本实用新型提供一种新能源电池技术领域的锂离子电池顶盖结构,所述的锂离子电池顶盖结构的正极柱主体(2)内设置正极柱(3),正极柱(3)内设置正极柱相变材料部(4),正极柱(2)与锂电池的电芯(6)的正极集流体(7)相连,顶盖本体(1)另一端设置负极柱主体(8),负极柱主体(8)内设置负极柱(9),负极柱(9)内设置负极柱相变材料部(10),负极柱(9)与电芯(6)的负极集流体(12)相连,本实用新型的锂离子电池顶盖结构,在锂离子电池正常使用时,单体锂离子电池能够实现自身温度调节,有效控制电芯使用温度,提高电芯的使用寿命,同时对于抑制锂离子电池热失控有良好效果。
本发明涉及一种极片补锂装置及其补锂方法,包括依次设置的放卷真空腔、补锂真空腔、收卷真空腔及加热装置,所述补锂真空腔与放卷真空腔及收卷真空腔的连接处设有相互连通的阀门,所述补锂真空腔内设有液态锂池,所述液态锂池通过管道与加热装置连通,所述液态锂池的下侧面设有加热装置。本发明所述的极片补锂装置及其补锂方法,使锂的利用率接近100%,由于锂源是在真空外进行补充,真空环境可以始终保持真空状态并持续的运转,极大的提高了生产效率。其中,补锂区域始终处于真空环境无需人工处理,也极大的提高了设备的安全性,由于液态锂的液面高度始终保持一致,其均匀性也得到了保证。
本发明公开了一种锂离子电池正极用亚微米级锰酸锂的制备方法,包括如下步骤:将十六烷基三甲基溴化铵加入环己烷中得到第一物料;将锰盐加入草酸溶液中得到第二物料;将第一物料和第二物料混合均匀得到第三物料;将第三物料加热至挥发完全,然后进行固相烧结得到黑色产物Mn2O3;将锂盐、黑色产物Mn2O3和分散剂混合后,研磨,干燥,接着固相烧结,冷却得到锂离子电池正极用亚微米级锰酸锂。本发明制备方法简单、环境友好,易于工业化生产,所得锂离子电池正极用亚微米级锰酸锂在锂离子电池中表现出高的放电比容量、非常稳定的循环性能和良好的倍率性能等优点,在电动汽车、储能基站和快充设备领域具有广阔的应用前景。
本发明涉及一种锂离子电池富锂锰正极材料及其制备方法,该富锂锰材料为Li2TiO3包覆的xLi2MnO3·(1-x)LiNi0.5-a/2Mn0.5-a/2AlaO2(其中,0.1≤x≤0.9,0.002≤a≤0.1)材料,通过共沉淀法制备镍锰铝复合碳酸盐前驱体,然后在高温下烧结,得到球形或类球形镍锰铝复合氧化物,将其加入溶剂中分散均匀,加入钛酸四丁酯,经水解,得到镍锰铝钛复合化合物,与锂的化合物混合,经煅烧,得到富锂锰正极材料。该方法制备的富锂锰材料的首次库伦效率高,循环稳定性好,倍率性能高。
本实用新型提供一一种锂离子电池负极极片进行预锂化的装置,包括负极极片和金属锂片,所述负极极片和金属锂片依次间隔地置于装有电解液的电解槽内,使负极极片和金属锂片一一对应;所述负极极片的顶端固设有极片极耳,金属锂片的顶端固设有锂片极耳;所述极片极耳、锂片极耳分别通过导线与电源的正、负极连接。本装置采用“湿法预锂化”,成本低、生产安全性高;且可对电极极片均匀的预锂化,提高电池的首次效率和能量密度。
本发明公开了一种锂离子电池负极补锂电极及其制备方法,对负极材料或极片经预锂处理后的预锂电极,所述预锂电极的表面涂覆有有机薄膜层,所述有机薄膜层是由电解质锂盐溶解于有机溶剂构成。本发明通过在预锂电极的表面涂覆电解质锂盐制成的有机涂覆液,在预锂电极的表面形成有机薄膜层,防止预锂电极的预锂层被氧化,提升锂离子电池的首次效率、循环稳定性和加工性能,同时降低生产环境对补锂电极的影响。
一种锂离子电池用系列纳米锂锰氧化物是指以 化学式为LiMnO2、 LiMn2O4和 Li2MnO3三种锂锰化合物,其合成方法是以四氧化三锰或者碱 式氧化锰为前驱物同过量的氢氧化锂于水中或乙醇溶液中在 高压釜内进行水热反应,在一定的温度、压力下使锂离子嵌入 锰氧化物的晶格之中,反应结束后分离、洗涤和干燥得到系列 锂锰氧化物。本合成方法简单,操作方便,在温和的反应条件 下一步便可合成出纳米尺度的 LiMnO2、 LiMn2O4和 Li2MnO3。使用不同形貌的前驱物,可制备得到不同形貌的同 种氧化物,无需高温煅烧,能耗低,安全环保。产品粒度分布 均匀,电学性能好,为锂离子电子提供一种电化学性能良好的 正极材料。
本发明公开了一种锂离子电池正极材料锰酸锂的制备方法及其产品。该方法按以下步骤具体进行:1、制备内核锰酸锂;2、制备掺杂改性锰酸锂;3、混合;4、喷雾干燥;5、烧结,得到的颗粒内核为锰酸锂,锰酸锂含量大于99.9%,Fe含量小于30ppm,颗粒表层包覆掺杂改性锰酸锂,包覆层厚度为0.2μm-0.4μm。优点是本发明的锰酸锂具有良好热稳定性同时又保持高克容量,克容量在120-125mA.h/g;循环性能和热稳定性能优越,55℃环境1C循环500次容量保持率≥95%;整个工艺过程中不引入其他杂质,实现锰酸锂自包覆目的,工艺简单,减少生产过程中产生的废水,降低生产成本。
本发明公开了锂离子电池非水电解液与含有该非水电解液的锂离子电池,所述的非水电解液含有:锂盐、有机溶剂以及添加剂,所述的添加剂包括式(1)、(2)、(3)表示的卤代苯基化合物中的一种或多种和碳酸亚乙烯酯、1,3-丙磺酸内酯中的一种或多种。本发明提供的锂离子电池非水电解液,可以兼顾锂离子电池的容量特性、存储特性,同时具有优异的循环稳定性,尤其是高温循环特性,含有该电解液的锂离子电池,可广泛应用在消费类电子产品和电动汽车等领域。
本发明公开了一种具有双重抑制锂枝晶形成的添加剂及其应用,以及含有此类添加剂的电解液、电池及其制备方法。所述添加剂为一种典型的非离子表面活性剂,添加剂在电解质中的质量分数为0.05%~5%。本发明通过在电解质中添加一种有机添加剂的简单办法,从两个方面抑制了锂枝晶在电极表面的形成:1)通过降低电解液表面张力来改善电解液与隔膜的浸润性,增加锂离子在隔膜中的传输通道,从而使锂离子流在电极表面均匀分布最终达到抑制锂枝晶形成的目的;2)添加剂通过在电极表面吸附进一步改善锂离子在电极表面的沉积位点,从而抑制锂枝晶形成。通过在电解液中添加本添加剂将会极大提高锂二次电池的安全性和循环性能。
本发明公开一种锂离子电池用改性磷酸钴锂正极材料及其制备方法,所述正极材料为聚噻吩和纳米碳表面修饰的镍锰掺杂磷酸钴锂,由以下步骤制出:S1:将锂源、钴源、镍源、锰源溶于去离子水中,调节PH至5.5‑6.0,超声分散后,加入磷酸根源和结构导向剂,150‑200℃水热反应6‑10h,冷却、干燥后,得前驱体;S2:烧结;S3:将聚噻吩和β‑环糊精分散于50%乙醇溶液中,加入镍锰掺杂磷酸钴锂,球磨1h,120‑180℃水热反应6‑10h,离心弃上清,烘干后,制得成品。本发明方法简单,易于控制,制出的改性磷酸钴锂形貌特征统一,晶格规整,放电容量高,循环性能好,结构稳定性高,导电膜的附着强度高,不易脱落。
本发明公开了一种检测锂电池自放电的工艺,具体包括以下步骤:待测的锂电池和已知自放电率的标准锂电池充满电,并联静置;用电流表测量并分别记录从标准锂电池流向每个待测锂电池的流入电流,通过流入电流挑选出自放电大的锂电池。本发明通过简单快速的方法将自放电过大电池在成组之前挑出,可避免其影响整组电池的一致性,提高电池组性能,延长电池寿命。
本发明公开了锂电池生产用来料检测装置,所述检测装置包括输送锂电池的输送装置、设于所述输送装置上方的用于扫描锂电池条码的扫描装置和用于放置扫描后锂电池的编码托盘;包括用于扫描编码托盘的条码的扫码器;包括测试编码托盘内锂电池电压容量及内阻的化成装置;还包括和所述输送装置、扫描装置、扫码器及化成装置分别连接的控制装置,所述控制装置为PLC控制器;本发明不仅来料检测效率高,且能够保证锂电池质量可靠性。
本发明公开了一种锂离子电池负极析锂的量化方法,采用低温大倍率充电使得正极脱出的锂会在负极形成锂枝晶,通过后续嵌入到正极材料中的锂量化正极脱出后在负极表面形成的枝晶锂。本发明是通过拆解低危电芯的方法,量化负极的析锂量,降低了操作的风险性,且测试方法简单易行,测试结果精确可靠,具有很好的实用性和可行性。
本发明公开了一种掺杂镍锰酸锂材料,其化学组成为LiMn1.5‑xNi0.5‑xY2xO4。本发明公开了一种改性镍锰酸锂正极材料。本发明还公开了上述掺杂镍锰酸锂材料的制备方法和上述改性镍锰酸锂正极材料的制备方法。本发明采用溶胶‑凝胶法制得的掺杂镍锰酸锂材料粒径均匀;Li2SnO3均匀包覆在掺杂镍锰酸锂材料表面得到改性镍锰酸锂正极材料,具有良好的结构稳定性、循环性能、热稳定性;且本发明操作简单。
本发明公开一种从废旧磷酸亚铁锂电池正极片回收磷酸亚铁锂材料的方法,包括如下步骤:将废旧磷酸亚铁锂电池正极片焙烧后粉碎,筛分回收正极铝片,得磷酸亚铁锂废浆料;将磷酸亚铁锂废浆料浸泡于去离子水中,浮选去除导电剂,得到磷酸亚铁锂和粘结剂的混合物;将混合物加入到N‑甲基吡咯烷酮和盐酸的混合液中,萃取粘结剂,得到磷酸亚铁锂粗产品;加热除去N‑甲基吡咯烷酮NMP和盐酸;过滤、洗涤、干燥得到磷酸亚铁锂。本发明逐步去除或分离导电剂、粘结剂,从而得到磷酸亚铁锂的粗产品;本方法不仅步骤简单、易操作、成本低,而且既避免了高温焙烧的能耗问题,又避免了酸溶沉淀的杂质难以除干净的问题,因而有利于实现产业化。
本发明提供一种避免电解液中生成HF的锂二次电池电解液,以及由这种电解液得到的锂二次电池及锂二次电池的制备方法,锂二次电池电解液包含如下组分:溶液A?95~105份、乙醇胺0.5~1.5份和六甲基二硅胺烷0.5~1.5份,所述溶液为0.8~1.2mol/L的六氟磷酸锂溶液,所述六氟磷酸锂溶液包括如下重量份的溶剂:碳酸乙烯酯45~55份,聚碳酸酯15~25份,碳酸二乙酯25~35份。本发明的有益效果在于:在电解液中添加六甲基二硅胺烷和乙醇胺作为稳定剂,有效防止了水与LiPF6反应生成HF,提高了本发明锂二次电池电解液的稳定性,延长了本发明锂二次电池的制备方法得到的锂二次电池的循环寿命。
本发明公开了一种用于锂电池焊接的设备,包括锂电池夹装装置、输送装置、激光焊接装置,调节机构包括支撑板上立状布置的管体,升降杆为一条杆构成,升降杆的下端插设在管体内且升降杆与管体沿铅垂方向构成滑动导向配合,管体底部设置用于支撑升降杆的第二弹簧,升降杆的下端端部设置有轴承,轴承的外圈设置有水平布置的锁紧销,管体的管壁上开设有L形插孔,锁紧销穿过插孔延伸至管体的外部。采用上述方案进行焊接时,将锂电池本体、极耳、盖板先在锂电池夹装装置上装配好,然后通过输送装置将锂电池夹装装置输送至激光头的下方进行焊接,从而实现对锂电池的快速连续焊接,提高生产效率和降低生产成本。
本发明提供一种锂镍锰氧材料及其制备方法,和含该材料的锂离子电池,属于锂离子电池技术领域,其可解决现有锂镍锰氧材料和由其制备的锂离子电池的比容量、循环性能低下问题。本发明的锂镍锰氧材料的制备方法包括共沉淀制备镍锰复合物步骤、前驱体预处理步骤、固相合成步骤。本发明通过选取适当的工艺参数获得了性能优良的镍锰复合物,并对镍锰复合物进行了高温预处理,获得了性能较好的锂镍锰氧材料,从而使锂镍锰氧材料和由其制备的锂离子电池的比容量和循环性能得到较大提高。本发明的锂镍锰氧材料是由上述方法制备的。本发明的锂离子电池包括上述锂镍锰氧材料。
一种锂离子电池用磷酸亚铁锂正极材料,以水热法制备的磷酸亚铁锂为前驱体,再将其与导电物质前驱物、金属离子盐均匀混合,最后在惰性气氛中焙烧,得到导电物质包覆、金属离子掺杂的磷酸亚铁锂正极材料。与单纯的固相反应法相比,本方法能耗小,合成出的产物的化学均匀性良好,产物的尺寸、形貌均匀、电化学性能以及加工性能具有良好的稳定性和重复性。而与单纯的水热法相比,由于增加了后期的导电物质包覆和金属离子的掺杂改性,极大地改善了材料的电导性,该材料的高倍率电化学性能优异,其中掺杂铜离子的磷酸亚铁锂正极材料在10C放电倍率下,其放电容量保持在107MAH/G。循环50次后,该材料的放电容量基本保持不变,证明其具有良好的循环性能。
本发明公开了一种锂离子电池用氧化钴镍锰锂-氧化铜复合正极材料及其制备方法,其中复合正极材料是在氧化钴镍锰锂的表面包覆氧化铜得到的,所述复合正极材料的化学通式为LiCoxNiyMn1-x-yO2/CuO,其中0.2≤x≤0.4,0.3≤y≤0.7;其制备方法是首先通过高温固相法制备氧化钴镍锰锂三元复合氧化物锂盐,然后通过高温烧结在所述氧化钴镍锰锂的表面包覆氧化铜制备得到锂离子电池用氧化钴镍锰锂-氧化铜复合正极材料。本发明具有比容量高,循环特性好,生产周期短等优点,适合工业化生产,可应用于电动汽车、储能设备和电动工具等领域。
本发明提供一种从废旧磷酸铁锂电池中再生制备磷酸铁锂的方法,所述方法包括一下步骤:(1)将废旧电池破碎拆解,分离废旧电池中的铜粉、铝粉和磷酸铁锂粉末;(2)分析步骤(1)得到的磷酸铁锂粉末中铁、磷、锂的摩尔比,调整锂、磷、铁的摩尔比,加入酸以及还原剂调节溶液pH小于1,加入羧基化纳米纤维素,得到混合液;(3)去除步骤(2)中得到的混合液中的溶剂,并将得到的固体煅烧得到各组分分布均匀的磷酸铁锂正极材料。所述方法不使用强酸和任何的碱性溶液,减少了对仪器设备的腐蚀,减少对环境的污染,同时使用纳米纤维素上的羧基吸附溶液中的磷、锂、铁元素,使磷、锂、铁元素能很好得分布在纳米纤维素上,克服了不均匀分布的现象。
本发明涉及一种锰酸锂锂离子电池正极材料及其制备方法和用途,所述锰酸锂锂离子正极材料为碳包覆双掺杂锰酸锂锂离子电池正极材料,其通式为C@Li2Mn0.5M0.5O2F,其制备方法采用共沉淀法制备得到氢氧化物前驱体,再将氢氧化物前驱体与锂源、氟源和碳源混合,在保护气氛下进行热处理,得到所述正极材料。本发明所述的锂离子电池正极材料具有高电导率,高充电截止电压,良好的电化学循环稳定性和较高的放电容量。本发明提供的制备方法工艺简单,易于控制。本发明提供的锂离子电池具有优秀的倍率性能和循环性能。
本发明涉及一种锂离子电池外壳残留锂盐的定量检测方法,其包括以下步骤:样品制备、定性分析、固相萃取、对比溶液配制、标准溶液配制、目标物含量测定、验证。发明对锂电池外壳残留锂盐进行准确地定量检测,该检测方法易于操作且定量准确,无需采用价格昂贵的原子吸收或原子发射技术,能够快速分析锂离子电池外壳中存在的不同形态的锂盐的含量;而且可以针对不同阶段锂盐反应程度进行监控,对于锂电池后期清洗及锂盐失效分析具有重要的意义。
本实用新型公开了一种用于卷绕型锂离子电池的负极极片的预锂化装置,预锂化加工机构的第一压紧模块和第二压紧模块相对设置且二者之间形成加工通道,第一压紧模块朝向第二压紧模块一侧设有锂金属层,锂金属层表面覆盖有隔膜,第一压紧模块和第二压紧模块采用导电材料制成且第一压紧模块和第二压紧模块电连接,放卷机构和收卷机构分别位于所述加工通道两侧。通过上述优化设计的用于卷绕型锂离子电池的负极极片的预锂化装置,通过锂金属层与负极极片之间的电压差,使得锂离子通过隔膜传导到负极极片上,对负极极片进行预锂化处理,实现对负极极片表面连续预锂化,提高安全性,并且提高生产效率。
本发明提供了一种锂离子二次电池正极材料磷酸铁锂的制备方法,将三价铁源、碳源、磷酸根源、锂源、掺杂离子混合均匀,通过干燥等工序得到磷酸铁锂前驱体混合物,将混合物在还原性气氛中以0.1-10℃/min的速度升温加热,在200-800℃煅烧5-25h,然后随炉冷却至室温,磨细得到锂离子电极正极材料。该制备方法工艺简单,成本低,所得锂电极正极材料具有良好的放电和循环性能,工艺参数容易控制,批次稳定性好,适合大规模工业化生产。
本发明公开了一种锂辉石中锂的提取方法、其提取用吸附材料及制备方法,属于锂资源提取技术领域。本发明的吸附材料为负载于SiO2表面上的4‑胺基二苯并14冠4冠醚衍生物,本发明的一种锂辉石中锂的提取方法,采用硫酸法进行提取,将锂辉石经焙烧转型‑硫酸化焙烧‑浸出得到硫酸锂溶液,然后采用上述吸附材料对所得硫酸锂溶液进行吸附处理,最后对吸附材料进行洗涤、解吸后加入纯碳酸钠溶液并加热进行沉锂,经洗涤、干燥后即得到碳酸锂产品。本发明的吸附材料对锂的选择性吸附能力较强,能够有效用于硫酸法锂辉石中锂的提取,其提取效率高,实现了对锂离子的高度富集作用,并克服了现有硫酸法提取工艺存在的不足。
本发明公开了一种采用锂箔带制造的锂离子负电极及其制备方法,所述锂离子负电极从下到上依次设置有下锂箔带、负电极带、上锂箔带,所述下锂箔带设置有若干条平行的平铺在负电极带的下端面,所述上锂箔带设置有若干条平行的平铺在负电极带的上端面。所述锂离子负电极是一种可用于锂离子电容器的复合锂负电极。本发明的制造工艺采用锂箔带,不需要任何粉末或喷雾的步骤,大大降低了电极制造过程的时间和成本,不需要粘合剂的干燥时间,不需要加热的复合层压辊,便于制造过程的质量控制,可获得了具有高密度、高性能复合锂负电极带卷,适用于锂电容负电极等,可广泛推广于新能源汽车、风力发电、备用电源、电动工具等领域,市场潜力巨大。
本发明公开了一种用于锂电池的焊接设备,包括锂电池夹装装置、输送装置、激光焊接装置,锂电池夹装装置包括支撑板,支撑板的上板面上设置有固定孔,固定孔的上方设置有压板,压板上开设有通孔,压板固定在一立状布置的升降杆的上端,取料装置包括升降台,升降台上设置有挡板,升降台外侧设置有锁紧机构,锁紧机构包括支座以及推板,激光焊接装置的激光头与升降台上、下对应布置。采用上述方案进行焊接时,将锂电池本体、极耳、盖板先在锂电池夹装装置上装配好,然后通过输送装置将锂电池夹装装置输送至激光头的下方进行焊接,从而实现对锂电池的快速连续焊接,提高生产效率和降低生产成本。
本发明公开了一种锂离子电池及其预锂方法。一种锂离子电池的预锂方法,包括如下步骤:S1)将铜箔的一面涂覆上一层锂金属,得到铜锂复合片;S2)将隔膜、第一片铜锂复合片、电芯、第二片铜锂复合片依次进行对齐、堆叠,得到复合材料,然后按照一定顺序将复合材料进行第二次对齐、堆叠,得到堆叠后的多层不同材料;其中,电芯包含隔膜、正极极片和负极极片通过卷绕或叠片的方式制备,然后进行烘烤制成;S3)对堆叠后的多层不同材料用隔膜缠绕包覆,得到叠芯;S4)将叠芯依次进行封装、注入电解液、化成分容,以完成锂离子电池的预锂化。本发明通过提高电池的首次效率,来提高电池的容量。
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