本发明涉及锂离子电池技术领域,尤其是涉及一种锂离子电池极片及其制备方法,制备方法包括以下步骤:将膜片浆料均匀涂覆于集流体的表面,形成膜片层;将安全涂层浆料均匀涂覆在集流体表面未被膜片浆料覆盖的区域,形成安全涂层;将步骤S2涂覆好的集流体烘干处理,并沿安全涂层进行模切,即得锂离子电池正极极片或负极极片;其中,所述安全涂层沿所述集流体长边方向位于所述膜片层的至少一侧,且相邻所述膜片层与所述安全涂层之间设置有间隙,所述间隙的宽度为0.1‑0.5mm。本发明安全涂层的设置不仅减少了模切时熔珠的产生,也解决了膜片浆料与安全涂层浆料因表面张力不同,造成涂布鼓边的问题。
本发明提供了一种锂过渡金属氧化物电池,包括负极片、正极片;所述的负极片包括负极活性物质层、负极集流体Cu箔、负极导电涂层,导电涂层涂覆于负极集流体Cu箔上,负极活性物质层位于导电涂层上,负极活性物质层包括石墨和硬碳的混合物、负极粘结剂、负极导电剂;所述的正极片包括正极活性物质层、正极集流体Al箔、正极导电涂层,导电涂层涂覆于正极集流体Al箔上,正极活性物质层位于导电涂层上,正极活性物质层包括锂过渡金属氧化物、正极粘结剂、正极导电剂。本发明所述的锂过渡金属氧化物电池提升了电池的高倍率充放电性能,延长了电池的使用寿命,使电池能更好的用于电动自行车、电动汽车、储能电站中。
本发明公开了一种多正极耳圆柱型锂离子电池,括电池外壳(4),所述电池外壳(4)内放置有电池极组(6),所述电池极组(6)顶部连接有多个正极耳(1);所述多个正极耳(1)通过超声波焊接方式焊接在一起形成正极耳组(10);所述正极耳组(10)与电池盖(5)通过激光焊接方式焊接在一起。本发明公开的一种多正极耳圆柱型锂离子电池,其可以方便、有效地将多个正极耳焊接到圆柱型锂离子电池的电池盖上,保证焊接的效果,提升电池的生产质量,进而降低电池的整体生产成本,有利于广泛地生产中应用,具有重大的生产实践意义。
本实用新型提供一种锂电池过放保护电路,涉及/电子技术领域。该锂电池过放保护电路,用于电池在过放时断开电池与负载之间的连接,包括设置于电池与负载之间的比较模块和输出控制模块组成,所述比较模块由电阻R154、电阻R164、电阻R155和晶体管D15组成,电阻R154和电阻R164分压给晶体管D15的参考极提供误差电压。该锂电池过放保护电路通过晶体管D15截止,三极管Q5也截止,断开锂电池给负载供电,此保护电路能保护锂电池不会过度放电,起到保护锂电池的作用,与传统的过放保护电路相比可靠性高,具有良好的稳定性,在实际使用时,实用性强,具有推广性。
本实用新型公开了一种锂离子电池组的加热装置,包括有中空的装置主体(1),所述装置主体(1)内放置有多个需要加热的电池(10);所述电池(10)的下方设置有加热片(3)。本实用新型公开的一种锂离子电池组的加热装置,其可以对锂离子电池进行均匀加热管理,让锂离子电池可以适应低温环境,提高锂离子电池的环境适应性,始终可以保证电池工作在正常工作温度中,从而保证电池组的整体工作性能,使得锂离子电池具有较长的使用寿命以及稳定性,同时保证电池的安全使用,能够形成产业的规模化,有利于广泛地应用,具有重大的生产实践意义。
本发明属于锂电池储能预制舱技术领域,尤其为一种锂电池预制舱浸没式灭火及定向泄压防爆装置及其方法,包括CAFS灭火方舱,所述CAFS灭火方舱内集成安装有压缩泡沫供给装置;采用全浸没式将锂电池储能预制舱内用压缩空气泡沫全部充满,使电池全部浸没在泡沫中,隔绝氧气迅速灭火,将已发生热失控的电池模组或单体的爆燃束缚在泡沫的包裹中,减少其爆炸当量,并有效阻止燃烧的形成,通过持续的降温,逐渐降低产生新的爆燃的可能性直至消除,当泡沫层被电池爆燃的气体压力冲破或泡沫自身析液导致泡沫层降低时,补充泡沫对泡沫层进行修复并保持全浸没状态,从而达到持续有效的灭火效果,能够在短时间内快速抑制火情。
本发明公开了一种软包装锂氟化碳一次电池。本发明由多个圆柱形极组、非水电解液、含胶极耳和软质外壳组成;所述多个圆柱形极组为相互并联关系,圆柱形极组为多极耳或箔极耳结构可快速导流、导热,正负极片、隔膜紧密且缠绕,实现了放电全程正负极与隔膜的紧密接触;氟化碳中F/C原子比在材料颗粒中呈梯度分布,最外层F/C原子比接近0,解决了常规锂氟化碳电池无法大功率放电的难题。本发明提供的方形锂氟化碳电池采用软包装轻质外壳,具有高比能量、高安全特性,且放电全程电池不发生变形和明显膨胀,使用过程中无需采用高强度的外壳和夹具进行限制,大大降低了组合应用的难度。
本发明公开了一种锂离子电池组热管散热装置,包括多个方型的锂离子单体电池(1);每个锂离子单体电池(1)面积最大的侧面,与多根热管(2)紧密贴合;锂离子单体电池(1)与热管的贴合面采用导热胶相连接;热管(2)的上端,与一个换热器(3)的表面紧密贴合;换热器与热管的贴合面采用导热胶相连接。本发明公开的一种锂离子电池组热管散热装置,其结构设计科学,能够通过热管散热,具有很高的导热能力,并且占用电池组内部空间小,可在单体电池之间均匀排布,散热均匀,温度一致性好,显著提升了电池组的可靠性,具有重大的生产实践意义。
本发明涉及一种抑制锂枝晶的铜锌合金集流体。通过在常规集流体上覆盖一层铜锌合金:铜锌合金的厚度为10nm~1μm,铜锌合金中锌的原子含量为1%~5%。相比常规集流体,铜锌合金集流体可以为金属锂沉积提供更多的活性位点,以负载有金属锂的合金集流体或普通铜箔作为负极,采用Celgard 2325隔膜,金属锂作为参比电极和对电极,在充满氩气的手套箱内装成扣式电池。用蓝电进行沉积/溶解实验。电流密度为:0.5mA cm‑2,相比铜箔电极仅仅循环了520小时后,电压滞明显增大,铜锌合金负极在循环1000小时后,仍然保持着较小的电压滞。我们将这种集流体应用到锂‑磷酸铁锂全电池上,相比采用普通集流体材料的金属锂负极,电池的电化学性能同样有了明显的改善和提高。
本发明涉及一种微型固态薄膜锂电池的制备方法。本发明属于化学电源技术领域。一种微型固态薄膜锂电池的制备方法,其特点是:微型固态薄膜锂电池的结构为玻璃/Al/V2O5/LiPON/Li/Cu;制备过程包括:采用磁控溅射法,沉积金属Al薄膜作为正极集流体,沉积V2O5薄膜作为正极薄膜;采用原子层沉积技术,沉积锂磷氧氮薄膜对正极薄膜进行修饰;采用磁控溅射技术,沉积锂磷氧氮固态电解质薄膜,沉积金属Li薄膜作为负极,最终完成微型固态薄膜锂电池的制备。本发明对微型固态薄膜锂电池正极/电解质薄膜界面进行了原子尺寸的修饰,能有效改善界面接触效果,降低电池阻抗,提高电池性能。
本发明涉及一种锂电池SOC预测方法,包括:建立锂电池混合电化学模型;对锂电池进行充放电测试,获取包括电池充放电电压、电流以及温度在内的实验数据;采用遗忘因子最小二乘法进行辨识对锂电池混合电化学模型中的参数进行在线辨识,得到锂电池的电压预测值;根据电压预测均方根误差值设置算法转换阈值电压Uth,联合采用无迹卡尔曼滤波和粒子滤波算法,方法如下:计算实际电压测量值和电压预测值的差值Err(t);判断Err(t)是否大于算法转换阈值电压Uth,若Err(t)> Uth,则调用粒子滤波算法进行预测;否则,则调用无迹卡尔曼滤波算法进行预测。
本发明公开了一种铝塑膜锂离子电池及其制作方法,所述铝塑膜锂离子电池包括铝塑膜和设于所述铝塑膜内部的电芯芯包,所述电芯芯包包括负极片、正极片和隔离膜;所述铝塑膜锂离子电池还包括一内壳结构,所述电芯芯包设于所述内壳结构的内部,所述铝塑膜包覆于所述内壳结构的外部。本发明将电芯芯包装入内壳结构中再将其用铝塑膜封装,即使施加在铝塑膜外表面的外力传递到了电芯内部,也会因为内壳结构缓冲而起到保护作用,所得锂离子电池的机械强度较好,外壳表面平滑美观,锂电池针刺试验结果表明其安全性能优良,能够抵抗外部环境的不安定影响,保证电池稳定运行。
本发明提供了一种多级膜色谱级联分离锂同位素的方法,该方法以具有锂同位素分离效应的聚合物多孔膜为填充剂装填膜色谱柱,通过淋洗剂淋洗,利用多级膜色谱级联技术分离锂同位素。通过单级淋洗,锂的两种同位素离子6Li+、7Li+分别在淋洗带前后两端富集。然后对洗脱液中6Li+富集部分和7Li+富集部分作为进料液分别进入下一级膜色谱柱再次淋洗,直至得到所需丰度同位素溶液。本发明为锂同位素的高效分离提供了新的方法。
本发明涉及一种提升锂离子电池循环寿命的方法,化成方法主要分为两步:第一步将锂电池注液完成后静置,再给锂电池施加压力,在不同的化成温度、化成充电电流的条件下进行阶梯式充电,充电完成后排气并抽真空封口;第二步给锂电池施加压力,然后在一定的化成温度、化成充放电电流及化成电压范围条件下充放电1~3个循环;通过调控SEI膜生长方式制得低阻抗SEI膜,实现提升铝塑壳软包锂离子电池循环寿命的化成方法。有益效果:本发明应用于MCM和NCA的软包电池体系;通过调控化成过程中的SEI膜生长,得到厚度适中、均匀致密且低阻抗的SEI膜,对电池循环寿命起到显著提升作用。
本发明涉及一种磷酸锰锂/碳复合材料的制备方法,以解决现有方法所制备的磷酸锰锂材料高倍率时充放电性能不佳的问题。首先利用超细砂磨的方式将锰源化合物、掺杂化合物和磷酸铵系化合物(包括磷酸二氢铵、磷酸氢二铵和磷酸三铵)混合制备成分子式为NH4Mn1-xMxPO4的前驱体,其中0≤x≤0.2,M选自Co、Fe、Mg、Ni中的任意一种或几种,分散剂为有机溶剂。再将NH4Mn1-xMxPO4前驱体和锂盐化合物混合均匀后转入水热釜中,在一定的温度下反应适当时间后干燥得到磷酸锰锂材料,最后采用热处理原位碳包覆的方式制备磷酸锰锂/碳复合材料。本发明具有工序简单,成本较低,所制备的磷酸锰锂/碳复合材料充放电性能和循环性能较好的优点。
本发明涉及电极材料中锂离子浓度分布与变形场同步原位测量系统;系统包含两套图像采集光路,实现电致变色电极材料嵌/脱锂期间,同一电极区域中变形信息和锂离子空间分布信息的同步、原位测量。所述的两套图像采集光路为灰度图像采集光路和彩色图像采集光路;测量系统由图像采集装置、灰度图像采集光路、彩色图像采集光路、模拟半电池装置、电池测试仪和光学平台组成。两套光路交替工作,互不干扰,分别用于锂离子扩散过程中电极灰度图象和彩色图象的原位、实时采集。基于电极灰度图像的相关性分析和电致变色电极材料的颜色与材料内部嵌锂量的对应关系,测量结果可同时给出扩散过程中,电极同一区域的变形信息以及对应的锂离子空间分布信息。
本发明涉及全固态锂离子电池的固体电解质,具体地说就是一种Gd掺杂Li7La3Zr2O12(LLZO)石榴石型固体电解质以及将其应用于全固态锂离子电池。其制备过程包括:(1)通过球磨将原料混合;(2)在850~1000℃的马弗炉中煅烧,制得母粉;(3)将母粉压片,置于1100‑1250℃的马弗炉中烧结,制得固体电解质片;(4)在手套箱中组装全固态锂离子电池;(5)采用电化学仪器测试电池的电化学性能。本发明操作简单,所制备的固体电解质片为石榴石结构的Gd掺杂Li7La3Zr2O12,具有很好的锂离子导电性和抑制锂枝晶的作用。将其应用于全固态锂离子电池,可以提高电池的安全性能和充放电循环性能。
本发明公开了一种单颗粒锰酸锂正极材料及其制备方法,所述单颗粒锰酸锂正极材料采用锰源、锂源和少量掺杂含A元素的化合物通过一次固相烧结工艺制备,本发明制得的单颗粒锰酸锂正极材料颗粒表面光滑、颗粒呈现类球形,且比表面积较小,由该正极材料制得的锂离子电池具有优异的高温循环性能,且本发明公开的锰酸锂正极材料制备工艺简单、原料来源广泛,操作简便、成本低廉、无污染,可进行大规模工业化生产。
本发明属于锂离子蓄电池组的技术领域,具体涉及一种锂离子蓄电池组热状态的地面模拟装置,包括隔热机构、冷板和恒温循环器,冷板设置于隔热机构,恒温循环器连接于冷板,隔热机构设置有锂离子蓄电池组模拟组件。本发明能够实现有效模拟空间锂离子蓄电池组所处的宽温域环境温度,以有效地模拟锂离子蓄电池组在空间环境中的热状态。此外,本发明还提供了一种锂离子蓄电池组热状态的地面模拟方法。
本发明涉及一种锂硫电池用氟/锰氧化物改性芳纶纳米纤维复合隔膜及其制备方法,属于锂硫电池隔膜的技术领域。所述的复合型隔膜由一层厚度为10~15μm的掺氟芳纶膜和一层厚度为15~20μm的掺氟‑掺三氧化四锰芳纶膜复合而成。该复合型隔膜的具体制备方法包括如下步骤:1)采用静电纺丝技术制备掺氟芳纶膜;2)利用静电纺丝方法制备掺氟‑掺三氧化四锰芳纶膜,在线复合制备掺氟芳纶/掺氟‑掺三氧化四锰芳纶复合膜;3)将掺氟芳纶/掺氟‑掺三氧化四锰芳纶复合膜进行热压处理即可得到所述的氟/锰氧化物改性芳纶纳米纤维复合隔膜。运用该方法制备的锂硫电池用掺氟芳纶/掺氟‑掺三氧化四锰芳纶复合膜可以在锂硫电池中具有优异的应用性能。
本发明涉及一种静电纺丝技术制备锂硫电池用催化/凝胶双功能复合隔膜的方法,其特征在于该种复合型锂硫电池隔膜由一层厚度为25~30um的掺氧化锡锑芳纶膜和一层厚度为45~50um的掺氟芳纶膜复合而成。该催化/凝胶双层芳纶复合隔膜采用静电纺丝技术制备而成。所述的锂硫电池用催化/凝胶双层芳纶复合隔膜的制备方法包括如下步骤:1)采用静电纺丝方法制备掺氧化锡锑芳纶膜;2)利用静电纺丝技术制备掺氟芳纶纳米纤维膜,在线复合制备掺氧化锡锑芳纶/掺氟芳纶纳米纤维复合膜;3)将已制备的双层复合芳纶纳米纤维膜放入真空烘箱中烘燥后,进行热压。该发明工艺简单,生产成本低,所制备的锂硫电池用催化/凝胶双层芳纶复合隔膜具备良好的亲液性、出色的热稳定性和优异的力学性能,其有利于隔膜离子电导率的增强以及电池循环稳定性的提高。
本发明公开了一种复合多元磷酸铁锰钒锂正极材料的制备方法,包括如下步骤:1)将锂源、铁源、锰源、钒源、磷源和碳源按一定比例混合,在研磨机中充分研磨、细化,得到浆料a;2)将上述浆料a在微波炉中微波干燥一定时间,冷却至室温后取出,得到前驱体b;3)将上述前驱体b,加入到气氛烧结炉中高温烧结一定时间,冷却至室温后,得到磷酸铁锰钒锂正极材料。本发明操作简单、可控性强,适合工业大批量生产,通过较低的成本合成了具有多种优点的锂离子电池正极材料。
本发明公开基于打孔还原氧化石墨烯的锂硫电池,以金属锂片为负极,以打孔还原氧化石墨烯为自支撑材料,作为正极,以Celgard 2400为隔膜,利用水热法将氧化石墨烯还原并自组装,并用双氧水打孔所致使石墨烯表面产生纳米级的介孔和微孔,提高了比表面积,增加了活性物质反应位点,同时微孔和介孔有效的吸附多硫化锂,从而有效抑制其在正极与负极之间的穿梭,从而提升锂硫电池的电化学性能。
本发明公开了一种用于圆柱型锂离子电池的散热装置,包括导热块体(1)和散热器(2);导热块体(1)的中部,开有一个用于安装圆柱型锂离子电池单体的电池容纳通孔(3);导热块体(1)的下部,开有垂直分布的豁口(9);豁口(9)的顶部,与电池容纳通孔(3)相连通;导热块体(1)上横向贯穿设置有至少一个横向分布的带螺纹孔道;带螺纹孔道位于电池容纳通孔(3)的下方;每个带螺纹孔道中,螺纹连接有横向分布的收紧通孔螺栓(4);导热块体(1)的顶部固定连接一个散热器(2)。本发明公开的一种用于圆柱型锂离子电池的散热装置,其能够大大提高圆柱型锂离子电池和环境的热交换效率。
本发明涉及一种抗弯折的金属锂负极的制备方法,1)通过对氧化石墨烯分散液进行加工,制备得到氧化石墨烯薄膜,其厚度为1μm~200μm;2)将氧化石墨烯膜进行干燥,干燥温度为30℃~300℃,干燥时间为1h~72h;3)将金属锂在惰性气氛中利用加热设备进行热处理,其升温速率为1~50℃/min,最终温度为200~500℃;4)对干燥后的氧化石墨烯膜进行定形后,还原,且还原后的氧化石墨烯与熔融金属锂接触时间为1~120s,得到抗弯折的复合金属锂负极。将该负极用作柔性Li‑O2电池与Li‑S电池负极,电池在传统以及弯折状态下的容量以及循环稳定性均得到了提升。
本发明公开了一种锂电池正极材料LiFePO4纳米粉体的制备方法,由下述步骤组成:(1)在搅拌下,将环烷酸与异辛醇混匀,加入硫酸亚铁水溶液,调节pH值,继续搅拌,倒入分液装置中,静置,用蒸馏水洗涤有机相后再分液,收集有机相;(2)取LiOH,加入H3PO4水溶液中,搅拌溶解后,调节pH值,加抗坏血酸,搅拌均匀即得水相;(3)将水相与有机相引入高压釜内,密封,搅拌,加热,反应10-120分钟后停止加热和搅拌;(4)冷却至室温,固液分离,固体用无水乙醇洗涤,干燥,即得锂电池正极材料LiFePO4纳米粉体。本发明的方法成本低、污染小、原料来源广泛、工艺简单、流程短、能耗低、易于工业化。
本发明涉及一种掺杂其他金属离子的磷酸锰锂的溶胶凝胶合成方法,步骤是:⑴将锂源化合物、锰源化合物、金属离子化合物、碳源化合物、磷源化合物以及络合剂溶解与去离子水中,所添加的络合剂与锂源化合物的摩尔比为0.5~2.5;⑵将澄清溶液强力搅拌且蒸发溶剂至粘稠,将得到的粘稠物质于鼓风燥箱内进行干燥,粉碎,球磨,得到混合物粉末;⑶将混合物粉末转移至瓷舟中,于500~800℃惰性气氛下煅烧1-24h,得到掺杂其他金属离子的磷酸锰锂成品。本发明采用金属离子掺杂的方法,可有效地提高材料的导电率,大大改善了材料的循环性能,所合成的材料均匀性好,生产成本低,操作简单,易于实现商业化生产。
本发明涉及一种锂离子电池高容量锡复合物负 极材料的制备方法,实施步骤如下:首先将硫酸镍、氯化镍和 硼酸边搅拌边依次加入一定量的去离子水中并加入添加剂;再 选择加入直径在0.1~10微米之间的 SiO2、 TiO2、 ZrO2、 Cr2O3、 Fe2O3、CeO2、MgO、SiC、BaSO 等不溶性固体微粒10~100g·L- 1;在2~6A·dm- 2电流密度下以压缩空气均匀搅拌,以铜箔为基 体电镀1~10分钟,使固体微粒与镍共沉积而形成复合镀镍层; 然后在其表面电沉积锡层,使镀锡层内包含有大量固体微粒, 得到镍-固体微粒-锡复合物负极材料。该方法制得的镍-固 体微粒-锡复合物负极材料作为锂离子电池负极比容量高、首 次充放电效率高、循环性能稳定。
本发明涉及一种锂离子电池四氧化三钴负极材 料的制备方法,其特征在于实施步骤如下:(1)将碳酸钴 (CoCO3)置入高温炉内,在空气 气氛中于500℃~900℃,加热6~24小时,自然冷却得到四氧 化三钴 (Co3O4)粉末(A);(2)将氢氧化钴(Co(OH) 2)置入高温炉内,在空气气氛中于200℃~400 ℃,加热12~36小时,自然冷却得到四氧化三钴 (Co3O4)粉末(B);(3)将制得的四氧化三钴 (Co3O4)粉末(A)或(B)中加入重量百分比为2%~20%的锰粉或 锰镍混合金属粉末,其中锰的含量为1%~100%,混合均匀得 到产物。本发明不需球磨,更适合工业化生产;制得材料用作 锂离子电池负极具有比容量高、首次充放电效率高、循环性能 稳定的优点,具有显著的实用价值和经济效益。
本发明公开一种锂离子动力电池,该锂离子动力电池顶部壳盖的中间部位设置有安全阀孔,所述安全阀孔内嵌入有筒状的安全阀,该安全阀与电池壳盖之间为平行端面激光焊接,该安全阀(1)的内腔底部设置有圆环形的平台(2),该平台(2)的内环中设置有放气阀口(4),该平台(2)的上表面焊接有金属材质的安全放气阀膜(3)。本发明提供的一种锂离子动力电池,该电池具有新型的安全阀结构,有效地解决了安全阀密封效果差的问题,提高了电池的密封性能,简化了装配工艺,进而提高了锂离子动力电池的生产质量,具有重大的生产实践意义。
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