本发明公开一种防止钛酸锂电池胀气的电解液,在电解液中添加选自由通式1所示的化合物及衍生物、通式2所示的化合物及衍生物、通式3所示的化合物及衍生物、通式4所示的化合物及衍生物以及所述通式所示的化合物及衍生物的组合的添加剂。本发明添加剂能在电池充放电过程中在钛酸锂电极表面形成一层致密的固体电解质界面膜,阻止电解液和钛酸锂电极的直接接触,从而防止在钛酸锂电池化成后产生胀气。
本实用新型公开了锂离子电池负极极片补锂系统。该锂离子电池负极极片补锂系统包括:放卷装置、补锂槽、清洗槽、收卷装置;待补锂负极极片的一端卷绕在所述放卷装置上,另一端依次穿过所述补锂槽和所述清洗槽卷绕在所述收卷装置上;所述补锂槽内盛装有补锂溶液,所述清洗槽内盛装有清洗溶液。该锂离子电池负极极片补锂系统可在极片走带过程中,通过使极片浸泡在补锂槽的补锂溶液中,使锂嵌入负极,完成对极片的补锂。由此,可以显著提高极片补锂的均匀性。后续,继续使极片浸泡在清洗液中,除去极片表面的补锂溶液等残留。由此,该系统可以实现极片的均匀补锂,且易于实现规模化生产。
本发明公开一种磷酸铁锂正极材料的制造方法,其利用低成本、低密度的FePO4·xH2O高温还原烧结,获得高密度、高结晶度的二价铁前驱体Fe2P2O7,然后与锂源和碳源混合进行热处理后制得磷酸铁锂正极材料。以该方法制得的磷酸铁锂正极材料作为活性材料,使用刮刀法制成磷酸铁锂正极与锂金属负极组成的锂二次电池具有能量密度高、寿命长、电化学性能优良和制造成本低等优点。
本实用新型公开了一种锂离子电池极组和锂离子电池,所述锂离子电池包括:阴极膜,所述阴极膜的膜宽为X;阳极膜,所述阳极膜的膜宽为Y;隔离膜,所述隔离膜的膜宽为Z,所述隔离膜设于所述阳极膜和所述阴极膜之间,其中,Z>Y>X,在膜宽方向上,所述阳极膜的两端均超出所述阴极膜的两端,所述隔离膜的两端均超出所述阳极膜的两端。根据本实用新型实施例的锂离子电池极组,通过在膜宽方向上使阳极膜的两端均超出阴极膜的两端,隔离膜的两端均超出阳极膜的两端,避免因尺寸精度、卷绕精度等生产精度影响导致发生阳极析锂或短路等问题,避免影响锂离子电池的电化学性能,确保锂离子电池的循环寿命。
本发明公开了锂离子电池电芯及其制备方法和锂离子电池。其中,制备锂离子电池电芯的方法包括:(1)提供正极极片前体和负极极片前体,所述正极极片前体和负极极片前体包括集流体和形成在所述集流体表面的电极活性物质层;(2)在所述电极活性物质层远离所述集流体的至少部分表面形成高粘功能层,分别得到正极极片和负极极片;(3)取至少一个所述正极极片和至少一个所述负极极片与隔膜进行卷绕或叠片,然后进行热压整形,得到所述锂离子电池电芯。该方法通过在极片与隔膜之间设置高粘功能层,并结合热压整形,可以有效改善极片与隔膜之间的界面问题,并提高电芯的循环性能和倍率性能。
本发明涉及一种无损评估锂电池电极中锂钴摩尔比的方法,定义所述锂电池电极的活性材料为钴酸锂M1‑n,所述锂电池电极中的锂钴摩尔比为N1‑n,则选择已知锂钴摩尔比为N0的钴酸锂标准样品M0,采用与所述锂电池电极相同的工艺制成参考电极,将所述参考电极和所述锂电池电极按照相同的方法组装成电池后进行同等条件的比容量测试,测得电池的比容量分别为Q0和Q1‑n,则所述锂电池电极中的锂钴摩尔比为N1‑n=N0×(Q1‑n/Q0)。本发明中待测试样品无需分解电池,对样品量无要求,可以在线无损检测,特别适用于循环性能测试过程中锂钴摩尔比的评测。同时人为干扰小,操作方便。并且使用试剂显著减少,降低了试验室的环境污染和污染排放。
本实用新型提供一种锂电池单体、具有该锂电池单体的锂电池组以及具有该锂电池组的板材结构,锂电池单体包括容器以及设置于该容器内的电芯,容器包括外覆壳体和设置于外覆壳体内的中心管,所述外覆壳体和中心管围合形成密封的环形腔,所述锂电池单体的电芯容置于环形腔内,所述中心管的中心孔贯通整个容器。在制备锂电池组时,通过连接线绳穿设于多个锂电池单体的中心管内,进而形成如线状或网状的结构,能够实现很好的运用。
本发明提供一种锂离子电池正极材料及其制备方法、锂离子电池。其中,所述正极材料包括内核层和表面包覆层,所述表面包覆层包覆于所述内核层表面,所述内核层用于为锂离子电池的充放电过程提供锂离子,所述表面包覆层的材料为由电子传导材料包覆的离子传导材料。本发明提供的锂离子电池正极材料,具有较高的放电比容量和循环稳定性。同时,本发明提供的制备方法工艺简单,成本低,易于进行扩大生产,实现产业化。
本发明公开了一种锂电池的生产工艺及锂电池,所述锂电池的生产工艺包括以下步骤:提供卷芯和壳体,将所述卷芯的至少部分放入所述壳体内;提供顶盖,将所述顶盖和放置有所述卷芯的壳体进行烘烤处理;将烘烤后的所述顶盖、烘烤后的放置有所述卷芯的壳体密封连接。由此,可以有效缩短锂电池烘烤时间,提高烘烤效率,降低能耗。
本发明提供一种锂离子电池正极材料、其制备方法及含有正极材料的锂离子电池,所述锂离子电池正极材料包括核心层以及形成于所述核心层表面的包覆层。所述核心层包括高镍锂正极材料,化学式为LiaNibCocMndAleMfO2,其中,0.95≤a≤1.05,0.8≤b≤0.95,0.01≤c≤0.15,0≤d≤0.1,0≤e≤0.05,0≤f≤0.02,0<b+c+d+e+f≤1,M为W、Mo、Zr、Nb、Y以及Sr中的一种或多种。所述包覆层包括含硼锂离子导体,化学式为LixByM’(1‑y)Oz,其中,M’为W、Mo、Se以及P中的一种或多种,0.1≤x≤1.5,0.1≤y<1,1.5≤z≤2.5。
本发明公开一种高延伸率锂离子电池用铝箔及生产方法,由以下重量百分比的组分组成:0.07~0.1%的Si;1.45~1.55%的Fe;0.003~0.01%的Cu;0.025~0.035%的Mn;≤0.003%的Mg;≤0.03%的Zn;0.02~0.025%的Ti;余量为Al和不可避免的杂质;杂质的单种重量含量不大于0.03%。并公开了其生产方法,步骤依次包括:先将原料熔铸后锯切、铣面,然后等待退火后进行热轧、冷粗轧、冷精轧等连续轧制得到坯料,坯料经切边、箔轧、再次切边最后得到铝箔成品,本案生产制备出的锂离子电池用铝箔产品具备高延伸率的优点,为锂电池不断减薄、生产高能量密度的动力电池基体提供优质的原材料。
本发明提供一种氧空位Li3VO4锂离子电池负极材料及其制备方法,涉及锂离子电池材料技术领域。其制备方法为将五氧化二钒和水合氢氧化锂在乙醇溶液中搅拌反应,然后干燥得到前驱物。对前驱物进行研磨,得到研磨产物。将研磨产物在氮气气氛下,于550~650℃条件下烧结1~2h得到氧空位Li3VO4锂离子电池负极材料。该制备方法简单易行,研磨后的产物在氮气氛围下煅烧,能够在材料表层形成氧空位,产物的比表面积高,能够降低充放电过程中相变活化能,改善Li3VO4的化学性能。
可充锂电池用钛酸锰锂/碳复合正极材料及其制备方法,涉及一种正极材料。提供一种制 备具有良好电化学活性的可充锂电池用钛酸锰锂/碳复合正极材料及其制备方法。复合正极材 料为Li2-xMnTiO4/C,0<x<1,钛酸盐98%~85%,复合的碳2%~15%。将乙酸锰、碳酸锰和草 酸锰等锰盐中的至少一种和钛酸正丁酯、二氧化钛等钛化合物中的至少一种,在水-乙醇体系 中混合,加热反应后烘干,热处理得偏钛酸锰;将偏钛酸锰与乙酸锂、碳酸锂和氢氧化锂等 锂化合物中的至少一种,混合,加入糖,球磨,热处理,得Li2MnTiO4/C复合材料;将Li2MnTiO4/C 复合材料加热,进行化学脱锂,水洗,烘干,即得产物。
一种可用于锂电池的杨梅状富锂正极材料的制备方法,涉及锂电池技术领域。提供工艺简单、原料成本低和环境友好,具有良好的结构稳定性和容量与电压稳定性的一种可用于锂电池的杨梅状富锂正极材料的制备方法。包括以下步骤:1)将过渡金属盐中的至少一种溶于去离子水中,配制成混合盐溶液A;2)将碳酸盐溶于去离子水中,配制成溶液B;3)在连续搅拌反应釜中加入酒石酸盐溶液;4)将溶液A和溶液B泵入反应釜中反应;5)反应结束后收集产物,过滤、洗涤、真空干燥后制得碳酸盐前驱体;6)将干燥后的碳酸盐前驱体置于马弗炉中煅烧,制得到氧化物前驱体;7)将氧化物前驱体与锂盐混合,热处理后制备出杨梅状富锂正极材料。
本发明提供一种高压钴酸锂正极材料、制备方法及锂离子二次电池,高压钴酸锂正极材料为多级核壳结构,由内而外包括:α‑NaFeO2结构钴酸锂核层、复合掺杂层以及功能性壳层,构成所述高压钴酸锂正极材料的通式为:LiCoO2·D‑LiCo1‑xMxO2·S‑Li‑La‑X‑O,其中,0.01≤x≤0.06,M选自Mg、Al、Ti、Zr、La,Nb或稀土元素中的一种或多种;X选自Zr、Nb、Sc、Ga中的一种或多种。本发明通过对功能性壳层包覆后的钴酸锂核层进行高温烧结,使功能性壳层的物质掺杂进钴酸锂表层,从而稳定钴酸锂的结构,抑制钴酸锂在高电压放电过程中的相变,改善其循环性能和倍率性能。
本发明提供一种高比容量锂离子电池材料、制备方法及锂离子电池,涉及新能源技术领域。制备步骤为:将Zn盐和咪唑类化合物在室温下反应制得Zn‑ZIF纳米片;Zn‑ZIF纳米片经煅烧得到ZnO和N掺杂的ZnO/NC纳米片。将ZnO/NC纳米片分散于葡萄糖溶液中,加入钼酸盐和硫脲,经高温水热反应后得到一种高比容量锂离子电池材料(ZnS@MoS2/NC)。该电池材料具有独特分级多孔片状结构,抑制了片层材料的团聚与堆叠,增强赝电容容量。该材料中,ZnS与MoS2形成了双金属硫化物异质界面,为锂离子的吸附提供了更多位点,也促进了锂离子的扩散传输,获得更好的倍率性能。
本发明提供了一种锂离子二次电池及其电解液,所述锂离子二次电池的电解液,包括:非水有机溶剂;锂盐,溶解在非水有机溶剂中;以及添加剂,溶解在非水有机溶剂中。所述添加剂包括具有下列式I结构式的不饱和环状亚磷酸酯类化合物,所述不饱和环状8类化合物质量为所述非水有机溶剂总质量的0.3%~2%,其中,R1分别独立地选自烷基,含有不饱和键的基团,卤代烷基、卤代烯烃基、卤代苯基、卤代联苯基中的一种,所述卤素为F、Cl或Br,所述卤代为单取代、部分取代或全取代;n选自0~3内的整数。本发明通过改变添加剂的组成的可以使得在锂离子二次电池的正负极上能够形成高温稳定和循环稳定的SEI膜。从而提高电芯在高电压的综合性能。
本申请公开了一种锂离子电池电解液抑酸剂、电解液及锂离子电池,所述抑酸剂包括如下所示结构的化合物A或化合物B中的至少一种:根据本申请的抑酸剂能够与水、HF反应,并与Lewis酸PF5配位络合,从而能够充分降低电解液中的水和HF含量。此外,根据本申请的锂离子电池电解液包含六氟磷酸锂、有机溶剂和上述抑酸剂,相对于未添加上述抑酸剂的电解液,所述电解液在添加上述抑酸剂并密封放置后,能够有效降低其中的水和HF的含量。
本发明属于锂离子电池领域,涉及一种层状‑尖晶石核壳异构钴酸锂复合材料和锂离子电池及其制备方法和应用。所述层状‑尖晶石核壳异构钴酸锂复合材料具有由层状结构的钴酸锂内核和尖晶石结构的钛基复合氧化物外壳构成的核壳结构,所述钛基复合氧化物外壳的组成为Li2MTi3O8,M为Zn、Cu、Mg、Mn和Co中的一种或两种以上;所述层状‑尖晶石核壳异构钴酸锂复合材料采用液相法并以丙烯酸作为络合剂制备得到。本发明提供的层状‑尖晶石核壳异构钴酸锂复合材料能够提高锂离子电池的高温和高电压下的循环稳定性,且制备过程简单,操作方便,成本低,易于工业化生产。
本发明公开了锂离子电池负极极片补锂系统和方法。其中,锂离子电池负极极片补锂系统包括:放卷装置、补锂槽、清洗槽、收卷装置;待补锂负极极片的一端卷绕在所述放卷装置上,另一端依次穿过所述补锂槽和所述清洗槽卷绕在所述收卷装置上;所述补锂槽内盛装有补锂溶液,所述清洗槽内盛装有清洗溶液。该锂离子电池负极极片补锂系统可在极片走带过程中,通过使极片浸泡在补锂槽的补锂溶液中,使锂嵌入负极,完成对极片的补锂。由此,可以显著提高极片补锂的均匀性。后续,继续使极片浸泡在清洗液中,除去极片表面的补锂溶液等残留。由此,该系统可以实现极片的均匀补锂,且易于实现规模化生产。
本发明公开一种锂离子二次电池电解液,其包括非水溶剂和溶解在非水溶剂中的锂盐,其中,非水溶剂含有质量占非水溶剂总质量0.5%~15%的硼酸衍生物锂盐,所述硼酸衍生物锂盐的结构式下式所示:其中,R1、R2、R3、R4、R5和R6为氢、卤素、烷基、烯烃基、卤代烷基、芳香基、含有卤素取代基的芳香基团或含氧基团中的任一种物质;所述含氧基团为烷氧基、卤代烷氧基、含氧芳香基团或含有卤素取代基的含氧芳香基团;并且,R3、R4、R5和R6中至少有两者为卤素,所述卤素为F或Cl,及R1和R2中至少一者为芳香基团或含有卤素取代基的芳香基团。本发明通过在电解液中添加硼酸衍生物锂盐,在锂离子电池首次充电时,形成稳定、致密、有韧性的SEI膜,改善电解液的低温放电性能以及循环性能。
本发明提供了一种复合钛酸锂材料及其制备方法与锂电池,所述复合钛酸锂材料包括具有空心立方体结构的钛酸锂和包覆在钛酸锂表面的铈锆固溶体,一方面,空心立方体结构的钛酸锂具有较高的比表面积,能够缩短电子传输路径,提高钛酸锂材料的电子导电率,从而能提高制得的锂离子电池的倍率性能和循环性能;另一方面,通过将铈锆固溶体包覆在钛酸锂表面,能够提高微米级立方体形貌钛酸锂整体的稳定性,从而能提高制得的锂离子电池的倍率性能和循环性能,可将以本发明的复合钛酸锂材料为负极材料制得的锂离子电池用于电动车,更进一步地,可将其作为共享锂电池使用。
本发明公开了锂电池补锂和制作方法。其中,锂电池补锂方法包括:提供补锂溶液和锂电池前体,所述补锂溶液包括金属锂、芳香化合物和溶剂,所述锂电池前体包括壳体和设在所述壳体内的内容物,所述内容物包括正极极片、隔膜、负极极片;将所述补锂溶液注入所述锂电池前体的壳体内,利用所述补锂溶液浸泡所述内容物,以便对所述正极片和所述负极片的至少之一进行补锂。该方法通过在注入电解液前,向锂电池前体注入补锂溶液浸泡极片的方式对极片补锂,可大大节省加工工序,不影响生产效率,生产成本低,且具有较好的制造可行性。
可充锂电池用尖晶石锂锰钛氧化物正极材料的制备方法,涉及一种可充锂电池正极材料 的制备方法。提供一种方法简单、廉价和安全,具有良好电化学活性的可充锂电池用尖晶石 锂锰钛氧化物正极材料的制备方法。所述可充锂电池用尖晶石锂锰钛氧化物正极材料为锂锰 钛氧化物正极材料,可表示为LiMn2-xTixO4,0.2≤x≤1。将锂化合物、锰盐和钛化合物按化学计 量比在乙醇中混合,加热反应后烘干,得到凝胶中间体;将得到的凝胶中间体球磨后进行高 温热处理,得到LiMn2-xTixO4,0.2≤x≤1目标产物。
本发明涉及一种具有膜核结构的锂电池正极材料前驱体、制备、加工及掺杂型锂电池正极材料,通过原子层沉积法在锂电池正极材料前驱体本体表面,包覆一层或者多层用于掺杂的金属或者金属化合物薄膜,形成具有膜核结构的锂电池正极材料前驱体。具有膜核结构的锂电池正极材料前驱体,可通过煅烧形成掺杂型前驱体,然后混锂再烧结形成掺杂型正极材料。或者,具有膜核结构的锂电池正极材料前驱体直接与锂源混合,然后烧结形成掺杂型正极材料。本发明相比现有的正极材料掺杂方法,本发明形成的掺杂的组分及含量控制更加精准,掺杂更均匀,且不影响前驱体和正极材料的形貌及结构。
本发明公开了一种预锂材料及其制备方法,化学式为LiNi(1‑x)MexO,其中x为10‑6~10‑1,Me为除Li和Ni之外的第三金属,该预锂材料具有纯度高、致密度高以及脱锂容量高等特点;本发明还公开了一种预锂材料的制备方法,选择镍盐和添加剂,采用化学共沉淀法、煅烧、诱导环境、诱导化学物质及其组合诱发裂纹结构,得到前驱体,并与Li2O混合后烧结粉碎即可得到预锂材料,该方法中通过诱导环境或诱导化学物质的诱导作用,改变晶体结构并进一步扩大晶胞体积,促使锂离子能够更充分的与NiO反应从而减少偏析,提高预锂材料的纯度及致密度,进而提升脱锂容量,推动锂离子电池整体电容量的提升。
本发明提供锂离子电池及实现锂离子电池快速充电的方法。这种锂离子电池包括正极,负极以及电解质,负极包括改性Li4Ti5O12负极材料,Li4Ti5O12负极材料以下方法制备而成:将锂盐、钛源、碳源和金属盐添加到分散液中,分散处理后进行干燥得到粉体,粉体经高温固相合成得到所述改性Li4Ti5O12负极材料。这种改性Li4Ti5O12负极材料对Li4Ti5O12材料进行了碳‑金属共包覆,导电性能高,电化学性能优异,循环稳定性得到极大的改善。此外,本发明还提供一种实现锂离子电池快速充电的方法,先以低电流密度在负极中嵌入8~15%的锂离子,能够有效增强负极材料的导电性能,实现电池的快速充电。
本发明公开了一种用于制备磷酸盐锂离子正极材料的高比表面积磷酸锂的合成方法,在反应罐中加入离子水,夹套通冷冻水,保持反应罐内温度低于10℃,反应罐内边搅拌边通入氮气。待反应罐内溶氧量降低至0.05mg/L时,加入氢氧化锂,完全溶解后,对密封的反应罐进行抽真空,并强力搅拌,将磷酸用液滴喷头缓慢加入反应罐内,控制加入速度,使加入过程中反应罐内温度不能高于10℃。反应完成后停止搅拌,并在常压下静置24小时以上。浆料进行喷雾干燥,干燥后粉末经气流粉碎处理后得到高比面积的磷酸锂粉末。该方法工艺路线简单、原料丰富,特别适用于工业生产,用该粉末制备的磷酸盐正极材料纯度高,做成电池后具有良好的电化学性能。
一种锂金属二次电池用电解液,包括有机溶剂、电解质盐及电解液添加剂,电解液添加剂包括组分A和组分B,组分A由第一单体和第二单体聚合得到,第一单体选自(甲基)丙烯酸2,2,2‑三氟乙酯、(甲基)丙烯酸六氟丁酯、(甲基)丙烯酸八氟戊酯和2‑(三氟甲基)丙烯酸中一种或者多种;第二单体选自(甲基)丙烯酸C1‑C6烷基酯、二甲基丙烯酸酯中一种或者多种;组分B选自氟代碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯和硝酸锂中的一种或多种。本发明还涉及一种锂金属二次电池,包括正极、负极、隔膜以及前述的锂金属二次电池用电解液。本发明电解液可以有效改善金属锂沉积形貌,诱导锂离子均匀沉积,抑制锂枝晶的产生,显著提升锂金属二次电池中金属锂的利用效率。
本发明公开了制备单氟磷酸锂的方法、电解液和锂电池。其中,制备单氟磷酸锂的方法包括:使氢氧化锂与二氟磷酸锂反应,得到单氟磷酸锂。由此,该方法可简便高效地制备得到单氟磷酸锂,反应条件温和、过程容易控制,产物易于分离且收率及纯度高,适于规模化生产。
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