料。该方法制备的镁橄榄石‑锂霞石复合材料在室温‑600oC范围内材料膨胀系数为零,该方法过程简单,成本低廉,适合大规模生产。
本发明属于锂离子电池电解液制备技术领域,具体涉及一种5V高电压镍锰酸锂正极用锂离子电池电解液。该电解液由电解质锂盐、非水有机溶剂、负极成膜添加剂和正极成膜添加剂组成。本发明制备的锂离子电池电解液能明显改善镍锰酸锂正极材料中因金属离子在高温、高压下溶出造成的电池循环性能迅速下降的问题,使电池具有优异的循环能力和库伦效率。
本实用新型涉及锂电池极耳与极柱的连接件及使用该连接件的锂电池。其中锂电池极耳与极柱的连接件包括极耳连接部,极耳连接部包括中部的支撑部分和设置在支撑部分两侧的用于构成U形凹槽的侧壁的折弯部,折弯部的边沿固连有用于向U形凹槽的外侧弯折而与折弯部形成用于包夹相应半极耳的U形保护槽的保护翻沿。极耳连接部弯折成U形凹槽后,两折弯部的一侧表面能够分别贴合在对应半极耳的内侧壁上,由于极耳连接部还具有两个保护翻沿,各保护翻沿均能够向U形凹槽的外侧弯折而与折弯部形成用于包夹相应半极耳的U形保护槽,因此能够实现与极耳的准确定位,有效防止焊接时极耳与连接件之间发生偏移。
本发明属于锂电池材料回收技术领域,具体涉及一种退役锂离子动力电池镍钴锰酸锂三元正极材料回收再利用方法,包括如下步骤:(1)将废旧三元锂离子电池经过放电、拆解、分选,而后对正极片进行稀酸浸泡配合机械搅拌和超声清洗,分离出集流体;(2)经过除杂,过滤并调控浸出液中离子配比;(3)喷雾干燥后进行阶梯高温煅烧得到镍钴锰酸锂正极材料。本发明通过稀酸浸出−搅拌清洗法达到分离集流体和电池材料的目的,分离效率达到99%以上,氨水调控pH的方法去除Al、Fe杂质离子,加入乙酸钡可去除SO42‑离子的影响,本发明设计的回收方法流程简单,过程中新引入的化合物少,且副产物纯度高,过程绿色无污染,适合产业化推广。
本发明公开了一种锂离子电池复合负极极片,包括负极集流体,所述负极集流体的两面分别涂覆有第一涂覆层和第二涂覆层,所述第一涂覆层的涂覆浆料为石墨浆料,所述第二涂覆层的涂覆浆料为钛酸锂浆料。本发明在负极集流体两面分别涂覆包括石墨、粘结剂、导电剂的第一涂覆层,和包括钛酸锂、粘结剂、导电剂的第二涂覆层,利用石墨负极材料的克容量高、加工性能优异、电压平台低的特点提高电池的能量密度,利用钛酸锂负极材料倍率性能好、循环性能优异、低温性能好的特点扩大电池的使用范围和提高电池的电化学性能。本发明还公开了该复合负极极片的制备方法及包含该复合负极极片的锂离子电池。
本发明公开了一种安全补锂负极片、制备方法及其锂电池,本发明通过设计一种极片安全预锂的方法以提高负极为硅基材料的电池的首效及安全性能。负极片的安全预锂由均匀分散于负极活性物质表面的补锂物质以及补锂后负极片表面的陶瓷保护层来实现。采用安全预理方法的电池具有较高的首次充放电效率与放电容量,并且这种结构设计可以抑制补锂过量造成的电池安全问题。该复合涂层制备方法简单、电化学性能安全性能优异,具有广阔的应用前景。
本实用新型涉及一种锂电池电芯去毛刺工装及锂电池电芯去毛刺装置。锂电池电芯去毛刺工装包括用于沿左右方向放置电芯的电芯支撑台,所述电芯支撑台上设有厚度方向沿左右方向延伸的挡板,所述电芯支撑台上于挡板厚度方向的一侧设有电芯放置位,所述挡板上设有供电芯的极耳穿过的窗口,当极耳穿过所述窗口后所述挡板将散落的毛刺挡在背离电芯放置位的一侧。本实用新型解决了现有中去毛刺过程中毛刺易进入电芯内部的技术问题;本实用新型的目的还在于提供一种使用该工装的锂电池电芯去毛刺装置。
本发明涉及锂电池电解液技术领域,且公开了一种镍锰酸锂正极用双功能型锂离子电池电解液,具体包括电解质锂盐,非水有机溶剂,负极成膜添加剂和双功能型添加剂组成,所述负极成膜添加剂为氟代碳酸乙烯脂和碳酸乙烯亚乙烯脂中的至少一种,所述双功能型添加剂特指三(六氟异丙基磷酸脂)和三(2,2,2‑三氟乙基)磷酸脂。其中,锂盐浓度为0.8‑1.5M,负极成膜添加剂的量为1‑5%,双功能型添加剂的量为1‑10%。本发明具有配置过程简单、成本低廉、用料省、能够起到维持正极结构稳定的作用、改善循环同时明显提高电池安全系数的优点。
本发明公开了一种锂离子电池用碳/硅/块状石墨负极材料、制备方法及锂离子电池,该负极材料包括硅/块状石墨复合基体,所述硅/块状石墨复合基体表面包覆有碳层;所述硅/块状石墨复合基体为表面孔洞中填充硅粉的块状石墨颗粒。本发明的锂离子电池用碳/硅/块状石墨负极材料,在利用硅粉提高了负极材料容量的基础上,提高了碳基材料的可逆容量,有效缓冲硅颗粒在充放电过程中产生的巨大体积变化,抑制硅的体积膨胀;所得碳/硅/块状石墨负极材料具有振实密度高、可逆容量高、容量可设计、循环性能稳定的特点,从而提高了锂离子电池的电化学性能,改善其循环稳定性,延长了其使用寿命,满足市场化锂离子电池高能量密度的需求。
本发明公开了一种利用含铝锂电解物料制备碳酸锂的方法,通过将铝电解生产中产生的富余含电解质物料经过破碎,然后得到的破碎料与铝盐溶液管、无机酸、水按比例加入反应釜浓缩,离心分离等步骤,提取出碳酸锂成品,本发明工艺流程简单,方便操作,可以实现创造较好的经济效益。
本发明公开了一种利用回收废旧锂电池材料磷酸铁锂制备的土壤修复催化剂及其使用方法。所述土壤修复催化剂由催化主剂、催化辅剂、固体复合药剂和复合溶液组成;另外,加入土壤修复氧化剂溶液,其加入量为污染土壤中污染物含量的100~350倍。使用时,先在污染土壤中加入固体复合药剂,然后加入粉碎研磨所得催化辅剂粉末和催化主剂粉末,接着依次喷淋复合溶液和土壤修复氧化剂溶液;喷淋后将污染土壤建堆堆放进行反应,充分反应后为土壤生物修复做准备。通过本发明解决了磷酸铁锂资源化回收应用问题,同时解决、提高了土壤有机污染物化学氧化去除效率问题。
本发明提供了一种锂离子电池复合极片,包括电池极片以及复合于所述电池极片表面的功能性涂层,所述功能性涂层由功能性物质和粘合剂制备而成,所述功能性物质选自含磷化合物、含氮化合物和无机硅类化合物中的一种或多种,所述电池极片为电池正极和/或电池负极。本发明提供的锂离子电池复合极片在电池极片表面涂覆了一层功能性涂层,该功能性涂层在锂离子电池温度升高时,可以快速吸收电池的多余热量,作为反应熵,自发地响应化学反应,在电池极片表面生成保护层,一方面可以有效抑制电池的温度的继续升高,另一方面可以钝化电池阴阳极的活性层,从根源上控制电池的安全隐患,保障电池的安全性。
本实用新型涉及一种铝壳锂电池盖板及使用该盖板的锂电池,一种铝壳锂电池盖板,包括光盖板,光盖板的一端设置有负极柱、负极引出孔、绝缘件和凹槽,光盖板的另一端冲压出一个凸台设置为正极柱,正极柱的下方焊接有正极导电柄,绝缘件通过注塑工艺充填到负极引出孔的上表面、孔内壁及下表面,绝缘件设置有凸起结构,凸起结构卡在凹槽内,负极柱的下方焊接有负极导电柄,负极柱依次穿过绝缘件和负极导电柄并铆接在负极导电柄的一侧,负极柱通过对铆接面进行激光焊与负极导电柄焊接在一起;本实用新型使用该盖板的锂电池具有结构及加工工艺简单、成本低、生产效率高、内部温度分布均匀、装配结构简单高效的优点。
本实用新型公开了一种锂电池密封结构及具有该密封结构的锂电池,锂电池密封结构包括壳体、密封罩和密封台,其中壳体的上端设置有注液口,注液口的上端为橡胶垫安装面,橡胶垫安装面上设置有密封橡胶垫,密封罩包括竖直罩体、倾斜罩体以及密封顶盖,竖直罩体的内周沿周向设置有密封凸起环,竖直罩体与注液口装配,密封台包括上台体、下台体和连接在上台体和下台体之间的连接杆,连接杆与密封台避让孔滑动装配,上台体与密封顶盖之间设置有压紧弹簧,下台体通过密封胶圈与倾斜罩体的内周面接触。本实用新型密封性能好,使用安全可靠。本实用新型适合在锂电池密封技术领域中广泛应用。
本发明提供了一种中高温低膨胀系数镁橄榄石‑锂辉石复合陶瓷材料,以镁橄榄石、镁砂、碳酸锂、正硅酸乙酯,异丙醇铝以及硝酸锂为原料,首先将镁橄榄石在高温下烧结,得到镁橄榄石熟料,然后将合成的镁橄榄石、镁砂进行混合,将镁橄榄石、镁砂的混合粉体与和锂辉石粉料进行配料,并将粉料倒入球磨罐球磨,出料烘干后,加入PVA溶液作为有机粘合剂进行造粒,将造粒后的粉料倒入模具中压成圆柱形块体。块体排胶后随后高温下烧结得到镁橄榄石‑锂辉石复合陶瓷材料。本发明制备陶瓷材料,改善镁橄榄石材料的热震性能,提高镁橄榄石格子砖在温度急剧变化过程中的稳定性,该类材料在中高温区具有较低的负膨胀性能,同时制备工艺简单,生产成本较低。
本实用新型涉及锂电池制造设备技术领域,尤其涉及锂电池壳口电解液去除装置和锂电池注液机,锂电池壳口电解液去除装置包括用于产生高压气体的风源发生器、对高压气体进行加热的发热器和将完成加热后的高压气体导向吹到锂电池壳口上的导风器,风源发生器的出气端与发热器的进气端连通,发热器的出气端与导风器的进气端连通,导风器的出气端朝向锂电池壳口。本实用新型的锂电池壳口电解液去除装置,通过发热的高压气体产生的大量热量迅速把锂电池壳口上的电解液吹干和吹尽,达到去除锂电池壳口上的电解液的目的,避免因电解液或电解液结晶影响锂电池是外观和锂电池的封口效果,且不会对锂电池壳口造成损伤,有助于提升产品的生产效率和产品品质。
本发明公开了一种锂硫电池硫/碳复合正极材料的普适性制备方法,将生物质、氧化镁和碳酸氢钾在玻璃研钵中充分研磨得到物料A;将物料A转移至瓷舟中并将瓷舟平放于管式炉内,通入惰性气体使物料在升温过程中处于惰性气体环境中得到物料B;将物料B转移至烧杯内并倒入盐酸溶液浸泡12h,用高纯水进行洗涤直至滤液呈中性,然后置于鼓风干燥箱内于40‑60℃干燥12h得到囊泡状多孔碳材料即物料C;将物料C与升华硫混合,在空气条件下于120℃混合12h使硫成功掺杂在物料C中,最终制得锂硫电池硫/碳复合正极材料。本发明使用生物质经过处理制得囊泡状多孔碳材料作为载硫基质,在锂硫电池领域较为新颖且具有一定的普适性。
本发明涉及一种锂离子电池叠片单元、电芯及其制备方法、锂离子电池,属于锂离子电池技术领域。本发明的锂离子电池叠片单元包括内电极片、隔膜以及与内电极片极性相反的外电极片,所述内电极片的两个侧面上分别通过粘结剂粘结有所述隔膜,所述隔膜的外侧面上通过粘结剂粘结有所述外电极片。本发明的锂离子电池叠片单元,一方面能够防止隔膜相对于极片发生错位,避免了正极片和负极片之间发生短路,另一方面,在制作电芯时,由于省去了部分向极片中夹设隔膜的工序,大大节省了电芯制作的时间,提高了锂离子电池的生产效率。
本发明公开了一种锂离子电池负极材料碳包覆及金属掺杂钛酸锂的制备方法,该制备方法是以锂源化合物和偏钛酸为原料,或者以锂源化合物、偏钛酸和金属源化合物为原料,将其原料加入到行星式球磨机中进行球磨混合,混合均匀后得到前躯体,将前躯体进行干燥、粉碎,得到细粉,然后将细粉置于坩埚中,在非氧化氛围下利用微波在650~850℃温度下热处理25~45分钟,微波热处理后制备出本发明产品锂离子电池负极材料碳包覆或金属掺杂钛酸锂。本发明技术方案生产工艺简单、成本能耗低、产量高,易于工业实施;利用本发明技术方案制备的产品导电性高、电阻和极化较低,电池的能量密度较高,在大幅度地提高Li4Ti5O12电导率的同时,有效地提高了充放电容量和循环次数。
本发明提供一种单晶镍钴锰酸锂前驱体及制备方法,包括配制混合盐溶液、沉淀剂溶液和络合剂溶液,以7‑20L/min流速向反应釜中通氧气和非氧气体积比为1:19‑1:29的混合气体;以60‑120ml/min流速加混合盐溶液、氢氧化钠溶液和氨水溶液反应;保持pH值10.0‑11.0、30‑60℃、100‑500rpm的搅拌转速;得一次颗粒片层厚度100‑200nm、粒径D503.0‑4.0µm、粒度分布(D90‑D10)/D50≤0.8的单晶镍钴锰酸锂前驱体。本发明所制前驱体二次颗粒粒径D50为3.0‑4.0µm、粒度分布不大于0.8。该前驱体所制单晶镍钴锰酸锂颗粒粒度分布窄,高低温性能好。
本发明公开一种用于电池或电化学容器负极材料的纳米钛酸锂、其与二氧化钛的复合物的制备方法,包括以下步骤:(1)含钛化合物与氢氧化钠(钾)加热反应,冷却,水洗涤至不同的PH值,干燥得钛酸钠(钾)或钛酸-钛酸钠(钾)复合物;(2)将步骤(1)的产物与无机锂盐混合,加热至451~1000℃下熔融交换反应30分钟~48小时,或者将步骤(1)的产物在惰性气体或还原性气体下,与有机锂盐或者有机锂盐和无机锂盐的混合物混合,加热至150~1000℃熔融交换反应30分钟~48小时,然后水洗涤,干燥得最终产物。本发明用于电池或电化学容器负极材料的制造,产品结晶性能好、电化学性能优异、工艺简单、易于工业化生产。
本发明涉及电解液成分测定技术领域,具体涉及一种使用ICP检测电解液中六氟磷酸锂浓度含量的方法;包括以下步骤:取浓度为37%的浓盐酸100mL,加入100mL去离子水稀释待用,制成盐酸溶液;采用移液管或者移液枪准确取待检测溶剂20mL于125mL的分液漏斗内,加入30mL盐酸溶液震荡,静置10min,水相即萃取所得锂盐溶液,并用盐酸反萃取有机相2次后,把三次萃取所得水相锂盐溶液混合收集,同时用去离子水定容至100mL,制得待检测电解液;用等离子体发射光谱分析仪对待检测电解液进行等离子体发射光谱分析,得到它们的吸光度值A,根据吸光度值A以及标准曲线求得稀释后的待测电解液的锂盐浓度C0,再根据公式计算出待测电解液的锂盐浓度C;该方法操作简单,提高了效率和精度。
本发明公开了一种复合陶瓷涂料、锂离子电池复合陶瓷隔膜及锂离子电池,该涂料包含陶瓷粉体和固体电解质粉体;所述陶瓷粉体与固体电解质粉体的质量比为1~19:1~9。本发明的复合陶瓷涂料,包含陶瓷粉体和无机固体电解质粉体,陶瓷粉体耐高温,无机固体电解质具有优异的离子电导性,使用该涂料在基膜表面形成复合陶瓷层,一方面提高了隔膜的机械性能、耐高温收缩性能,进而提高了锂离子电池的高温稳定性和安全性;另一方面提高了陶瓷隔膜的离子电导率,从而有效降低锂离子电池的内阻,提高了锂离子电池的电化学性能。
本发明属于锂离子电池技术领域,具体公开了一种锂离子电池正负极板及其制备方法、卷芯和锂离子电池。该锂离子电池正负极板中,正/负极板包括正/负极集流体层、正/负极阳面材料层和正/负极阴面材料层;所述正极阳面材料层、正极阴面材料层分别叠设于所述正极集流体层的两个外表面;所述负极阳面材料层、负极阴面材料层分别叠设于所述负极集流体层的两个外表面;阴面材料层中电极材料的面密度为相应极板总电极材料面密度的30%~48%;阳面材料材料层中电极材料的面密度为相应极板总电极材料面密度的52%~70%。该正负极板结构使得正负极板配合得更加紧密,有效的增加正负极板的压实密度,使最终获得的锂离子电池能量密度提高了至少8.5%以上。
本发明涉及一种空间缓冲、掺杂锂的硅氧化物复合材料及其制备方法、锂离子电池,属于锂离子电池技术领域。该材料为核壳结构,其中核为预掺杂锂的硅氧复合材料,壳为包覆碳层。掺杂锂为制备过程通过固相反应将硅氧复合材料中的氧化硅转化为硅酸锂。该空间缓冲、掺杂锂的硅氧化物复合材料的制备方法包括在硅氧化物颗粒表面包覆锂源后通过化学气相碳沉积在得到的颗粒表面形成一层包覆碳层;将得到的包覆材料在真空或者惰性气氛下烧结,表层包覆锂源与硅氧化物反应,一方面实现硅氧化物材料的锂掺杂,另一方面实现空腔结构的构筑。本发明的空间缓冲、掺杂锂的硅氧化物复合材料具有高比容量、高首次充放电效率、长寿命的特点。
本发明公开了一种通式为LiMn1-xMxO2(其中M为Ni,Co,Al,Cr等的一种或几种,x为0≤x≤0.05和0.05<x≤0.15)的锂离子电池正极材料层状锰酸锂及其制备方法,本发明方法分两步:前躯体(Mn1-xMx)2O3的制备和层状锰酸锂的制备;本制备方法将固相法和湿法二者优点结合起来,既能按化学计量比进行配料,又能在低温、需少量惰性气体保护的条件下完成,通过控制掺杂元素含量调产品为正交结构(0≤x≤0.05)或单斜结构(0.05<x≤0.15),本发明产品具有完整的层状结构,晶粒尺寸可控制在纳米级,且首次放电容量高,容量活化循环次数可减小到2-3次,循环寿命长。
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