本发明提供了一种多孔陶瓷材料、固体电解质材料及其制备方法和锂离子电池。本发明的固体电解质材料还采用固态有机锂离子导体填充在氧化物固体电解质陶瓷层内的孔洞中,没有液态电解液和有机隔膜,兼具纯氧化物固体电解质和有机聚合物电解质二者的优点,具有非常好的锂离子导电性能,常温电导率5~8×10‑2S.cm‑1,内部没有液态物质,没有腐蚀性、变形、膨胀;该复合型固体电解质不会有燃烧、起火、爆炸、泄露的风险。
本发明涉及一种电解液及其制备方法和锂离子电池,所述电解液包括溶剂、锂盐和至少一种具有式1所示结构式的添加剂:
本发明涉及一种在固态电解质基底溅射锂金属负极材料的方法,包括固态电解质基底,以及溅射在固态电解质基底上的锂金属靶材,所述的锂金属靶材与固态电解质基底紧密结合。本发明利用较PVD(物理气相沉积)或者ALD(原子层沉积)技术更为廉价的溅射技术,实现固态电解质和锂金属靶材的紧密结合,进一步减小了界面电阻;并且在溅射过程中有保护气体保护,防止锂金属氧化,并且溅射过程中无需加热,并且可以以锂负极作为集流体,进一步降低了制备成本。
本发明公开了一种在700‑800度之间熔炼时具有抗燃烧性能的高阻尼Al‑Li‑Cd‑S铝锂合金及其加工工艺。按重量百分比计,合金的组成为:Li:2.0‑4.0wt.%,Cd:2.0‑5.0wt.%,Si:2.0‑3.0wt.%,Sr:2.0‑6.0wt.%,Ca:2.0‑4.0wt.%,Pr:0.2‑0.4wt.%,Th:0.1‑0.2wt.%,S:0.5‑1.0wt.%,B:1.0‑1.5wt.%,余量为铝。本发明针对目前高温下铝锂合金在熔炼时需要进行保护熔炼的现状提供了一种新颖材料学的解决方案。通过筛选合金元素在铝锂熔体表面形成一层结构致密持久的保护膜,能够明显提高铝锂合金的起燃温度。该材料具有传统铝锂合金的力学性能,并具有传统铝锂合金不具备的高阻尼性能:SDC=3‑10%,传统材料为SDC=0.5‑0.8%左右。该合金在大气下感应熔炼,冶炼加工方法简单,生产成本比较低。在保证阻尼性能的同时,也使得合金的使用寿命有了进一步提高,便于工业化大规模应用。
本发明公开了一种在700‑800度之间熔炼时具有抗燃烧性能的高阻尼Al‑Li‑Mg‑S铝锂合金及其加工工艺。按重量百分比计,合金的组成为:Li:4.0‑9.0wt.%,Mg:2.0‑4.0wt.%,In:1.0‑2.0wt.%,Sr:2.0‑8.0wt.%,Ca:1.0‑2.0wt.%,Ho:0.1‑0.2wt.%,Er:0.4‑0.5wt.%,S:1.0‑1.2wt.%,B:0.5‑1.0wt.%,余量为铝。本发明针对目前高温下铝锂合金在熔炼时需要进行保护熔炼的现状提供了一种新颖材料学的解决方案。通过筛选合金元素在铝锂熔体表面形成一层结构致密持久的保护膜,能够明显提高铝锂合金的起燃温度。该材料具有传统铝锂合金的力学性能,并具有传统铝锂合金不具备的高阻尼性能:SDC=3‑10%,传统材料为SDC=0.5‑0.8%左右。该合金在大气下感应熔炼,冶炼加工方法简单,生产成本比较低。在保证阻尼性能的同时,也使得合金的高温使用寿命和性能有了进一步提高,便于工业化大规模应用。
本发明涉及锂离子电池硅材料技术领域,具体提供一种硅氧复合材料及其制备方法和锂离子电池。所述硅氧复合材料为具有核壳结构的复合材料,其核层材料为多孔SiOx颗粒,壳层材料为聚单宁酸,且核层材料和壳层材料之间以及壳层材料中嵌有导电剂;其中,0<x<2。本发明的硅氧材料具有良好导电性能和良好的结构稳定性,用作锂离子电池负极活性材料时,可以有效提高硅基负极材料的结构稳定性和倍率特性。
本发明涉及一种低成本制备磷酸铁锂正极材料的方法及其在锂离子电池中的应用。本发明制备方法如下:先通过工业化喷雾干燥法,将锂源和磷源的水溶液以一定流速引入喷雾干燥腔体,在140~220℃条件下,使得两种物质迅速以较高表面能进行反应,制得磷酸铁材料;然后分别配制锂源溶液、还原剂溶液和磷酸铁悬浊液;在常温、恒速搅拌条件下,再将锂源溶液和还原剂溶液分别注入到装有磷酸铁悬浊液的反应釜中,恒速搅拌2~3h,反应结束后,将产物离心、洗涤,干燥获得磷酸铁锂材料。本发明合成过程均在220℃以内进行,并且不需要惰性气体保护,全程在空气中操作,操作安全、简便、重复性好,目标产物制备成本低,对实际应用具有重要意义。
本发明属于电池负极材料技术领域,尤其涉及一种碳基复合材料和锂离子电池。本发明碳基复合材料包括二维层状石墨氮化碳和包覆二维层状石墨氮化碳的炭;碳基复合材料通过二维层状石墨氮化碳与含碳有机物原位热解反应得到或通过在二维层状石墨氮化碳表面化学气相沉积炭得到。本发明碳基复合材料为多孔结构,具有高的比表面积,该碳基复合材料导电性好,二维层状石墨氮化碳表面的炭对g‑C3N4起连接和支撑作用,能够有效缓解体积膨胀,该碳基复合材料作为锂离子电池的负极材料可以增大电极/电解质接触面积,同时缩短锂离子扩散距离,从而促进锂离子的加入,并能够提高储锂能力,使得锂离子电池比容量高、充放电快速、循环寿命长。
本发明属于锂离子电池电极材料技术领域,公开了一种多孔镍钴锰复合氢氧化物及其制备方法和在锂离子正极材料中的应用,具体为作为锂离子电池正极材料前驱体在锂离子正极材料中的应用。本发明制备方法包括以下步骤:将镍盐、钴盐、锰盐水溶液、络合剂和沉淀剂混合,加入疏松剂,调节体系pH为10~12,加热搅拌反应,得到多孔镍钴锰复合氢氧化物沉淀;洗涤、干燥后,得到多孔镍钴锰复合氢氧化物。本发明方法制备得到具有内部空洞多、比表面积大、反应活性高等特点的多孔镍钴锰复合氢氧化物,其比表面积可为20~100m2/g,将其应用于锂离子正极材料中,得到高性能的镍钴锰酸锂正极材料,表现出良好的电性能,具有广阔的市场前景。
本发明涉及一种预锂化SiOx负极材料的处理方法。一种预锂化SiOx负极材料的处理方法,包括步骤:将预锂化SiOx负极材料与第一固体化合物混合,得到第一混合物,其中,0<X<2,第一固体化合物选自氟化铵及磷酸铵中的至少一种;在保护气体的气氛下,将第一混合物在50℃~300℃下进行保温烧结,得到第一预锂硅负极材料。上述预锂化SiOx负极材料的处理方法能够提升预锂化SiOx负极材料的稳定性。
本发明公开了一种层状富锂锰基复合正极材料、制备方法及电池,所述层状富锂锰基复合正极材料为O6‑O3型锂离子电池正极材料,化学通式为xLi0.83MnyMzO2‑(1‑x)LiMnyMzO2;其中:M包含Li、Mg、Al、Cr、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo中的至少一种,0≤x≤1,0≤y≤1,y+z≤1。本发明还提供了该正极材料的额制备方法及电池。本发明制备的O6‑O3型锂离子电池正极材料与纯相O3型正极材料相比,O6‑O3型锂离子正极材料中抑制过渡金属层的Mn向锂层迁移,因此循环中减少层状相到尖晶石相的相变,从而可有效提高材料的循环性能和倍率性能。
一种锂离子电池正极材料,包括基材和涂覆在基 材粒子表面的包覆材料纳米膜,基材为LiNi1- x- yCoxMyO2,其中M 为选自Mg、Al、Ti、Mn、Y、Fe中的至少一种元素,0<x、 y<0.4,包覆材料为氧化物或快离子导电玻璃。该正极材料的 制备方法包括:(1)将镍盐、钴盐和至少一种第三金属元素的盐 水溶液,以碱液共沉淀,制备前驱体混合氢氧化物;(2)将前驱 体氢氧化物与含锂化合物烧结,制得颗粒状正极材料基材;(3) 在基材粒子表面涂覆一层包覆材料的纳米膜。本发明的锂离子 电池正极材料不但具有优良的电化学性能,也能保持良好的加 工性能。
本发明提供了一种锂离子电池的电解液,该电解液含有作为电解质的锂盐、有机溶剂和添加剂,其中,所述有机溶剂为含有碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯和碳酸甲丙酯的混合溶剂;所述添加剂为Γ-丁内酯和三氟甲基磺酰亚胺锂的混合物。本发明还提供了一种锂离子电池,该电池包括本发明提供的电解液。本发明提供的电解液,可以有效地提高锂离子电池的综合性能,即低温性能、倍率性能和循环性能。
本发明涉及一种掺杂了M元素的单斜相锆酸锂晶体及其制备方法和应用,所述掺杂了M元素的单斜相锆酸锂晶体为在铌酸锂晶体中掺入有M离子,化学式组成为Li6+yZr2-xMxO7,其中x=0.01~0.4,M为正二价或正三价的金属元素,当M为正二价的金属元素时,y=2x,当M为正三价的金属元素时,y=x;所述制备方法为高温固相法,生产效率高,产物产量高且纯度高;所述应用为在锂离子电池固体电解质方面的应用,用其所制得的固体电解质,离子电导率高、电化学稳定性好、安全性高,在锂离子电池领域具有非常广大的应用前景。
本发明属于锂硫电池的技术领域,具体的涉及一种锂硫电池高比表面积正极材料的制备方法。该种锂硫电池正极材料的制备方法,包括以下步骤:(1)制备共价有机框架材料包覆碳纳米管复合材料;(2)制备硫/共价有机框架材料包覆碳纳米管复合材料。通过本发明所述制备方法制备所得的共价有机框架材料包覆碳纳米管的复合材料既具备多级结构优势,有效增加了比表面积与孔体积;又具备双电性优势,基于这种协同效应,对于锂硫电池电化学性能的提高具有重要意义。
本发明公开了一种基于经验函数和无线数据传输的锂电池充电动态保护系统,包括:锂电池管理系统、GPRS数据传输模块、充电电压监控模块、充电电流监控模块、充电功率监控模块、温度检测模块、充放电循环次数监控模块、锂电池容量监控模块、充电时间监控模块、远程测控终端和云数据平台。采用本发明提供的方案通过经验函数确定电池安全等级,不同安全等级的充电电压、充电功率不同,根据安全等级设定充电参数的范围,以实现多规格、多标准、多参数实时动态监控充电情况,进而实现锂电池的充电保护,防止发生危险。另外,通过云数据平台可实现充电情况的实时监控和记录,进一步提升动态充电的安全性。
一种析锂检测方法及装置、极化比例的获取方法及装置,属于充电电池技术领域。该方法包括:基于充电电池的荷电状态,获取充电电池的开路电压和充电电池的负极开路电压(205);基于充电电池的开路电压、充电电池的端电压和充电电池的极化比例,获取充电电池的负极极化电压(206),充电电池的极化比例表示充电电池处于析锂临界点时,充电电池的负极极化电压占充电电池的极化电压的比例;基于充电电池的负极开路电压和充电电池的负极极化电压,获取充电电池的负极电压(207);基于充电电池的负极电压,判断充电电池是否发生析锂(208)。该方法提高了析锂检测的准确性。
本发明提供一种锂电池安全充电保护系统,包括:电池状态监测模块,设置在汽车内,用于监测锂电池的电池状态数据;充电装置状态获取模块,设置在汽车内,用于获取充电装置的装置状态数据;第一充电保护模块,设置在汽车内,分别与电池状态监测模块和充电装置状态获取模块电连接,用于获取电池状态数据和装置状态数据,基于电池状态数据和装置状态数据确定第一充电保护策略并执行第一充电保护策略。本发明的锂电池安全充电保护系统,以保证锂电池在汽车充电过程中的安全。
本发明属于锂电池技术领域,具体涉及一种锂电池正负极自动化组装设备,包括水平的底板,底板下表面固定安装有若干个支撑腿,底板上表面从前往后依次安装有输送机构、安装机构和焊接机构;通过本发明将锂电池正负极组装到电池本体上的过程中,保证了焊枪与电池正负极之间相对静止,从而保证了焊接精度;通过本发明将锂电池正负极组装到电池本体上的过程中,操作人员只需将电池本体放置到半圆筒上,焊接完成后操作人员只需将焊接好的电池从半圆筒上取下即可,提高了操作的便利性;且每次工作过程中对电池的夹紧力相同,不会出现因操作不当导致电池损伤的情况。
本发明涉及锂电池技术领域,具体涉及一种石墨烯负极片的制备方法及锂电池。本发明以羟甲基纤维素为粘合剂制成石墨烯涂布液,可以通过现有常规的涂布工艺在铜箔表现形成石墨烯层,虽然同样引入了羟甲基纤维素,但是本发明还额外引入了碳化处理工艺,羟甲基纤维素可以在碳化过程中去除,因此可以避免导电性能的下降,并且羟甲基纤维素碳化后也更有利于提高石墨烯膜的比表面积,可以更好地提高负极片的性能。本发明通过静电喷雾制得前驱体颗粒,即纳米硅为核、聚丙烯腈为壳的核壳颗粒,在经过预氧化处理和低温碳化处理后,即形成具有高比表面积的硅碳颗粒,可以进一步提高负极的导电性能,有效抑制锂枝晶和死锂的生成。
本发明公开了硅基负极材料及其制备方法、锂离子电池以及电器。涉及电池电极材料制备技术领域。硅基负极材料的制备方法,包括:将冷喷涂得到表面负载Si‑Cu涂层的初级负极材料置于500~800℃、惰性气体气氛下退火,保温7~9h。硅基负极材料,采用上述的制备方法制备得到。锂离子电池,采用上述的硅基负极材料作为负极。电器,以上述的锂离子电池作为电源。由于在铜箔上经过冷喷涂得到Si‑Cu涂层的初级负极材料后,再通过适合温度及保温时间退火处理得到的Si‑Cu3Si‑Cu复合材料作为锂离子电池的负极材料具有良好的循环稳定性能和可逆容量。
本发明涉及到电池的技术领域,公开了高密度硅锂钽电池及其制作工艺方法,其中的方法,包括步骤有,S1制备正极片,通过激光在钴酸锂基材表面喷涂钽氧化物,喷涂钽氧化物过程中控制均匀喷涂,所述的钴酸锂基材在制备之中使用钴酸锂与NCM三元材料制作为膏体,然后铺平面之后经过高温固化、加压,最后再切割;S2制备负极片,使用石墨与ACET混合制作为膏体,然后铺平面之后经过高温固化、加压,最后再切割;S3然后使用硅锗半导体做隔膜的材料;S4然后将正极片、负极片、隔膜与电解质叠层制作单体电池并在外表面覆膜。
本发明公开了一种锂离子电池化成方法和装置,该方法是连接正负极对电池进行预充电,在预充电过程中,同时对电池内部保持负压,直至预充电结束下柜封口。该电池化成装置,包括连接电池的正负极导电板和电池夹具,所述正负极导电板与所述电池夹具电连接,所述装置还包括与电池注液孔相连的气管和真空机组,所述气管与所述真空机组连接。本发明化成方法和装置,使电池内部在预充电过程中处于负压,有利于气体的及时排出,提高了化成效率;也有利于减少驻留气体,有效地控制了电池尺寸;还可以确保电芯极组各区域能在短时间内反应均匀,去除了绝缘区域,解决了极片析锂问题,提高了电池性能和生产效率。
本发明涉及一种改性尖晶石结构正极活性材料,包含:包括尖晶石相和类岩盐相的初级粒子,所述初级粒子中所述尖晶石相为内核,所述类岩盐相分布在所述尖晶石相的表面构成外壳;所述尖晶石相由具有尖晶石晶体结构的含锂化合物形成,所述含锂化合物的化学式为Li1+xNi0.5‑yMn1.5‑zMsOu,其中,M选自第3~5周期的主族金属元素、过渡金属元素中的至少一种,‑0.2≤x≤0.2,‑0.2≤y≤0.2,‑0.2≤z≤0.2,0<s≤0.2,3.8≤u≤4.2;所述类岩盐相中还掺杂有磷元素,所述磷元素从外向内梯度分布。本发明进一步涉及所述改性尖晶石结构正极活性材料的制备方法、含有该改性尖晶石结构正极活性材料的锂离子二次电池的正极以及锂离子二次电池。
本发明公开了一种离线数据分段矫正的锂电池SOC估计方法,其主要应用于电动车辆的电池管理系统上,用于对锂电池的实际容量进行矫正,并消除传统安时积分法的累计误差,所述方法包括:电池等效电路模型的建立;获取OCV-SOC曲线;利用电池放电结束时的端电压响应曲线对等效电路模型进行离线参数辨识;电池健康状态SOH的计算;利用安时积分法实时计算SOC的当前值;利用电池健康状态对SOC值进行矫正;利用离线数据对安时积分法中的累积误差进行分段消除。本发明能准确估计电池SOC并消除安时积分法对电池SOC估计的累积误差。
本申请涉及锂电池注液技术领域,是关于一种锂电池正负压注液机,包括:注液套筒,电池夹具,第一动力机构和第二动力机构;该注液套筒的顶部设有滑动接孔,该注液套筒的底部设有注液接头,该滑动接孔的两侧设有工艺气孔和注液进孔,该注液套筒的内部设有密封滑动杆,该密封滑动杆滑动连接在该滑动接孔内,且该注液接头与该滑动接孔对正,该注液接头面向该电池夹具;其中,该注液进孔用于输入电解液,该工艺气孔用于抽取该注液套筒内的空气,且该第一动力机构控制该电池夹具的活动,该第二动力机构控制该密封滑动杆的活动。本申请提供的方案,能够实现自动化对锂电池进行注液,提高锂电池的注液效率。
本发明公开了一种圆柱状高倍率钴酸锂软包电池,包括正极片、负极片,所述正极片和负极片之间设有隔离膜,所述正极片、隔离膜、负极片通过卷绕方式形成圆柱状;所述正极片包括钴酸锂活性材料,所述钴酸锂活性材料的D50为4?6μm、比表面积为0.5?0.8m2/g之间,所述正极片的压实密度为3.0?3.6?g/cm3;所述负极片包括中间相碳微球,所述中间相碳微球的D50为6?9μm、比表面积为2.1?2.5m2/g。本发明的圆柱状高倍率钴酸锂软包电池具有倍率性能优异、循环性能好、安全性高和成本低廉的特点。
本发明公开了一种低成本高容量全固态锂离子电池的制备方法,包括以下步骤:正极的制备;采用表面包覆有磷酸钒锂的镍钴锰酸锂作为正极活性物质,将正极活性物质、导电剂和粘结剂混合制得正极材料;负极的制备:利用水热合成法以含硅生物质碳的物质作为原料制得硅‑碳复合材料作为负极活性物质,其与导电剂、粘结剂混合,制得负极材料;组装:将上述制得的正极材料和负极材料分别涂覆在经过表面抛光处理的固体电解质材料的面,然后在所述正极材料和负极材料的外表面分别加上正极集流体和负极集流体,用不锈钢外壳封装,制得全固态锂离子电池。该电池容量大,制备成本低,无毒环保。
本发明公开一种高温型锂离子电池石墨负极材料的制备方法,首先,称取石墨和溶剂、氨水,其比例为1g:0.5?2L:2?10mL,加入到高速搅拌机中,使用转速500~2000r/min进行分散0.5~1h得到混合浆;接着,一滴滴地加入钛酸酯,该混合浆与钛酸酯之比为1g:2?5mL;接着,加完钛酸酯后在40?80℃水浴中反应5?10h,反应完成后用水、乙醇反复清洗4?5遍,最后,在80?100℃的干燥箱里烘干,烘干后置于气氛保护炉中进行烧结,以2~25℃/min的升温速率升至400~800℃并保温4~18小时,得到高温型锂离子电池石墨负极材料。
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