本发明涉及一种用于锂硫电池功能性隔层的ZIF8/氧化锌复合材料的制备方法。该方法首先制备三维有序聚苯乙烯球阵列材料,再利用其制备反蛋白石结构的氧化锌阵列材料,最后在氧化锌阵列材料表面生长一层ZIF8,得到ZIF8/氧化锌复合材料。将所述ZIF8/氧化锌复合材料涂覆在基膜表面,用作锂硫电池功能性隔层,可以有效缓解现有技术制备锂硫电池中多硫化物的“穿梭效应”,提高了正极活性物质的利用率,改善了锂硫电池的整体性能。
本发明公开一种Li‑Si‑N纳米复合薄膜及其制备方法、以及以该Li‑Si‑N纳米复合薄膜为负极的锂电池。所述Li‑Si‑N纳米复合薄膜的结构包括氮化锂固态电解质和作为活性材料的锂硅合金纳米颗粒。本发明的技术方案能够有效抑制现有硅负极材料的体积膨胀效应,并且提高锂离子在负极中的电导率。
本发明涉及一种锂离子电芯卷绕生产工艺及制片卷绕一体机,包括以下步骤:①放卷,按照阳极片放卷工序、阴极片放卷工序、上隔膜放卷工序、下隔膜放卷工序分别放卷阳极片、阴极片、上隔膜、下隔膜到达卷绕机构;②卷绕,卷绕机构将阳极片、阴极片、上隔膜、下隔膜卷绕一体形成半成品锂离子电芯;③极片裁断;④隔膜裁断;⑤收尾贴胶防止锂离子电芯松散;⑥卸料;⑦热压锂离子电芯成型,进行Hi‑pot测试;⑧检测极耳间距;⑨OK品收集,阴阳极片、上下隔膜经过多级缓存、驱动、张力控制、位置监控、纠偏后能保持恒线速、对齐度进入卷绕机构,提高电芯生产效率、精度及稳定性,而且阴阳极片根据自身性质贴保护胶,能够更好保护极片、极耳避免受损。
本发明公开了同时提升锂电池过放能力、低压放电能力和存储性能的方法,所述锂电池包括正极、负极和电解液,所述正极包含正极活性材料,所述负极包含负极活性材料,其中所述负极活性材料的首次库伦效率至少比所述正极活性材料的首次库伦效率高出2.8%。本发明采用在电池设计筛选材料时选用负极活性材料的首效高于正极活性材料首效的电极材料,使得负极活性材料的首次库伦效率至少比所述正极活性材料的首次库伦效率高出2.8%,使负极拥有更多的活性锂,能使电池曲线表现在低电压1.0‑1.5V之间有一个放电平台,可以同时提升锂电池过放能力、低压放电能力和存储性能。
本发明提供了一种提高锂离子电池低温性能的方法,属于锂离子电池制备领域,在锂离子电池制备过程中的正极合浆工序中加入低温添加剂,所述正极合浆工序具体包括以下步骤:步骤一,将正极活性物质、导电剂以及粘结剂按设定比例干混搅拌均匀;步骤二,加入非水性溶剂,并搅拌、分散均匀;步骤三,上述浆料分散均匀后,加入低温添加剂,并低速搅拌均匀;步骤四,真空消泡后涂布。本发明能够保证低温添加剂的良好分散以及性能的更好发挥,有效地提高锂离子电池的低温性能。
一种哑光涂层铝塑膜聚合物锂电池用保护膜及其制备方法,属于保护膜领域。该哑光涂层铝塑膜聚合物锂电池用保护膜包括由依次布置的聚酯层、第一粘结层、第一氯化聚醚层、铝箔层、第二氯化聚醚层、第二粘结层、保护层组成的保护膜本体,第一粘结层和所述第二粘结层均由聚丙烯酸酯、聚醚、固化剂、溶剂组成。本发明提供的哑光涂层铝塑膜聚合物锂电池用保护膜具有耐高温、贴合性好,不溶码、不残胶的优点。本发明还提供了上述哑光涂层铝塑膜聚合物锂电池用保护膜的制备方法。
本发明提出了正极材料及其制备方法、锂离子电池和车辆。该正极材料包括正极材料颗粒,所述正极材料颗粒包括中心区和表层区,所述中心区含有锂氧化物,所述表层区含有锂氧化物和硫单质;所述锂氧化物包括δLiNimConX(1‑m‑n)O2·(1‑δ)Li2MO3,其中0≤δ≤1,X包括选自Mn、Al、Nb、Fe中的至少之一,M包括选自Mn、Al、Nb、Fe、Co、Ni中的至少之一,0≤m<1,0≤n<1。上述正极材料有利于防止硫单质的溶解,不会降低材料的整体压实密度,从而有利于体积能量密度的发挥。
本发明提供一种非水电解液和含有该非水电解液的锂离子电池。本发明的非水电解液包含:溶剂、锂盐、添加剂A和添加剂B;所述添加剂A为有机硅腈类化合物,所述添加剂B为硫酰二咪唑类化合物。本发明通过添加剂A和添加剂B共同作用,有效提升了高电压锂离子电池尤其是三元高压锂离子电池的循环性能、高温储存性能和低温性能。
本发明公开一种纯相磷酸钛锂电解质及其制备方法,其中,制备方法包括步骤:将一水氢氧化锂、氧化钛、磷酸铵盐、氧化铝以及多元醇类缓凝剂进行湿法球磨处理,得到混合原料;对所述混合原料进行烘干处理后过筛,在800‑1000℃条件下对过筛后的混合原料进行煅烧处理,得到纯相磷酸钛锂电解质。本发明通过在制备LATP固态电解质的传统原料中加入多元醇类缓凝剂,所述多元醇类缓凝剂会与原料生成化合物保护膜或者络合物,阻碍金属离子与磷酸根的反应,从而延缓水化反应的进行,使得烧结产物非常蓬松,大幅降低操作难度。因此本发明方法可以在保证磷酸钛锂电解质高纯度的前提下极大降低工程化操作难度,提升生产效率,有利于大规模工业级生产。
本申请公开了一种正极片、锂离子电池及正极片的制备方法,涉及锂离子电池技术领域。该正极片包括:集流体,以及涂覆于所述集流体上的导电涂层和活性涂层;其中,所述活性涂层包括第一子活性涂层和第二子活性涂层,所述第一子活性涂层的厚度小于所述第二子活性涂层的厚度;所述导电涂层位于所述集流体和所述第一子活性涂层之间,并设置在所述集流体的第一边缘;所述集流体的第一边缘设置N个极耳,N为正整数,且所述N个极耳沿所述集流体的第一方向延伸至所述导电涂层外。这样,使得正极片的厚度更为均匀,能够更好地与隔膜接触,从而保证电芯中锂离子的传输性能,有效降低析锂情况的发生,达到提高电池安全性的效果。
锂铝电池及其制备方法,锂铝电池包括正极片和负极片、隔膜,所述正极片包括正极集流体和设置于所述正极集流体上的正极物料层,所述负极片包括负极集流体和设置于所述负极集流体上的负极物料层;所述正极物料层中的正极活性物质为铝粉,所述负极物料层中的负极活性物质为锂粉。本发明的采用高克容量的铝作为电池的正极活性物质,锂作为电池的负极活性物质,可以有效提升电池的能量密度。
本发明提供一种高倍率充放型锂离子电池及电池浆料,所述电池浆料包括正极浆料与负极浆料;所述锂离子电池的正极片包括正极集流体与设置于正极集流体两侧表面的正极涂层,所述正极涂层由所述正极浆料涂覆于所述正极集流体两侧表面后干燥制得;所述锂离子电池的负极片包括负极集流体与设置于负极集流体两侧表面的负极涂层,所述负极涂层由所述负极浆料涂覆于所述负极集流体两侧表面后干燥制得。本申请提供的锂离子电池在满足了高倍率充放电的同时提升了电池的循环性能和使用寿命。
本发明公开了一种高容量锂离子电池负极材料及其制备方法,其制备方法首先通过配置插层剂溶液并添加到石墨烯溶液中,之后得到层间距大的改性石墨烯材料;之后采用电化学沉积法,以氯化钠的高分子微球溶液为溶液,电化学沉积得到石墨烯/锂粉复合负极材料。其制备出复合负极材料依靠其石墨烯导电率高的特性提高其材料大倍率充放电能力,及其石墨烯层间的含锂化合物提高材料的克容量和首次效率,其制备出的锂离子电池具有比能量密度高、倍率性能佳及其循环性能好等特性。
本发明公开了一种镍钴锰酸锂正极材料前驱体的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:(1)配制含镍、钴、锰及M元素的可溶性的混合盐溶液,所述M元素为Ho、Tm、Yb、Lu中的至少一种;(2)将氟盐溶液、沉淀剂、络合剂及步骤(1)得到的混合盐溶液与碱性底液混合进行反应,得到混合液;(3)将步骤(2)得到的混合液进行固液分离,得到固体产物即为所述镍钴锰酸锂正极材料前驱体。通过该制备方法制备得到的镍钴锰酸锂正极材料前驱体制备得到的高电压镍钴锰酸锂正极材料在高电压下具有较好的电化学性能。
本发明涉及一种具有一维结构的锂离子电池正极材料及其制备方法。将反应液体置于超声波声场中,在超声波空化作用下,醇和乙二胺四乙酸协同与金属盐实现超声化学反应,得到具有一维结构的正极材料前驱体。本发明方法简单,时间短,只需在大气环境下进行,成本低。将前驱体与锂盐混合均匀后煅烧锂化得到具有一维结构的正极材料,该正极材料的化学通式为Li1+tNixCoyMzO2,其中,0≤t≤0.6,0≤x≤1,0≤y≤1,0≤z≤1,x+y+z=1,M为Mn或Al中的一种。本发明获得的具有一维结构的正极材料在纵向上具有优异的电子传输,径向上减少锂离子扩散路径,从而获得高的倍率性能、比容量及循环稳定性。
本发明公开了一种多孔铁系补锂剂的制备方法,将亚铁源溶于脱氧去离子水制备出混合溶液;在混合溶液中加入碱性溶液调节pH值;持续搅拌,直至沉淀的颗粒达到指定粒度后加入表面活性剂继续搅拌;将沉淀过滤、真空烘干,获得多孔氢氧化亚铁前驱体;将氢氧化亚铁前驱体、锂源、碳源按比例投入高混机中混合均匀获得混合料;将混合料放入厢式气氛炉中通入惰性气氛进行阶梯式烧结,获得多孔补锂剂。本申请制备方法制备出的Li5FeO4多孔补锂剂具有较大比表面积,同时将其应用于电池的正极,能够大幅增加电池的充电容量。
本发明公开了一种锂硫电池正极用碳纤维复合材料及其制备方法和应用,属于电池材料技术领域。锂硫电池正极用碳纤维复合材料的制备方法包括如下步骤:将碳源与溶剂混合均匀,得到芯溶液;将过渡金属盐、碳‑氮源与溶剂混合均匀,得到壳溶液;将芯溶液和壳溶液同轴静电纺丝,得到芯‑壳结构纳米纤维;将芯‑壳结构纳米纤维预氧化,在非氧化性气氛下碳化,得到碳纤维复合材料;将S3的碳纤维复合材料在改性气氛下煅烧,得到锂硫电池正极用碳纤维复合材料;改性气氛为磷化氢、硫蒸气、氨气或硒蒸气中的至少一种。本发明材料制备得到的锂硫电池,具有高于1300mAh·g‑1首次放电比容量,在循环500圈后,容量保持率可达90%以上。
本发明公开了一种基于最小能耗的锂电池充电方法,该方法包括以下步骤:1)建立锂离子电池一阶RC等效电路模型;2)对待充电锂电池进行测试,利用测试数据和遗传算法工具箱辨识得到电池参数;3)根据步骤1)建立的锂离子电池一阶RC等效电路模型以及步骤2)得到的电池参数,建立电池的损耗模型;4)根据电池的损耗模型,在不增加充电时间的条件下,计算得到最优的充电电流曲线;5)根据最优的充电电流曲线对电池进行充电。本发明通过建立电池充电损耗模型,在满足最小损耗的条件下,得到最优的充电电流曲线,该充电方法能够在不增加充电时间的基础上,达到充电损耗最小化的目标,有效地减少充电能量损耗。
本发明提供了一种锂离子电池电解液,包括电解质盐和有机溶剂,所述有机溶剂包括碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸乙烯酯,其中各成分的重量含量为,碳酸二甲酯5~15份,碳酸甲乙酯55~65份,碳酸乙烯酯25~35份。本发明并提供含有上述电解液的锂离子电池。本发明有益的技术效果在于:针对不同有机溶剂的各自物化特点,对溶剂进行组合,找到其中既能发挥各自优点又能相互抑止各自缺点的配比,使活性物质发挥其最优的电化学性能,特别是活性物质的比容量发挥性能,从而提高电池容量。
本发明涉及一种进料机,尤其涉及一种用于锂电池回收的螺旋进料机。需要设计一种方便锂电池碎渣进行进料,不易卡住,且能将铁质筛选出,省时省力,工作效率高的用于锂电池回收的螺旋进料机。一种用于锂电池回收的螺旋进料机,包括有:底座,底座一侧对称式安装有第一立架;运料管,运料管安装在两个第一立架之间。本发明通过将收集容器放置在出料斗正下方,然后将适量的锂电池碎渣通过进料斗倒入运料管内,锂电池碎渣与螺旋板接触,启动电机通过第一转轴反转带动螺旋板反转,螺旋板反转带动锂电池碎渣向后移动,进而通过出料斗掉落至收集容器内,如此,可方便人们对锂电池碎渣进行输送,不易卡住。
本发明属于磷酸铁锂正极材料回收技术领域,其公开了一种磷酸铁锂正极材料的回收装置,包括:底座、煅烧炉、驱动机构、控制机构以及净化机构;其中,煅烧炉用于对废旧磷酸铁锂正极极片进行烧结;其中,驱动机构用于驱动煅烧炉工作;其中,控制机构用于控制煅烧炉、驱动机构以及净化机构工作。本发明提供的磷酸铁锂正极材料的回收装置,可以防止回收的磷酸铁锂正极材料被氧化,能够保证回收的磷酸铁锂正极材料的品质,不仅可以提高煅烧效果,还能有效提高废旧磷酸铁锂正极极片表面的物质分离速度,从而提高磷酸铁锂正极材料的回收效率,智能化程度较高,操作较为方便,自带净化功能,可防止其工作过程中产生的废气污染环境,环保价值较好。
本发明公开了一种安全防护式锂电池及其制造方法,属于锂电池技术领域,包括防护盒以及锂电池本体,防护盒内部对称固定有若干个分隔板,分隔板将防护盒内部分为电池容纳腔以及导热腔,锂电池本体安装在电池容纳腔中,防护盒上安装有盖板;锂电池本体由内向外依次设置有锂电池芯堆和保护框,锂电池芯堆的外缘处包裹设置有防火层,防火层为陶瓷化硅橡胶层,保护框呈网状包裹在防火层的外缘处。该安全防护式锂电池及其制造方法,可以在工作过程中通过陶瓷化硅橡胶防火层具有橡胶的弹性性质,在电池发生碰撞时会因陶瓷化硅橡胶防火层的弹性力作用而对电池起到保护作用,同时陶瓷化硅橡胶防火层由于具有阻燃耐火性能,能将火源阻挡在电池本体外。
本发明涉及一种锂二次电池组充电方法,包括如下步骤:判断所述锂二次电池组是否需要充电,如是,执行下述步骤,否则,退出;断开每个电芯与该电池组中其他电芯的连接,使得所述电池组成为多个单独的电芯;分别对所述单独的电芯进行可调恒流充电;所有电芯充电完成后,读取表示所述电芯组成电池组的连接关系的配置文件,依据所述配置文件将所述单个电芯连接形成电池组。本发明还涉及一种锂二次电池组充电装置。实施本发明的锂二次电池组的充电方法及充电装置,具有以下有益效果:电池组内部的电芯之间的连接方式可以在线调整、充电时可以针对每个电芯单独充电。
本发明涉及一种锂离子电池用复合凝胶固态电解质及其制备方法,所述锂离子电池用复合凝胶固态电解质由双三氟甲基磺酰亚胺锂复合聚酰亚胺凝胶前驱体和锂基凝胶前驱体复合制备,其中双三氟甲基磺酰亚胺锂复合聚酰亚胺凝胶前驱体由以下组元制备:2,2'‑二甲基联苯胺、3,3',4,4'‑联苯四酸二酐、N‑甲基‑2吡咯烷酮、3‑氨丙基三己氧基硅烷、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、醋酸酐;锂基凝胶前驱体由以下组元制备:高氯酸锂、丙三醇、去离子水、聚丙烯酸、甲酰胺。根据本发明实施例的锂离子电池用复合凝胶固态电解质,可以在保持机械性能和穿刺强度的同时,降低纵向热收缩和横向热收缩;有效提高收缩起始温度、形变温度和破裂温度;同时,提高离子电导率、锂离子迁移数。
本发明公开了一种锂离子电池保护系统,包括信号采集单元和控制单元,所述信号采集单元包括保护芯片、电压检测单元,控制单元包括单片机和开关单元,所述电压检测单元与锂离子电池相连,保护芯片通过电压检测单元检测电池的电压;所述单片机通过保护芯片的通信接口读取保护芯片检测的电压值,并根据电压值设定的范围由控制开关单元断开或接通充放电回路。本发明采用了保护芯片和单片机的形式对锂离子电池进行保护,通过保护芯片扩大了检测范围,通过单片机提供灵活的保护参数设置,是适用于多种锂离子电池的保护系统。
本发明提供了一种聚酰亚胺多孔膜,该聚酰亚胺多孔膜的孔径分布为,孔直径为40-280纳米的孔的孔体积占总孔体积的75%以上,孔直径小于40纳米和孔直径大于280纳米的孔的孔体积占总孔体积的25%以下。本发明还提供了该聚酰亚胺多孔膜的制备方法以及包括将该多孔膜作为隔膜的锂离子电池。本发明提供的聚酰亚胺多孔膜的孔直径分布均匀,机械强度较高,从而使由该多孔膜作为电池隔膜而制成的锂离子电池的使用寿命提高、加工成品率提高。此外还具有较高的热稳定性,大大提高了电池的安全性能。
本发明提供了一种非连续石墨烯包覆的锂离子电池电极材料,电极材料为正极材料或负极材料,包覆的石墨烯非连续地紧密地附着在电极材料颗粒表面,具有优异的导电性能和锂离子迁移率。本发明非连续石墨烯包覆的锂离子电池电极材料具有广泛的应用前景,能大幅提高锂离子电池的综合性能,同时本发明成本低廉,适于大规模工业化生产和应用。
本发明涉及锂离子电池技术领域,特指一种磷酸铁锂材料的处理方法,酸溶液制备、恒温搅拌处理、抽滤、清洗、真空、干燥,冷却制得处理的磷酸铁锂材料。本发明与现有的技术相比,通过采用酸溶液对磷酸铁锂进行恒温处理,有效地除去了原材料及合成过程中残留的铁杂质,减少了循环过程中铁元素的溶出,提高了材料的循环稳定性,同时发生的酸对颗粒表面层的刻蚀,提高了材料的离子导电性,提高了材料的高倍率性能。
本发明涉及锂离子电池领域,尤其是使用无定形碳作为阳极材料的高功率锂离子电池,此高功率锂离子电池包括使用过渡金属嵌锂氧化物的正极、使用无定形碳作为阳极材料的负极、隔膜、电解液及外包装,此无定形碳材料的特点为:石墨微晶的层间距d(002)为0.340~0.385nm,石墨片层的堆叠厚度为1.2~4.8nm,D50为5~15μm,比表面积为0.5~5m2/g,振实密度为0.7~1.2g/cm3。此电池具有高的功率密度,在常温下的HPPC功率密度(50%SOC)可达到4700W/kg,适于高功率的应用场合。
本发明涉及一种锂离子电池比热容的测定方法,包括下列测试步骤:(1)取两块方形锂电池;(2)在一块方形锂电池表面粘上陶瓷膜加热片;(3)在加热片上再贴上另一块同一型号的电池封;(4)在其中一块电池表面的中心处放置热电偶;(5)将加速绝热量热仪温度热电偶及数据传感线连接好,打开设备电脑上的ARC-ES软件进行参数设置;(6)将加热片的导线与恒功率源进行连接,并打开恒功率源开关,设置相关参数;(7)启动加速绝热量热仪;(8)电池置于加速绝热量热仪的腔体内,通过公式dQ=CP′m′dT和dQ=U′I′dt可得电芯比热容。本发明检测方法合理可行,测量精度高,可以快速测试锂离子电池的比热容。
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