本发明提供了一种用于可充电锂电池的负极活性材料及其制备方法和包含该材料的可充电锂电池。用于可充电锂电池的负极活性材料包括至少一个具有片形材料的大体上的球形组装体,所述片形材料能掺杂和脱掺杂锂,并且所述片形材料被布置成限定中央孔的大体上的球形。所述负极活性材料提供改善的循环寿命特性。
本发明涉及用于在相对于Li+/Li高于4.2V的电压下工作的锂电池的正电极/电解质对。用于本发明的锂电池的电解质包含至少第一添加剂和任选的第二添加剂,所述第一添加剂选自任选被取代的环状或无环羧酸酐或二羧酸酐和羧酸或二羧酸及其混合物,所述第二添加剂为锂盐,所述添加剂的总含量相对于电解质的总重大于或等于0.01重量%并且小于或等于30重量%,并且所述正电极由具有尖晶石结构的材料制成。本发明的锂电池尤其可应用于便携设备如电话、电脑、摄录相机、摄影机和工具的领域。
提供了一种用于可再充电锂电池的固态电解质,所述固态电解质包含锂离子传导聚合物基质或粘合剂以及分散在所述聚合物基质或粘合剂中或通过所述聚合物基质或粘合剂化学结合的锂离子传导无机物质,其中所述锂离子传导无机物质选自钠传导物质或钠盐和锂传导物质或锂盐的混合物,所述锂传导物质或锂盐选自:Li2CO3、Li2O、Li2C2O4、LiOH、LiX、ROCO2Li、HCOLi、ROLi、(ROCO2Li)2、(CH2OCO2Li)2、Li2S、LixSOy、或其组合,其中X=F、Cl、I、或Br,R=烃基,x=0‑1,y=1‑4;并且其中所述聚合物基质或粘合剂的量是所述电解质组合物的按体积计从1%至99%。还提供了一种用于生产该固态电解质的方法和一种含有此种固态电解质的锂二次电池。
本发明提供电极复合体、电极复合体的制造方法以及锂电池,通过将该电极复合体应用于锂二次电池而能实现表现出稳定的充放电循环的锂二次电池,通过上述电极复合体的制造方法可制造该电极复合体,具备该电极复合体的锂电池表现出稳定的充放电循环。电极复合体(4)其特征在于,具有:活性物质成形体(2),具备包含锂复合氧化物的颗粒状的活性物质粒子(21)及设于活性物质粒子(21)彼此间的连通孔;第一固体电解质层(3),设于活性物质成形体(2)的表面,并包含第一无机固体电解质;及第二固体电解质层(5),设于活性物质成形体(2)的表面,并包含组成与第一无机固体电解质不同、且含有硼作为构成元素的晶质的第二无机固体电解质。
微晶直径不大于6.9× 102的并且包括金红石型 TiO2、锐钛型 TiO2、 Li2TiO3和具有尖晶石结构的钛酸锂的锂-钛复合氧化物。在将 通过X射线衍射测量而确定的钛酸锂的主峰强度设置为100的 基础上,所述金红石型TiO2、锐 钛型TiO2和 Li2TiO3都具有不大于7的主峰强度。
本发明提供了用于形成锂基负极组件的方法。金属集电器的表面用还原性等离子体气体进行处理,使得在该处理步骤之后,该金属集电器的处理表面形成为具有小于或等于约10°的接触角,并且具有小于或等于约5%的金属氧化物。该金属集电器可包括诸如铜、镍和铁的金属。在基本不含氧化物质的环境中将锂金属施加至金属集电器的处理表面。锂金属流过并附着至该处理表面,以形成锂层。该锂层可以是厚度≥约1μm≤约75μm薄层,从而形成锂金属负极组件。
本发明涉及一种锂二次电池,包括一种含有双(氟代磺酰基)酰亚胺锂(Lithium bis(fluorosulfonyl)imide;LiFSI)和磷腈化合物作为添加剂的非水性电解液、包含锂镍锰钴基氧化物作为正极活性材料的正极、负极和隔膜。根据用于本发明中锂二次电池的非水性电解液,在包含所述非水性电解液的锂二次电池的充电初期,可在负极上形成坚固的SEI层,可以改善锂二次电池的输出性能,并提高高温存储后的输出性能和电容量性能。
本发明提供了用于可再充电锂电池的阻燃电解质溶液,包括所述电解质溶液的锂电池及其制造方法。阻燃电解质溶液包括锂盐、直链碳酸酯类溶剂、至少一种铵阳离子、磷酸类溶剂和包含草酸硼酸盐的添加剂。
本发明涉及制备通式Lix(M1yM21-y)nOnz的锂过渡金属酸盐的方法, 其中M1代表镍、钴或锰; M2代表与M1不同的过渡金属, 它们是铬、钴、铁、锰、钼或铝, 如果M1是锰则n为2, 否则为1, x为0.9—1.2, y为0.5—1.0, 和z为1.9—2.1。根据本发明的方法, 将含氧的过渡金属化合物和含氧的锂化合物的紧密混合物进行煅烧, 所述紧密混合物是通过用锂化合物的溶液处理固体粉末的过渡金属化合物并干燥的方法得到的, 并且至少所用的M1化合物是粉末状的形式, 其比表面积至少为20m2/g(BET), 并且煅烧是在移动床中进行的。
提供一种层叠型锂离子聚合物电池,该层叠型锂离子聚合物电池不仅不降低电池容量还抑制隔板褶皱、断裂的发生,并且具有气体释放路径,难以发生电极层叠体位置偏移,而使由电极层叠体固定引起的包装体收容时的作业性提高。该层叠型锂离子聚合物电池具备正极(13)、负极(14)、隔板(15)及凝胶电解质,介由隔板(15)层叠了正极(13)和负极(14)的电极层叠体(23),由绝缘性多孔薄片(21、24)包围并固定,且被层压包装。
一种串联的可再充电的锂离子电池的电池组,每个电池包括负极;负极集电器;正极;正极集电器;和包括电荷传输介质、锂盐和可循环的氧化还原化学对的电解液。负极具有比正极更大的不可逆第一次循环容量损失,并且在电池被放电到电池反转态时,被驱动到比正极高的电势。化学对的电化学电势高于正极最大正常操作电势,并在过放电过程中防止负极电势达到更高和更具破坏性的正值。集电器的锂合金电势低于负极最小正常操作电势。电池组从化学角度限制或消除了因反复过放电引起的电池损害,可以在没有电子过放电保护电路的情况下运行。
本发明二次锂离子电池的负极材料利用硅材料来作为二次锂离子电池负极材料的主体。其中,上述负极材料至少包含一硅核心微粒,硅核心微粒包含一硅颗粒以及一表面披覆层,该披覆层包含至少一种金属氧化物。较佳的例子中,该金属氧化物可选自氧化钛或氧化锆或其组合。其中,并揭示相关的负极材料制造方法,提供一化学气相沉积法与一溶胶凝胶法。本发明克服众多硅材料未能实际应用于商品化的二次锂离子电池的已知缺点,且相较于概念较相近的已知技术而言,本发明提供了不同的手段且达到更好的充放电循环寿命表现。
本发明公开了高性能并且便宜的薄膜固态锂离子二次电池以及制造该电池的方法,该电池能够在空气中充电和放电,并且能够以令人满意的产率被稳定地制造。该薄膜固态锂离子二次电池具有:由有机树脂形成的电绝缘基板(10);设置在基板的面上的无机绝缘膜;正极侧集电体膜(30);正极活性材料膜(40);固体电解质膜(50);负极电位形成层(64);以及负极侧集电体膜(70)。在该薄膜固态锂离子二次电池中,正极侧集电体膜和/或负极侧集电体膜被形成在无机绝缘膜的面上。负极电位形成层是由与正极活性材料膜的相同的材料或与正极活性材料膜的不同的材料形成的层,并且是设置用于在放电时形成负极电位的层。负极电位形成层的厚度为大于或等于2nm并小于或等于20nm。无机绝缘膜的厚度为大于或等于5nm并小于或等于500nm。无机绝缘膜包含含有Si、Al、Cr、Zr、Ta、Ti、Mn、Mg和Zn中的任何一种的氧化物、氮化物和硫化物中的至少一种。
公开了含有聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮的混合物作为粘合剂的电极混合物和含有所述电极混合物的锂二次电池。通过使用具有改进的伸长率同时显示极高的粘合强度的聚合物作为电极混合物的粘合剂,本发明的电极混合物和锂二次电池使得能够在反复充电/放电循环过程中保持活性材料之间和/或活性材料与集电器之间的稳定粘合,并减小阳极活性材料体积的改变。因此,本发明能够特别是使用硅基或锡基阳极活性材料制备大容量锂二次电池。
本发明涉及用于锂二次电池的正极活性材料及含有该正极活性材料的锂二次电池,所述正极活性材料具有可嵌脱锂离子的活性化合物及在所述活性化合物表面上的铋(Bi)化合物。本发明的正极活性材料表面上的铋化合物可以抑制以往技术中由于正极活性材料针对其附近生成的酸的阻抗下降而可能会产生的、正极活性材料的结构变化及正极活性材料和电解质之间的反应问题,进而防止构成正极活性材料的过渡金属的溶解现象。因此,本发明的正极活性材料可以改善锂二次电池的高温存储特性及高温周期寿命特性,并可改善电解质内锂离子的迁移率,不仅能够带来放电电位的改善效果,还能增强锂二次电池的充放电特性及寿命特性、倍率特性。
本发明提供了一种用于锂离子电池的复合材料,该复合材料包括用于锂离子电池的活性物质颗粒以及粘结或附着在所述活性物质颗粒上的电子导电性弹性材料。本发明还提供了所述的复合材料的制备方法,该方法包括将电子导电性弹性材料粘结或附着到活性物质颗粒上。根据本发明的所述复合材料,在所述活性物质颗粒进行移动或者膨胀和收缩时,所述粘结或附着在活性物质颗粒上的电子导电性弹性材料能使所述颗粒保持与所述电极积层基体接触,从而提高了用本发明的复合材料制成的锂离子电池的循环效率和可逆容量。
提供了包括固态电池材料并且根据温度调节其内阻的全固态锂电池。所述全固态锂电池可以包括:固态电解质;至少两个极柱,用于在第一温度(T1)和第二温度(T2)之间的全固态锂电池的温度范围内以一级内部电阻(R1)操作所述全固态锂电池;至少一个高电阻极柱,用于在T1或T2之外的第二级内部电阻(R2)操作所述全固态锂电池;以及开关,当所述全固态锂电池的温度超出T1或T2之外时,激活R2。所述全固态锂电池可以被配置为包括埋入在全固态锂电池的单元内并且电连接到至少一个高电阻极柱的至少一个电阻器片。
本发明提供一种二次电池用正极活性材料、其制备方法及包含其的正极和锂二次电池,所述正极活性材料具有含钴酸锂的核部和含贫锂钴酸锂的壳部,所述壳部位于所述核部的外表面上,所述贫锂钴酸锂处于锂相对于钴的摩尔比为0.9以下的贫锂状态。所述贫锂钴酸锂在4.4V以上的电压下充电时较少地产生与电解液的反应性更高的Co4+离子,因此提高在高电压下的正极活性材料的表面稳定性,从而可以发挥能够防止二次电池的循环特性降低的效果。
本发明涉及一种锂硫电池,该锂硫电池包括含锂的阳极(1)、含硫的阴极(2)以及被布置在含锂的阳极(1)和含硫的阴极(2)之间的隔离件(3)。为了抑制往复机制并且禁止活性材料损失,该隔离件(3)包括基础层(3a)和多硫化物阻挡层(3b),其中该多硫化物阻挡层(3b)被构造在该隔离件(3)的阴极侧上。此外,本发明涉及隔离件、锂硫电池组以及移动的或固定的系统、如车辆或能量存储装置。
本发明涉及制备烷基硅酸锂组合物的方法,该方法包括将烷基烷氧基硅烷添加到包含氢氧化锂和水的第一混合物以形成包含烷基硅酸锂和醇的第二混合物,其中i)氢氧化锂与烷基烷氧基硅烷的摩尔比为0.9至小于1.1,并且水为89mol%至93mol%,或ii)氢氧化锂与烷基烷氧基硅烷的摩尔比为1.1至1.4,并且水为大于93摩尔%至99摩尔%。
课题是提供一种球状锂霞石粒子及其制造方法,所述球状锂霞石粒子与以往相比圆形度高,并且具有大的负热膨胀率和高热传导率,具有高流动性、高分散性、高填充性,在半导体领域也能够应用。作为其解决手段,提供一种球状锂霞石粒子的制造方法以及采用该方法得到的球状锂霞石粒子,所述制造方法的特征在于,将含有45~55摩尔%的SiO2、20~30摩尔%的Al2O3、20~30摩尔%的Li2O的原料粉末进行喷镀,形成球状粒子,将所述球状粒子在600~1100℃进行热处理,得到包含89%以上的锂霞石晶相的球状粒子。
本发明涉及一种锂离子蓄电池以及一种用于在壳体中设置锂离子蓄电池的线圈或堆叠的方法。本发明尤其涉及一种锂离子蓄电池,所述锂离子蓄电池具有壳体和设置在壳体中的线圈或堆叠,其中所述线圈或堆叠基本上由至少一个阴极、至少一个阳极、至少一个分离器和至少一种设置在阴极和阳极之间的非水电解质组成,其中阴极、阳极、分离器和至少一种设置在阴极和阳极之间的电解质分层地设置,该锂离子蓄电池的特征在于,蓄电池具有弹簧元件,所述弹簧元件的弹力在正常运行状态中将阴极、阳极、分离器以及电解质至少在蓄电池的部分区域中彼此挤压。
本发明提供了制备氨基化锂组合物的方法,其中 在第一步骤中金属锂和氨接触以形成锂青铜,在第二步骤中在 溶剂存在下所述锂青铜和1,3-二烯或者芳基烯烃,比如丁二 烯、异戊二烯、1,3-戊二烯、二甲基丁二烯、己二烯、苯乙 烯、甲基苯乙烯、二乙烯基苯、萘或者蒽发生反应,和其中温 度保持在氨的沸点或以下。溶剂的例子包括戊烷、环戊烷、己 烷、庚烷、辛烷、环己烷、甲苯、二甲苯、枯烯、乙基苯、1, 2,3,4-四氢化萘、二乙醚、四氢呋喃(THF)、2-甲基-THF、 四氢吡喃、二异丙醚、二丁醚、二噁烷、甲基·叔丁基醚或者 乙二醇醚。可通过本方法制备的氨基化锂组合物的活性提高, 尤其在涉及形成烯醇化物的反应中活性提高。
本实用新型提供一种锂电池保护器装置,该锂电池经由串联形成锂电池组,且该串联的锂电池组可经由分充接头,将每个分别连接的锂电池,经由电池保护器做油门讯号的判断,以判断当锂电池的油门讯号达到低电位时,电池保护器则进入保护模式,当锂电池的油门讯号达到稳定电位时,锂电池则与接收装置的油门讯号电位相同,该电池保护器可通过光源显示器,及控制电路来监控每个锂电池的充、放电状况,当接收装置收到锂电池的油门讯号时,通过电池保护器油门讯号自动判断,可有效控制接收装置油门讯号的大小,使锂电池不至于产生过度充、放电,并且连接于电池保护器的电子变速器及马达,可根据每个锂电池的充、放电状况,自动减少或停止油门讯号的输出,使得电力设备可达到良好的运作使用。
本发明涉及锂离子二次电池、正极活性物质、正极、电动工具、电动车辆及电力储存系统。更具体地,本发明的锂离子二次电池包括正极、负极和电解液,其中正极包含第一锂复合氧化物和由下式(1)表示的第二锂复合氧化物作为正极活性物质,以及第二锂复合氧化物在第一循环的充放电期间的单位体积充电容量(相对于锂金属)比第一锂复合氧化物大,并且第二锂复合氧化物在第一循环的充放电期间的放电电压(相对于锂金属)比第一锂复合氧化物低,Li1+a(MnbCocNi1-b-c)1-aO2…??????(1)其中,a、b和c满足0<a≤0.25、0.5≤b<0.7以及0≤c<1-b的关系。
本发明涉及的调整好粒度、粒度分布及形状的高纯度碳酸锂的制备方法的效果为,将作为原料使用的85%以上的粗碳酸锂回收成以2至8μm调整好粒度、粒度分布及形状的碳酸锂的形态。通过本发明的调整好粒度、粒度分布及形状的碳酸锂是纯度为99.5%以上的碳酸锂,其粒度为4至10μm,因此比表面积大,反应性能优异。本发明制备方法的优点为,选择性地溶解碳酸锂后,使用以硫酸钡的形态去除共存的硫酸根离子的高纯度碳酸锂溶解液和高纯度碳酸锂晶种,使得在晶种表面析出碳酸锂,从而可以制备高纯度的碳酸锂。并且将析出的碳酸锂再次暴露于溶解性环境中,去除具有不稳定表面的颗粒和尖锐的边角,从而可以获取粒度均匀且流动性优异的碳酸锂。
本发明提供一种电池的长期的循环特性、电容量、保存特性等电池特性优异的锂二次电池、以及能够用在该锂二次电池中的非水电解液。本发明涉及一种锂二次电池、及在该锂二次电池中使用的非水电解液,所述的锂二次电池含有正极、负极及由在非水溶剂中溶解有电解质盐而得到的非水电解液,其特征在于,正极是含有锂复合氧化物的材料,负极是含有石墨的材料,在该非水电解液中含有草酸二烷基酯,且含有碳酸亚乙烯基酯和/或1,3-丙磺内酯。
本发明涉及一种锂正电极活性材料,其包含至少95wt%的尖晶石,其化学组成为LixNiyMn2‑y‑z1‑z2D1z1D2z2O4,其中0.9≤x≤1.1,0.4≤y≤0.5,0.005≤z1≤0.2,0≤z2≤0.2,其中D1和D2是选自以下元素的掺杂剂:Co、Cu、Ti、Zn、Mg、Fe或其组合。D1和D2是不同的掺杂剂,且锂正电极活性材料是由材料颗粒组成的粉末,其中掺杂剂D1的分布沿着材料颗粒的径向轴是不均匀的,并且掺杂剂D2的分布沿着材料颗粒的径向轴是基本上均匀的。本发明还涉及用于制备本发明的锂正电极活性材料的方法和包含本发明的锂正电极活性材料的二次电池。
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