本发明提供了一种石墨烯复合富锂锰基正极材料,包括富锂锰基二次颗粒、复合在所述富锂锰基二次颗粒表面的外石墨烯层以及复合在所述外石墨烯层表面的外氧化物层;所述富锂锰基二次颗粒由富锂锰基一次颗粒复合材料堆叠形成;所述富锂锰基一次颗粒复合材料包括富锂锰基一次颗粒、复合在所述富锂锰基一次颗粒表面的内石墨烯层以及复合在所述内石墨烯层表面的内氧化物层。本发明提供的正极材料能够阻隔材料高电压下与电解液发生副反应,同时大幅提高富锂锰基正极材料的导电性,并且可对富锂锰基正极材料在利用晶格氧活性过程中材料结构转变带来的电压衰减有很好的抑制作用,为该材料应用于高能量密度动力锂离子电池提供了很好的解决方案。
本实用新型公开了一种适用于电动自行车的液锂软包装锂离子电池组外壳,旨在提供一种散热性好、液锂软包装电池连接方便、安全稳定的电池组外壳。锂离子软包装电池组外壳,包括壳体和盖体;壳体固定方形隔板形成空心长方体容纳液锂软包装单体电池,电池的高度低于隔板高度;隔板顶部两侧固定正、负极导电板,与盖体电池连接板S型复合连接。盖体电池连接板和隔板之间设置绝缘挡板,绝缘挡板防止正负极接触,同时插入隔板与电池空隙,起到固定作用。壳体和盖体四周对应分布固定螺孔,进一步固定电池组。本实用新型结构简单、安全稳定,有效解决液锂软包装电池组的连接和固定问题。
本发明涉及一种锂电池可工业化应用的自动预锂化的方法和制备方法,把预嵌锂的锂源在装配和封装阶段的材料中应用。应用很快封口,然后有24h‑48h的静置化成时间,可以实现高质量的预理化,同时又不影响生产节拍。把预锂化的材料和加工步骤,全部集中到锂电池的最后装配和封装环节才出现在锂电池生产线上,使得预锂化工序接触环境中水氧的时间最短,同时对生产线的兼容性最高,对生产节拍的影响最小或完全不影响。本发明的方法是把与预锂化需要用的锂源材料,不是在锂电池的前道制浆工艺、制片工艺中应用到正负极片和隔膜上,而是应用到后道的装配封装工艺中去。把这些后道的装配封装工艺用到的材料中,应用上可以稳定预嵌锂的锂源。
本发明提供一种锂离子电容器的新型预嵌锂方法,步骤如下:(1)组装电芯,并浸入含有锂盐的有机溶液中;(2)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;(3)将预嵌锂完成后的电芯取出,放入包装壳内,注入电解液并组装成锂离子电容器单体。采用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,适用于工业化生产。
本发明涉及一种石墨烯改性磷酸铁锂正极活性材料及其制备方法和基于该正极活性材料的锂离子二次电池。所述的正极活性材料是将石墨烯或氧化石墨烯与磷酸铁锂分散于水溶液中,通过搅拌和超声使其均匀混合,随后干燥得到石墨烯或氧化石墨烯复合的磷酸铁锂材料,再通过高温退火最终获得石墨烯改性的磷酸铁锂正极活性材料。基于该正极活性材料的锂离子二次电池与传统的碳包覆及导电高分子掺杂等改性锂电池相比具有电池容量高、冲放电循环性能优良、寿命长及高循环稳定性的特点,有极大的实用价值。
本发明属于能源材料及能源转换技术领域,尤其涉及一种硅基锂离子电池复合负极材料、使用该材料的负极和锂离子电池。一种含双乙二酸硼酸锂的硅或硅合金复合锂离子电池负极材料,该负极材料按质量百分比含有1%~20%双乙二酸硼酸锂(LiBOB)。采用本发明的负极材料通过在硅或硅合金‑碳复合锂离子电池负极材料中添加双乙二酸硼酸锂获得,或在制备该电池负极材料过程中同时引入双乙二酸硼酸锂获得。该电池负极材料,其首次充放电容量最高可达1800~2000毫安时每克,100次循环后容量可达1200~1500毫安时每克,容量保持率达到69%~85%。
本发明提供了一种二氟磷酸锂、其制备方法及锂离子电池电解液。本发明提供的二氟磷酸锂的制备方法包括:a)将六氟磷酸锂和式(1)化合物在非水溶剂中反应,得到反应物;b)除去所述反应物中的低沸点成分,得到二氟磷酸锂;其中,R1~R8分别独立地选自氢、取代的或未取代的烃基、卤素、硝酸基、氨基或氰基;所述烃基选自C1~C10的烃基;所述取代的烃基中,取代基选自羟基、氨基、硝基、氰基、羧基、醚基或醛基。通过本发明的制备方法制得的二氟磷酸锂纯度高、含水量低,为高品质二氟磷酸锂产品,且该制备方法简单易行、成本低、收率高,能够方便有效的获得高品质二氟磷酸锂产品。
本发明涉及锂离子电池领域,公开了一种高电压用宽温型锂离子电池非水电解液及锂离子电池。该高电压用宽温型锂离子电池非水电解液包含锂盐、有机溶剂和添加剂,其中,添加剂中包含如式I所示的锂盐添加剂和如式II~X所示的添加剂中的一种或多种,所述锂盐添加剂能够形成具有优良导离子性的钝化膜,降低锂离子电池的阻抗,对于提高低温循环效果具有很大的益处;而式II~X所示的添加剂能够钝化正极的活性位点,在高温和高电压下都具有很好的循环性,两者的搭配使用能够在很大程度上使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。
本发明属于锂离子电池技术领域。本发明公开了一种低温型锂离子电池电解液,其由溶剂、锂盐和添加剂组成,锂盐为混合锂盐,其包含六氟磷酸锂或四氟硼酸锂中的至少一种及特殊锂盐,特殊锂盐由双氟二草酸磷酸锂、双氟磺酰亚胺锂或二氟磷酸锂中的至少一种组成;特殊锂盐在电解液中的重量百分含量为0.5%~5.0%;本发明还公开了一种包含上述低温型锂离子电池电解液的电解液。本发明通过上述组分的必要和选择性添加联用,可以达到本发明的目的,协同改善电解液的低温性能,不损失高温性能,拓宽了锂离子电池应用温度范围,一定程度上降低环境对电池性能发挥带来的影响。本发明提供的电解液,可以满足在低温下充电,有别于目前通常要求的低温放电性能。
本发明涉及锂电池领域,尤其是涉及一种锂电池正极集流体及其制备方法与锂电池及其正极。正极集流体包括聚合物膜,所述聚合物膜两侧侧面上均设置有铝金属区,所述铝金属区上设置有铝金属层,且所述铝金属层的面积为聚合物膜面积的40~70%。本申请的锂电池采用上述正极集流体,提高了锂金属电池的能量密度的同时,在电池充放电过程中也降低了正极活性材料剥离脱落的概率,进而提高了电池的循环寿命,另外进一步降低了锂电池发生微短路的情况,提升了锂电池安全性能。
本发明涉及固体锂电池的技术领域,公开了一种高安全性的锂复合负极片及其制备方法、固体锂电池。一种高安全性的锂复合负极片,包括注锂三维多孔氧化铜基片、包裹三维多孔氧化铜基片的锂层以及包裹修饰在锂层外侧的氯化聚多碳烯酸/g‑C3N4。氯化聚多碳烯酸/g‑C3N4提供与锂反应的位点,促进锂离子传输并抑制锂枝晶生长;锂在三维多孔氧化铜基片内体积膨胀被限制,增强充放电过程中锂的稳定性;氯化聚多碳烯酸和金属锂反应,形成高弹性和离子导电的氯化聚多碳烯酸/锂界面,提升SEI界面稳定性;从而有效提升了负极片的电导率和循环寿命,安全性提升。
本发明属于锂离子电池正极片技术领域,具体涉及一种复合锰酸锂正极片,包括集流体、黏附在所述集流体上的锰酸锂正极涂层和涂敷在所述锰酸锂正极涂层表面的磷酸铁锂涂层;包含以下制备步骤:(1)制备锰酸锂正极浆料;(2)得到锰酸锂正极涂层极片;(3)制备磷酸铁锂正极浆料;(4)将磷酸铁锂正极浆料涂覆在锰酸锂正极涂层极片上,烘干,得到复合锰酸锂正极片。本发明的复合锰酸锂正极片,其中内层为锰酸锂正极涂层,外层为磷酸铁锂正极涂层,正极外层磷酸铁锂涂层保护锰酸锂正极,减少其与电解液的接触面,进而减少高温下与电解液的副反应,提高电池的高温循环性能和高温储存性能。
本发明提供了一种锂离子电池负极材料及其制备方法。该负极材料包括具有一次粒子20~100nm、比表面积为50~170m2/g构成的硅负极材料SiOx,其中,0<x<0.1。其制备方法是一氧化硅于惰性气氛中在800~1100℃恒温下反应,反应完毕冷却至室温经过酸或碱处理除杂,洗涤干燥得到硅颗粒,该硅颗粒在惰性气氛中碳包覆后冷却至室温得到。本发明提供的锂离子电池负极材料具有较高的放电容量和循环性能,稳定性较高。实验结果表明,本发明提供的锂离子电池负极材料的首次放电容量可达2050mAh/g。
本发明涉及一种预锂化极片及制备方法、及生产系统、及锂离子电池。本发明的预锂化极片包括极片、柔性复合金属锂薄膜和粘结剂;粘结剂设置在极片和柔性复合金属锂薄膜之间。将柔性复合金属锂薄膜的表面负载上粘结剂溶液,然后将柔性复合金属锂薄膜负载有粘结剂溶液的表面与极片表面压紧,干燥,制得预锂化极片。本发明还提供了预锂化极片的生产系统,包括喷涂机构、辊压机构和加热机构。本发明还提供了预锂化极片作为锂离子电池负极极片的应用。本发明采用超薄柔性复合金属锂薄膜完成极片补锂操作,可以精确控制补锂量,避免产生锂富余,在补锂的操作过程中无需将锂高温熔融或者使用转印膜,步骤简单、可靠性高。
本发明公开了一种锂离子电池负极材料及其制备方法,所涉及的材料为三氧化钼/二硫化锡核壳结构纳米线。该材料采用两步合成方法:以四水钼酸铵为钼源,通过水热法合成了三氧化钼,之后用乙醇分散三氧化钼,五水四氯化锡和硫代乙酰胺加入其中,并将混合物放入水浴加热且保持磁力搅拌;然后,使用无水乙醇和去离子水离心洗涤产物,并将产物真空干燥,之后将样品在氩气气氛下煅烧,得到该负极材料。利用上述方法制备得到的三氧化钼/二硫化锡核壳结构纳米线具有结晶性好、样品均一度高、工艺简单等特点,可大规模应用于锂离子电池负极材料。锂离子电池测试结果表明,该负极材料在循环100次后仍能保持478mAh/g的可逆容量,高于石墨的理论容量(372mAh/g)。
本发明涉及一种锂电池用磷酸铁锂复合材料的制备方法。现有方法制备的产品碳包覆不够均匀或纯度不够。本发明方法首先将可溶性锂化合物溶解于去离子水中配制成锂离子浓度为0.3~0.9mol/L的含锂溶液,加入氧化石墨烯,搅拌分散后加入磷酸和亚铁盐,形成混合溶液;然后将混合溶液置于不锈钢反应釜中在180℃~220℃下反应1~4小时,反应液过滤后,经洗涤、干燥后得到磷酸铁锂/氧化石墨烯复合材料,最后充氢气进行还原反应,得到磷酸铁锂/石墨烯复合材料。本发明方法获得的磷酸铁锂/石墨烯复合纳米材料复合均匀,极大地提高磷酸铁锂的导电性,成功解决了磷酸铁锂正极材料导电不良的缺点,提高了电池在大电流放电时的容量。
本发明公开了一种高电压钴酸锂/钛酸锂电池,电池正极采用4.4V高电压钴酸锂,该材料可将充电电压提高至4.4V,从而具有较高的比容量(其比容量为185mAh/g,压实密度为4.2g/cm3),同时具有较高的稳定性,负极采用钛酸锂,电化学性能好,并对电解液配方进行了改进,从而使得电解液和电极界面更稳定。本发明的电池在拥有较高能量密度的同时具有良好的循环性能、安全性能、快速充电和低温充电能力,从而有助于推动钛酸锂电池在锂离子动力电池领域的发展。本发明还公开了一种高电压钴酸锂/钛酸锂电池的制备方法,步骤简单,可操作性强。
本发明公开了一种锂电池包放电保护方法及采用该方法的锂电池包,当锂电池包进入工作状态时,热敏电阻处于正常工作状态,此时先判定锂电池包是处于充电工作状态还是放电工作状态,当锂电池包处于充电工作状态时,保持热敏电阻的正常工作状态,当锂电池包处于放电工作状态时,此时监测锂电池包中每节锂电池的电压,如果所有节锂电池没有过放,保持热敏电阻的正常工作状态,如果出现任意一节锂电池过放,此时使热敏电阻由正常工作状态变换至异常工作状态,锂电池包的温度信号输出端输出异常信号;优点是通过原有的充电器仍然实现单节过充保护以及原有的放电控制器实现单节过放保护,提高锂电池包的使用寿命,降低发生安全事故的风险。
本发明公开了一种从含锂盐湖卤水中提取锂盐的方法和装置。所述方法包括以下步骤:(a)将水槽内的卤水加热至60-70℃;(b)采用疏水性微孔膜对加热的卤水进行膜蒸馏,分别获得水和浓缩的卤水;(c)将浓缩的卤水加热至40-60℃后,送回至水槽;(d)重复步骤(a)、(b)、(c),直至水槽内析出盐。通过浮选,从步骤(d)获得的盐中将锂盐、钠盐、镁盐进行分离,得到锂盐粗品;任选地,对锂盐粗品进行精制,可以获得纯度更高的锂盐。本发明还公开了适用该方法的装置,包括水槽、集热器、水泵和膜组件。本发明具有高效、节能、环保、占地面积小,便于操作,易于实现大规模工业化生产等优点。
本发明涉及摩托车及汽车启动电源用锂电池正极浆料及使用该正极浆料的锂电池;本锂电池正极浆料包括以下重量份的成分组成:LiFePO4:1.0~4.0份;Li2CO3:0.05~0.2份;导电剂:0.05~0.4份;水性黏合剂:0.1~1.0份;去离子水:0.5~2份;极性溶剂:0.1~0.35份。本锂电池的正极片是涂覆有上述混合型正极浆料的铝箔。本发明的锂电池混合型正极浆料采用磷酸铁锂材料和碳酸锂材料进行配伍生产的锂电池比容量及比能量方面优良,功率高,锂电池安全性能好,循环使用寿命长,生成成本低,可以取代铅酸电池作为摩托车及汽车启动电源电池,填补国内磷酸铁锂电池使用在启动电源的技术空白。
本发明属于酸锂晶片用具技术领域,尤其涉及一种6英寸铌酸锂晶片或钽酸锂晶片的生产工艺。本发明公开了一种6英寸铌酸锂晶片或钽酸锂晶片的生产工艺,其步骤如下:A:切割成厚度0.6-1mm的晶片;B:把晶片装入还原炉内还原;C:研磨后用超声波清洗干净;D:粘片工艺;E:研磨工艺;F:抛光工艺;G:清洗工艺:然后装盒。本发明采用2次腐蚀去除晶片内部应力,晶片黑化去静电荷,机械化学法抛光达到超光滑平面,使得各项指标达到TTV<5um,BOW<40um,warp<40um?PLTV>95%适合大批量生产。
本发明涉及硫化锂电池负极材料,旨在提供一种锂离子电池负极材料及其硫化锂电池的制备方法。其中负极材料的制备过程包括:SnO2的制备、SnO2-石墨烯复合材料的制备和SnO2-石墨烯-聚苯胺复合材料的制备步骤。本发明利用SnO2具有高的储锂比容量的特性,形成一种具有二氧化锡、石墨烯和聚苯胺分层结构的高容量的锂离子电池负极材料;利用硝酸铝为电解液添加剂而得到的溶胶电解液能够有效阻止聚硫穿梭,有效提高硫化锂电池的寿命。本发明的硫化锂电池有效避免大电流充电时出现金属锂枝晶,提高了硫化锂电池的安全性。由于硫化锂和SnO2都是高的容量材料,所形成硫化锂电池具有容量高、可靠性好的优点,可应用于电动汽车,以及光伏发电和风力发电的电力储存。
本发明公开的锂离子电池磷酸亚铁锂正极,它的组分及其的质量百分比含量为:磷酸亚铁锂80-91%,石墨纳米片2~9%,其余为聚偏氟乙烯。其制备方法:首先将石墨纳米片均匀分散在丙酮中,加入磷酸亚铁锂,制得到石墨纳米片与磷酸亚铁锂的复合物;然后将得到的石墨纳米片与磷酸亚铁锂的复合物和质量浓度5%的聚偏氟乙烯的N-甲基吡咯烷酮溶胶搅拌成均匀的混合浆料,涂到作为集流体的铝箔上,真空干燥,碾压。本发明的含有石墨纳米片的锂离子电池磷酸亚铁锂正极具有高的大电流放电性能,作为动力锂离子电池的正极具有广泛的应用。
本发明涉及锂离子电池技术领域,公开了一种软包锂离子电池的化成方法及软包锂离子电池。该化成方法包括以下步骤:第一次充电:注液后3~24h,将锂离子电池充电至额定容量的0.05%~0.4%,充电时间为1~30min;第二次充电:注液后12~72h,将锂离子电池充电至额定容量的8%~30%,充电时间为3~6h;第三次充电:第二次充电后24~72h,将锂离子电池充至满电,充电时间为3~6h。本发明的化成方法通过在浸润期间引入小电流充电,能有效防止高能量密度的软包锂离子电池在化成过程中出现负极活性物质和集流体脱落的问题,从而获得兼具高能量密度、长循环寿命和高良品率特点的软包锂离子电池。
本发明涉及一种拓宽磷酸亚铁锂烧结温度范围的方法,其特征在于,磷酸亚铁锂制备原料中的铁源由不同的含铁化合物组成,通过调节不同铁源组分的比例关系来实现磷酸亚铁锂烧结温度范围的拓宽。本发明还提供了一种磷酸亚铁锂的制备方法,利用上述拓宽磷酸亚铁锂烧结温度的方法来制备磷酸亚铁锂,可以实现在较宽的温度范围内制备磷酸亚铁锂,减少了对烧结设备精确度和可靠性的依赖,提高了磷酸亚铁锂制备批次的稳定性。
本发明的用于锂离子电池正极的磷酸钒锂复合材料,是由多壁碳纳米管改性的无定形碳原位包覆Li3V2(PO4)3表面形成的粉末,按质量百分比含有:95%~98%的Li3V2(PO4)3,2%~5%的碳。其制备方法:按Li3V2(PO4)3的化学计量比将原料Li2CO3、NH4H2PO4和NH4VO3混合,加入多壁碳纳米管和聚乙烯醇,再加入无水乙醇在球磨机上球磨混合后,在氩气气氛中煅烧,即可。本发明的磷酸钒锂复合材料用于锂离子电池正极,充放电容量高,循环稳定性好。高倍率性能优异,材料导电性高。适合给便携式电动工具、电动摩托车以及电动汽车等提供动力能源。
本发明属于锂金属电池领域,公开了一种气液混合处理锂金属表面的方法及锂金属电池。首先利用混合气体与锂金属表面发生反应,再将锂金属浸泡在氟代溶剂中,从而在锂金属表面构筑均匀致密的氟化锂和硫酸锂包覆层。第一步用混合气体处理,使锂金属表面形成硫酸锂以及少量的氟化锂晶粒。第二步通过氟代溶剂浸泡使锂金属表面内层形成较多的氟化锂。内层的氟化锂和中间层的氟化锂相导通,大大提高了锂金属界面的导电性,且氟化锂具有很强的可塑性,能很好低适应锂金属的表面形变。而外层较多的硫酸锂则抑制了锂金属与空气中的水和氧发生反应,降低其对存储和使用环境的要求。使用该工艺处理的锂金属组装成的锂金属电池,容量保持率和循环性能显著提高。
本发明属于电池领域,公开了一种含含硫锂盐添加剂的电解液及含该电解液的锂离子电池。本发明含含硫锂盐添加剂的电解液包含锂盐、有机溶剂和添加剂,其中,所述有机溶剂中包含链状碳酸酯、环状碳酸酯、羧酸酯中的一种或多种,所述添加剂中包含通式(I)所示的含硫锂盐化合物。本发明的锂离子电池用非水电解液中加入了含硫锂盐,含硫锂盐的加入,提高了SEI膜对锂离子的通透性,所以阻抗低,循环性能好。同时,含硫锂盐中不饱和键的存在还能提高SEI膜的韧性,磺酸类的添加剂形成的磺酸锂盐的膜,高温效果也好。
本发明提供了一种锂离子正极复合材料的制备方法,包括:A)将三元前驱体、富锂前驱体和锂源混合,得到混合物;所述三元前驱体为NixCoyMnz(OH)2,其中x+y+z=1;所述富锂前驱体为(NiaCobMnc)CO3,其中a+b+c=1,c≥0.5;B)将混合物烧结,得到锂离子正极复合材料。本发明通过三元前驱体和富锂前驱体复合的方式,制备得到三元/富锂复合正极材料,可以解决三元正极材料在高工作电压条件下容量衰减的问题,还提高了三元正极材料在高工作电压条件下电化学性能的稳定性。同时提高了三元正极材料的放电比容量和能量密度。
本发明提供了一种熔融预锂化的方法,包括以下步骤:将正极活性物质、复合导电剂、粘合剂、锂粉和溶剂以质量比95~98:0.7~0.9:2~3:8~12:100~110混合,得到的正极浆料涂布、辊压和制片,得到正极片;将正极片在氮气氛围中反应,反应的温度为50~300℃,时间为1~48h,得到反应后正极片;将所述反应后正极片、负极片和隔膜制成电芯,再焊接,封装,注入电解液,得到电池;将电池静置后进行充电化学激活,形成的锂离子嵌入负极,完成预锂化。该方法属于电化学预锂化,它是形成氮化锂后用电化学的方法使得氮化锂释放出锂离子嵌入负极,与其他方法相比有更好的均匀性,初期形成的SEI更致密,更精确,使得电池的首次效率高,能量密度大。
中冶有色为您提供最新的浙江有色金属材料制备及加工技术理论与应用信息,涵盖发明专利、权利要求、说明书、技术领域、背景技术、实用新型内容及具体实施方式等有色技术内容。打造最具专业性的有色金属技术理论与应用平台!