本发明涉及一种锂离子电池复合负极材料及其制备方法、使用该材料的负极和锂离子电池。本方法以Fe2O3和碳材料为原材料,该碳材料为乙炔黑、石墨和碳黑中的一种、任意两种或三种的混合物,通过球磨得到Fe2O3和碳的复合粉体材料;或者再通过在一定温度下煅烧,得到含Fe2O3、Fe3O4和FeO中的一种、两种或全部三种的铁系氧化物和碳材料的复合粉体材料。复合粉体材料中铁系氧化物和碳材料的比例可通过改变其初始比例进行调节控制,铁系氧化物的种类可通过控制煅烧的温度及时间进行控制。该复合粉体材料的制备方法简单,生产效率高,适合规模化生产。该复合粉体材料用于锂离子电池负极材料具有高的放电容量和良好的循环稳定性,以该材料制备的电极比容量高,循环性能优异,非常适用于锂离子电池的产业化应用。
本发明提供了一种纳米氟化锆锂原位包覆高镍三元正极材料的制备方法,包括以下步骤:A)将三元正极材料加入质量分数为1~7%的H2ZrF6溶液中,搅拌得到悬浊液;B)将所述悬浊液进行干燥,得到Li2ZrF6包覆的三元正极材料。利用H2ZrF6与三元正极材料表面的残锂反应,在三元材料表面原位包覆一层分布均匀的快离子导体Li2ZrF6。一方面降低了高镍正极材料表面的残锂,另一方面Li2ZrF6存在缓解了三元正极与电解液之间的副反应;本发明中采用氟锆酸与三元材料表面的残锂反应后可以直接形成沉淀,不再需要额外的热处理工艺,工艺简单。本发明还提供了一种纳米氟化锆锂原位包覆高镍三元正极材料及锂离子电池。
本发明提供一种锂离子电容器的制作方法及锂离子电容器,步骤如下:(1)组装电芯;(2)将电芯浸入含有锂盐的有机溶液中;(3)将正极和负极分别连接充放电测试仪,以一次充电后进行一次放电作为一个循环,共进行1-100次循环,完成对负极的预嵌锂;(4)取出电芯,放入包装壳内,注入电解液并组装成锂离子电容器单体。本发明可以有效解决锂金属、多孔集流体等造成的成本过高问题,可以提高安全性,以及简化工艺流程,适用于工业大规模生产。
本发明公开了一种锂金属表面的改性方法,特点是:包括以下步骤:1)配制锂电池的电解液;2)将步骤1)中的电解液用于两电极体系来测定锂金属在该电解液中的极化曲线,并根据极化曲线得到锂金属的最佳钝化区的电压参数;3)组装锂金属对称电池,锂金属作为正极和负极,并加入步骤1)中配制好的电解液润湿隔膜,将组装好的锂金属对称电池封口,然后使用步骤2)中得到的电压参数对锂金属对称电池进行恒电位充电处理,得到表面改性后的锂金属。优点是:通过测量锂金属在电解液中的极化曲线,得到最佳钝化区的参数来对锂金属表面进行处理,从而本质上解决表面钝化问题,获得金相光滑的锂金属,进而提升锂金属电池的长效循环性能。
本发明涉及锂电池制备技术,旨在提供一种锂离子膜电极的制备方法及在锂离子电池制备中的应用。该方法包括:锂离子交换膜的制备、正负极片材的制备,然后将正极、锂离子交换膜和负极依次放置,且正极和负极上涂敷电极材料的一侧均朝向锂离子交换膜,压制形成具有多层结构的片状的膜电极。可将片状的膜电极卷成圆柱状、连续弯折以形成叠片结构,再装入尺寸相匹配的不锈钢或铝制的电池外壳,注入电解液得到不同样式的锂离子电池。本发明的锂离子交换膜具有更高的锂离子传导能力,大大提高锂离子电池的大电流放电能力。可有效防止锂离子电池因内压升高而发生的爆炸,提高了锂离子电池使用的安全性;适应于大规模工业生产,降低成本、提高品质。
本发明涉及锂离子电池检测领域,为解决现有现有技术下检测负极析锂量的方法步骤复杂,不能快速检测出析锂量及不能区分负极析锂中可逆锂和不可逆锂的含量的问题,公开了一种锂离子电池负极析锂量的定量检测方法,包括如下检测步骤:将锂离子电池置于惰性气氛、水氧含量≤1ppm的环境中拆解,将得到的负极片放入设有温度传感器、压力传感器、注液管及气体排放管的反应器;将反应器密封后从惰性气氛中取出,通过注液管向反应器中注入反应液,使负极片被反应液浸没,然后超声;检测反应生成的氢气量,根据该氢气量计算得出负极片的析锂量。本发明操作简单,能快速、准确得检测出负极析锂量,并且可区分检测负极析锂的可逆锂和不可逆锂的含量。
本发明提供一种富锂多元正极材料的制备方法,包括以下步骤:A)将含镍多元前驱体与一次锂源混合后,进行预烧结,得到中间体;所述一次锂源为碳酸锂、氢氧化锂、氟化锂和硝酸锂中的一种或几种;B)将所述中间体、二次锂源与添加剂混合,进行二次烧结,得到富锂多元正极材料;所述二次锂源为碳酸锂、氢氧化锂、氟化锂和硝酸锂中的一种或几种;一次锂源和二次锂源的总物质的量与含镍多元前驱体的物质的量之比为(1~2):1;所述一次锂源与二次锂源的摩尔比为(1~9):(9~1);所述富锂多元正极材料具有式I所示化学式:Li1+xNiaCobMncMdO2式I。本发明还提供一种富锂多元正极材料、正极和锂离子动力电池。
本实用新型公开了一种带散热装置的车载锂电池单元及锂电池堆,包括锂电池片、冷却管以及用于支撑及固定锂电池片的顶板和底板,所述锂电池片位于顶板与底板之间,构成三明治结构,所述锂电池片包括若干按矩形方阵排列的锂电池,所述锂电池片以横向排列的方式分成若干锂电池队,相邻所述锂电池队之间设置有第一冷却间隙,所述冷却管位于各第一冷却间隙内,所述冷却管内流通有冷却介质,所述冷却管两端分别设置有用于冷却介质交换的进口与出口。本实用新型具有以下优点和效果:将锂电池片模块化成若干锂电池队,实现均衡散热,提高散热效果。
本实用新型属于锂电池技术领域,尤其涉及一种改良结构的锂电池保护板及使用该保护板的锂电池,改良结构的锂电池保护板包括保护板本体,保护板本体的其中一表面设置有正极引线端子、负极引线端子、正极极柱、负极极柱和电子元器件,保护板本体设置有缺口。锂电池包括锂电池壳体,锂电池壳体内设置有电芯和电解液,锂电池壳体的开口处设置有锂电池保护板,正极引线和负极引线分别与正极引线端子和负极引线端子连接,锂电池保护板设置有电器元件的表面朝向锂电池壳体的内部,正极引线和负极引线由锂电池保护板的缺口引出至锂电池壳体的外部。本实用新型的锂电池最后组装工艺省去涂胶和粘贴绝缘纸,简化工艺流程,同时也降低成本。
本发明公开了预锂化硅氧复合材料、负极极片、锂电池及其制备方法。该预锂化硅氧复合材料的制备方法包括以下步骤:SiOx‑Li@C中SiOx‑Li核表面的锂离子与羟基化合物发生化学反应后,得到SiOx‑Li’@C,再经热处理,即得;SiOx‑Li@C包括SiOx‑Li核和碳层,所述SiOx‑Li核中锂离子分布于硅氧材料的内部和表面;SiOx‑Li’核从内部至表面锂离子的含量递减;吸锂的锂源为有机锂化合物。本发明制备得到的硅氧复合材料中溶于水的硅酸锂被不溶于水的硅酸锂包覆硅酸锂进一步的被碳层包覆,在匀浆的过程中,硅氧复合材料中的硅酸锂不溶于水,不会导致浆料的pH升高,同时抑制了浆料产气。
本发明公开了一种安全性高的锂电池,在不影响单包锂电池片的化学性能的情况下,能很好的解决锂电池外部针刺或锂电池内部短路以及降低锂电池内部热量和电池形变的安全问题的一种安全性高的锂电池。包括锂电池本体,锂电池本体包括若干块单包锂电池片,这若干块单包锂电池片依次串联连接在一起,在相邻两层单包锂电池片的连接线上分别串联连接有断路器;在单包锂电池片的外侧表面上包裹有隔热密封布层,在隔热密封布层的外表面上包裹有一号保护网片层,并在一号保护网片层的每个网孔内密封装有主体胶水;在一号保护网片层的外表面上包裹有二号保护网片层,在二号保护网片层的每个网孔内密封装有辅助胶水。本发明主用应用锂电池技术中。
本发明公开了一种锂离子电池用钬掺杂镍酸锂材料的制备方法,其步骤包括:a)按化学计量比称料;b)向原料中加入无水乙醇,并球磨烘干;c)向由步骤b制得的原料中加入醋酯纤维、氯化钾氯化钠混合熔盐和无水乙醇,并球磨烘干;d)将经步骤c处理后的原料,在进行烧结,烧结完成冷却后,用水清洗并烘干,制得钬掺杂镍酸锂材料。本发明中的锂离子电池用钬掺杂镍酸锂材料具有更高的放电容量和克容量;为中空管状结构,经进一步处理后,其管壁更为疏松,能够缓解充放电过程中的体积膨胀问题,利用了醋酯纤维中的无机填料钛白粉,使其掺杂入钬掺杂镍酸锂材料的晶格中,改善钬掺杂镍酸锂材料的稳定性,改善锂离子电池容量衰减问题。
本发明涉及锂电池管理技术领域,具体地说,涉及一种通过平台调节参数的智能锂电池管理系统、方法及锂电池。该智能锂电池管理系统包括用于设于锂电池处的电池管理系统,电池管理系统包括电池管理单元、主控单元和无线通信单元;电池管理单元用于实现对锂电池的参数读取及控制,无线通信单元用于实现主控单元与上位平台间的数据交互;主控单元用于接收上位平台的指令以实现对电池管理单元的控制,以及用于接收电池管理单元处读取的参数并上传给上位平台;该方法基于上述系统实现,该锂电池具备上述系统。本发明能够较佳地实现锂电池相关参数的远程监控和设置。
一种低成本合成磷酸铁锂正极材料的方法,属于能源材料技术领域。该法直接采用锂盐和磷酸制备含有等摩尔Li+和H2PO4-的溶液,再加入铁源、有机碳源和无机碳源置于搅拌球磨机中研磨,得到前躯体浆料。将前躯体浆料进行喷雾干燥造粒,得到球形前躯体粉末。将前躯体粉末置于具有惰性气体保护的回转炉中进行烧结,自然冷却至室温得到产品。由于直接制备含有等摩尔Li+和H2PO4-的溶液,省去制造磷酸二氢锂制造过程中反应、提纯、重结晶、干燥等步骤,使原材料成本降低20%以上。此外,采用有机碳与无机碳相结合共同包覆的手段,减小了磷酸铁锂粉体一次粒径(约200nm),提高了材料的导电性,从而大幅度提高产品的电化学性能。
本发明涉及了一种用于锂离子电池负极的磷酸钛锂材料及其制备方法。磷酸钛锂材料的晶体结构为NASICON结构,组成为LixTi2(PO4)3,其中x为1~1.05。材料的制备方法首先将含锂、含钛、含磷的无机物原料混合均匀,在800℃~1000℃空气气氛中一步焙烧制备高纯度的磷酸钛锂,然后,将所制备的磷酸钛锂与葡萄糖等有机物按一定的比例混合,经过行星球磨机研磨混合均匀后,在惰性气氛下高温焙烧得到碳包覆磷酸钛锂材料。该制备方法简单、成本低廉,所得的磷酸钛锂负极材料纯度高,结构完整、导电性高、电化学性能好。
本发明提供了一种锂离子电池负极材料,具有层状结构:表层为二氧化钛层;底层为石墨烯;夹于所述表层与所述底层的中间层由二氧化锡组成。本发明提供了一种锂离子电池负极材料的制备方法,包括以下步骤:将含钛化合物、锡类无机物、冰乙酸和乙醇混合,得到第一混合物;将草酸和氧化石墨烯水溶液混合,得到第二混合物;将所述第一混合物和所述第二混合物混合,经保温、陈化,得到沉淀物;将所述沉淀物进行退火,得到锂离子电池负极材料。所述锂离子电池负极材料具有较好的循环性能,其制备方法工艺简单,适于工业化生产。本发明还提供了一种锂离子电池。
本发明公开一种碱式磷酸铁锂制备碳包覆磷酸铁锂的方法。现有制备磷酸铁锂技术中,P、Fe和Li元素来自不同原料,混合过程中,易混料不到位,而不能完全生成磷酸铁锂。该方法是将碱式磷酸铁锂、碳源和催化剂混合,然后烧结,得到碳包覆磷酸铁锂;碳源与碱式磷酸铁锂的质量比为4~8:100,催化剂中金属离子与碱式磷酸铁锂LiFePO4(OH)中铁离子的摩尔比为1~3:100。本发明中P、Fe和Li来自于同一原料碱式磷酸铁锂,无需考虑混料均一性问题;碳源在高温下分解产生气态有机物,可将碱式磷酸铁锂中的+3价的Fe还原成+2价,同时在磷酸铁锂表面沉积碳,形成包覆碳;本发明的工艺过程简单,可控性好,产品性能稳定。
本发明主要涉及一种用于锂离子电池正极材料尖晶石锰酸锂的改性制备方 法。本发明主要针对固相包覆过程中温度高、时间长、包覆不均匀、厚度难以 控制,液相包覆工艺复杂成本较高等问题,提供了先掺杂后包覆的一种用于锂 离子电池的尖晶石锰酸锂材料制备方法。本发明主要技术方案:称取一定量的 掺杂改性锰酸锂,加入质量百分比为0.1~10%的一种或多种金属或过渡金属氧 化物,例如TiO2、SiO2、Al2O3、MgO、ZnO等,在机械融合振实机中研磨10~ 100分钟,研磨温度30~100℃、电流10~100A、转速500~1500转/秒。取出 产物自然降温至室温,然后在500~1000℃条件下焙烧1~10小时即得最终产 物。
本发明公开了一种三元高电压锂离子电池非水电解液,包括非水性有机溶剂、电解质锂盐和添加剂,所述添加剂中包括至少一种具有式(Ⅰ)所示结构的氟膦酸类添加剂。本发明还公开了包括正极片、隔离膜、负极片和该三元高电压锂离子电池非水电解液的锂离子电池。本发明中的三元高电压锂离子电池电解液中的氟膦酸类添加剂具有除水除酸的功能,避免六氟磷酸锂遇水或受热反应产生HF、PF5、HPO2F2,H2PO3F和H3PO4等杂质影响电池性能;同时该类物质与氢氟酸和水反应的的中间体具有良好的成膜性能,本发明通过常规添加剂和氟膦酸类添加剂的协同作用,可有效解决三元高电压锂离子电池的循环性能、高温储存性能和低温放电性能。
本发明公开了一种锂离子电池非水电解液,包含锂盐、有机溶剂和添加剂,按在锂离子电池非水电解液中的质量百分含量,所述添加剂组成为:锂盐添加剂0.5~2%,高温添加剂0.2~1.0%,其它添加剂0.2~5%。本发明还公开了一种锂离子电池。本发明的锂离子电池能够兼顾高低温性能,拓宽锂离子电池使用的温度范围。
本发明公开了一种锂离子电池用硅酸亚铁锂复合材料的制备方法,本发明制备的锂离子电池用碳化硅包覆的钒掺杂的硅酸亚铁锂复合材料,采用了特定工艺制备的介孔碳对钒掺杂的硅酸亚铁锂材料进行包覆,因此该复合材料在用于锂离子电池时,具有较高的导电性能的同时,还具有良好的循环稳定性,使得锂离子电池具有高的比容量以及较长的使用寿命。
本发明公开了一种包覆镍钴锰酸锂的方法,其利用低镍含量的镍钴锰酸锂材料包覆高镍含量的镍钴锰酸锂材料;本发明还公开了一种由上述方法制得的镍钴锰酸锂材料。通过包覆修饰镍钴锰酸锂表面,维持镍钴锰酸锂自身较高的初始容量,循环性能得到了大大的改善,尤其是在高温高倍率下,多次循环后电池的容量衰减明显减少,减少了电解液与电极材料的副反应,阻止了Ni2+,Co3+, Mn4+金属离子的溶解,从而降低了电池的阻抗,大大改善了材料的电化学性能;同时利用低镍的三元材料包覆镍钴锰酸锂材料,克服了以往利用常规氧化物包覆所产生的相面阻抗高,Li+迁移速率少,材料的功率性能差等缺陷。
本申请涉及锂电池灭火剂技术领域,尤其是一种锂电池灭火剂及利用其制备的锂电池。一种锂电池灭火剂,主要是由全氟C5‑C8酮类物质搭配全氟C5‑C10烷、烯混合物组成;全氟C5‑C8酮类物质为全氟C5‑C8酮中的至少一种或者全氟C5‑C8酮对应的氟化物中的至少一种或者全氟C5‑C8酮对应异构体中的至少一种;全氟C5‑C10烷、烯烃的混合物由全氟C5‑C10烷类物质、全氟C5‑C10烯类物质任意比混合而成。当遇锂电池事故,在锂电池温度上升过程中,前段全氟C5‑C8酮类物质已汽化,且又可以作为气体助推剂,将全氟C5‑C10烷、烯混合物更好地在液态情况下雾化然后汽化,起到更好快速灭火效果。
本发明涉及电池领域,旨在提供一种聚硫氰酸锂阴极液及其半液流锂硫电池。该电池的负极外侧设负极板,正极外侧设正极板;正极板上刻有流路,流路中充满所述聚硫氰酸锂阴极液,流路两端分别设阴极液导入管和阴极液导出管;隔膜为Li+型全氟磺酸树脂膜;负极的金属锂表面具备氮化锂保护层。与现有技术相比,本发明具有很好的充放电循环稳定性和高倍率充放电性能,极大提高了锂硫液流电池的能量密度和功率密度,可广泛用于大型非稳态发电电站,起到电力调节的作用,也可应用于稳态发电电站,平衡用电的峰谷电,提高发电效率,降低发电成本。电极材料成本低廉,制备工艺简单、易行,有利于大规模生产,可有效降低液流电池成本。
本发明涉及锂离子电池领域,公开了一种安全型锂离子动力电池正极及含有该正极的锂离子电池,电池正极包括正极集流体,正极活性物质,涂布于所述正极活性物质表面的陶瓷浆料。所述陶瓷浆料为油系或水系,其中油系陶瓷浆料的组分包括:35-45wt%无机陶瓷颗粒,6-10wt%聚偏氟乙烯,1-3wt%聚乙烯吡咯烷酮,45-55wt%份氮甲基吡咯烷酮。其中水系陶瓷浆料的组分包括:35-40wt%无机陶瓷颗粒,6-10wt%丁苯橡胶,1-3wt%羧甲基纤维素,1-3wt%聚乙烯吡咯烷酮,45-55wt%份去离子水。所述无机陶瓷颗粒包括勃姆石和水铝石中的一种或多种。本发明在正极活性物质表面涂布有陶瓷浆料,提高了电池的安全性能,同时对电池的电化学性能影响极小,稳定性好。
本发明公开了一种甲醇燃料电池与锂电池的动力系统中锂电池的温控装置,在储液罐中存储有能够吸收二氧化碳的有机胺;甲醇燃料电池的排气口连接至储液罐的有机胺中,储液罐连接到缓冲罐。锂电池和换热包连接在一起,换热包的空腔通过连通管与缓冲罐连接,使换热包的空腔中存储有从缓冲罐流入的有机胺。温控装置在全天候都能对锂电池起到充分保护的作用,其能够自动调控锂电池温度防止锂电池出现过热起火现象。本发明结构简单,安全可靠,维护方便,造价低廉,是一种具有普及意义的产品。
本发明提供了一种锂离子电池电极改性材料,由富锂材料(Li[Li(1?x?2y)/3NixCoyMn(2?2x?y)/3]O2;0.1≤x≤0.18,0.05≤y≤0.14)和三元材料(LiNi1?w?zMnwCozO2;0.1≤w≤0.33,0.1≤z≤0.33)组成;所述富锂材料和三元材料均匀分散。这种电极改性材料比容量较高,由其制得的锂离子电池具有较优的循环性能。本发明通过简单的前驱体混合及加锂,获得一种新的电极改性材料,通过改变锂含量就可以调控电极改性材料的性能,得到的电极改性材料比容量较高,由其制得的锂离子电池具有较优的循环性能。同时,制备过程简单,工艺成熟,可控性高,成本低。
本发明公开了锂离子电池的高导电性磷酸铁锂正极材料的制备方法,在混合有导电剂和聚偏氟乙烯粘结剂的磷酸铁锂中添加碳纳米管,并对添加的碳纳米管采用至少经过球磨、气流预处理、纯化处理、酸化处理和酯化处理中的一种处理,可以有效提高碳纳米管的纯度和降低碳纳米管表面能和缠绕程度,使碳纳米管呈现出较为有序的排列,在磷酸铁锂中能够均匀分散,形成一个体积电阻率很小的导电网络来有效地提高磷酸铁锂的导电性,以碳纳米管为导电剂,使磷酸铁锂作为锂离子二次电池正极材料使用时,能够具有良好的大倍率充放电的能力。
本发明涉及锂离子电池的技术领域,公开了一种基于气化分解的锂离子电池补锂剂及其应用,所述补锂剂为甲酸锂、乙酸锂、丙酸锂、丁酸锂、异丁酸锂、草酸锂和氮化锂中的至少一种。本发明中补锂剂能够通过电场和热能共同作用来实现补锂过程,将补锂剂分散加入正极浆料中,以实现在前期化成过程完成补锂,分解后的“副产物”以气体的形式从电池体系中脱除,从设计源头避免了新生成物质对电池体系的影响,保留化合物补锂剂稳定性高的优点;能够达到与金属单质锂相同的补锂效率,保证锂离子电池具有较高的电化学性能。
本发明提供了一种SnO2/钨酸铁锂/碳复合纳米材料的制备方法,该方法首先通过固相法得到钨酸铁锂材料,然后再通过两此水热法分别得到SnO2/钨酸铁锂复合材料和SnO2/钨酸铁锂/碳复合纳米材料,本发明材料具有十分优异的综合性能,材料呈现花生状,其颗粒长为500?600?nm,宽为40?100?nm,孔体积为0.35~0.46cm3/g,比表面积为60~90m2/g,本发明制备纳米材料具有极高的比表面积、超强的力学性能、高的导电和导热等优异性能,作为锂离子电极材料使用时,有利于电极反应过程中的电子传递,增强复合纳米材料电极的电化学性能,充放电过程中绝对体积变化小,具有高的电化学贮锂容量、良好的稳定循环性能和较少的能量损失,应用前景十分广阔。
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