本实用新型属于电池技术领域,特别涉及一种能够同时进行充电和放电的卷绕结构锂离子电池,包括电芯和容纳所述电芯的包装壳,所述电芯内包括两组互相卷绕的极片隔膜组,所述极片隔膜组包括正极片、负极片和间隔于所述正极片和负极片的隔膜。相对于现有技术,本实用新型在保持锂离子电池原有的高安全性、长循环寿命和大能量密度的前提下,使锂离子电池能够同时进行充电与放电操作。两组极片隔离组可以在同一电池中各自独立工作,两组极片隔膜组通过对应的极耳,连接外部电路,可以同时对电池进行充电,也可以同时对用电器供电,并可以在其中一组极片隔膜组充电的同时,另外一组极片隔膜组对外部用电器放电。为锂离子电池的更为宽广范围的应用提供了保证。
本实用新型属于锂离子电池技术领域,尤其涉及一种动力型锂离子电池,包括壳体、电芯和电解液;正极集流体和负极集流体分别在其宽度方向上延伸设置有若干个第一延伸部和第二延伸部;第一延伸部和正极集流体的交界区域预留有正极活性物质涂层,和/或第二延伸部和负极集流体的交界区域预留有负极活性物质涂层。相对于现有技术,通过切割涂覆有正极活性物质层或负极活性物质层的正极集流体或负极集流体,可以减小金属集流体因切割设备、切割刀具的装配间隙区而产生的变形,进而可以减小极片切割毛刺。此外由于正、负极活性物质层具备一定的厚度,切割时金属集流体产生的毛刺一般难以超出于正、负极活性物质层的表面,从而规避了毛刺带来的风险。
本实用新型涉及软包装锂离子电池技术领域,尤其涉及一种封装金属塑膜,包括外层的尼龙层、中间层的金属层及内层的树脂层,尼龙层、金属层与树脂层通过粘接复合而成,金属层为铜箔或镍箔,铜箔和镍箔的纯度均大于99%,在电池高温存储过程中其形变率小于3%。相对于现有的封装铝塑膜,该种金属塑膜具有更大的强度,达到相同的形变时,其可承受更大的电池产气造成的压力,延长存储时间。同时本实用新型还公开了一种锂离子电池,包括:正极、负极、隔离膜和电解液,还包括封装膜,封装膜为以上所述的封装金属塑膜,在相同的高温存储时间时,具有更小的厚度膨胀率。
本发明涉及一种电解液,包括锂盐、有机溶剂和添加剂,所述的添加剂包括添加剂A,所述的添加剂A为如下结构式所示物质中的一种或多种:
本实用新型涉及软包装聚合物锂离子电池,尤其涉及一种软包装聚合物锂离子电池的自排气装置,包括螺栓、螺母、螺帽和偏透片,螺栓设置有贯通螺栓的通孔,螺栓包括头部和轴部,螺母螺接于轴部,并且螺母与头部之间设置有容置铝塑包装膜的间隙,螺帽螺接于轴部的自由端,并且将偏透片固定于轴部的末端。相对于现有技术,本实用新型巧妙地采用了偏透片,该偏透片可证气体只出不进,这种偏透片的应用使得电池在化成时产生的多余气体能及时排出,并且能阻止外部气体进入电池内部影响电池工作,因此既可以有效减少铝塑膜气袋的面积,节省了材料成本,也可以保障电芯极片间的界面不会因为过多气体而造成破坏,提高了产品的电性能和安全可靠性。
本发明公开一种正极活性材料、其制备方法、正极极片及锂离子二次电池。正极活性材料包括本体颗粒和包覆在本体颗粒外表面的包覆层,本体颗粒包括锂镍钴锰氧化物,包覆层包括M1元素的氧化物;本体颗粒掺杂有M2元素和M3元素,且本体颗粒中的M2元素均匀分布,本体颗粒中的M3元素由本体颗粒外表面至核心方向具有减小的浓度梯度;M1元素及M3元素各自独立地选自Mg、Al、Ca、Ba、Ti、Zr、Zn及B中的一种或多种,M2元素包括Si、Ti、Cr、Mo、V、Ge、Se、Zr、Nb、Ru、Rh、Pd、Sb、Te、Ce及W中的一种或多种。采用本发明的正极活性材料,能使锂离子二次电池兼具较高的能量密度、高温循环性能及高温存储性能。
本发明公开了一种锂离子二次电池、电芯及负极极片,锂离子二次电池包括电芯和电解液,电芯包括正极极片、隔离膜和负极极片,正极极片包括正极集流体以及设置于正极集流体表面的正极活性物质层,负极极片包括负极集流体以及设置于负极集流体表面的负极活性物质层;其中,正极集流体和/或负极集流体为复合集流体,复合集流体包括有机支撑层及设置于有机支撑层的至少一个表面上的导电层,复合集流体的导热系数为0.01W/(m·K)~10W/(m·K),优选为0.1W/(m·K)~2W/(m·K)。本发明提供的锂离子二次电池具有良好的低温性能。
本申请涉及一种正极材料及含有该正极材料的正极极片和锂离子电池。正极材料包括:活性材料;以及包覆层,包覆于活性材料表面,其中,包覆层包括含钴化合物,异质结构材料层存在于包覆层与活性材料层之间,异质结构材料包含Li、Co、O或M元素中的一种或多种,其中M包含N、P、S或B中的至少一种。本申请还提供了一种锂离子电池,该电池的正极材料采用在活性材料的颗粒表面包覆一定量的可嵌入锂离子的含钴化合物,形成具有表面稳定结构的包覆材料,可有效改善活性材料颗粒的表面稳定性,提升电池安全性能。
本申请涉及一种锂离子电池正极极片,包括集流体和正极活性材料层,还包括位于集流体和正极活性材料层之间的过渡层,该过渡层包括陶瓷材料、导电剂和粘结剂,该陶瓷材料为负温度系数半导体陶瓷材料。本申请提供的正极极片能够解决当前锂离子电池在低温充电过程中容易析锂,从而导致电池容量衰减快,安全风险高的问题,且不影响电池在常温及高温下的使用。同时,该过渡层还可以增加正极活性物质与集流体之间的粘结力,减小正极极片在循环过程中的膨胀,保证导电网络的有效性,延长电芯的使用寿命。
本发明公开了一种磷酸铁锂/碳复合材料的制备方法,其包括以下步骤:1)称取铁精粉、磷酸和酸化添加剂,分散于去离子水中;2)加热进行酸化回流反应;3)酸化回流反应结束后,加入含锂化合物和有机碳源进行混合分散;4)将混料进行搅拌蒸干得有机碳源复合的磷酸铁锂前躯物;以及5)将收集到的前躯物进行烧结,粉碎过筛后获得磷酸铁锂/碳复合材料。相对于现有技术,本发明磷酸铁锂/碳复合材料的制备方法具有以下优点:1)原料来源广泛、成本低廉;2)产品晶体结构好、杂质较少、粒度均匀,具有理想的电化学性能;3)制备工艺简单实用,设备运行成本低,易于实现大规模工业化生产。
本发明公开了一种锂电池化成方法,其包括以下步骤:1)将电芯极耳向上浸泡在装有电解液的电解液槽中,电解液浸没电芯主体的范围不超过电芯高度的4/5;2)将电芯夹紧预热,夹紧压力为0.05MPa-0.6MPa;3)将夹紧预热后的电芯继续浸泡在电解液槽中,对电解液槽进行密封、抽真空并进行预充电;以及4)对完成预充电的电芯两侧施加0.2MPa-1MPa力夹紧,并封装电芯。采用本发明锂电池化成方法获得的锂电池没有黑斑和析锂,界面良好,且容量可以提高1%-2%,可显著改善锂电池的界面和电化学性能。
本发明涉及锂离子电池领域,具体讲,涉及一种电解液以及包括该电解液的锂离子电池。本发明的电解液包括锂盐、有机溶剂和添加剂,添加剂中包含氟代碳酸乙烯酯、硅氮烷化合物和环状硫酸酯。本发明还涉及含有该电解液的锂离子电池。将硅氮烷化合物与环状硫酸酯组合应用于含有氟代碳酸乙烯酯的非水电解液中,既可利用环状硫酸酯和氟代碳酸乙烯酯在石墨、硅或锡基阳极具有优良的SEI成膜效果,又可避免环状硫酸酯对阴阳极界面造成破坏,从而达到改善以石墨、硅或锡基为阳极的锂离子电池循环、倍率和安全性能的效果。
本申请涉及一种锂离子电池以及包含其的电化学装置,锂离子电池包括电解液和负极极片,电解液包括碳酸亚乙烯酯和氟代碳酸乙烯酯;负极极片包括负极活性材料,并且负极活性材料的OI值为a;基于电解液的重量,碳酸亚乙烯酯的重量百分含量为b%,氟代碳酸乙烯酯的重量百分含量为c%;a、b和c满足:0.3≤a/(b+c)≤6,0.02≤b+c≤10,0.1<b/c<3。当负极活性材料的OI值、碳酸亚乙烯酯的重量百分含量和氟代碳酸乙烯酯的重量百分含量满足上述关系式时,可以减少因为负极活性材料体积膨胀带来的SEI膜破坏,且在负极表面形成具有韧性的SEI膜,显著降低锂离子电池内阻以及改善锂离子电池的高温存储性能及循环性能。
本发明公开了一种负极极片、电芯、锂离子电池、电子产品及电动车辆,负极极片包括负极集流体;负极活性物质层,设置于负极集流体,负极活性物质层中的负极活性物质包含硅基材料;无粘结剂的无机介电层,设置于负极活性物质层的远离负极集流体的一侧,无机介电层包括无机介电材料,无机介电层至少包括设置于负极活性物质层的表面的主体部,主体部具有沿自身厚度方向贯通设置的通道;锂金属层,设置于无机介电层的远离负极活性物质层的表面,其中,每2cm×2cm单位面积的负极极片中,所述锂金属层与所述无机介电层的重量比为2:1~200:1。采用本发明提供的负极极片,能够使锂离子电池同时兼顾较高的容量性能、安全性能及循环寿命。
本发明公开了一种卷绕式电芯、锂离子二次电池及负极极片,卷绕式电芯的负极极片包括负极集流体以及设置于负极集流体相对的两个表面上的负极活性物质层,负极活性物质层包括负极活性材料;其中,两个负极活性物质层分别在负极极片的长度方向上包括相继分布的孤对区活性物质层和相对区活性物质层,且两个孤对区活性物质层分设于负极极片的长度方向上的两端,在两个孤对区活性物质层中的一者或两者的表面设置有第一金属锂层,以在两个孤对区活性物质层中的一者或两者形成第一预嵌锂化合物。本发明提供的卷绕式电芯,使得锂离子二次电池能够同时兼顾较高的循环性能及存储性能。
本实用新型属于锂离子电池技术领域,尤其涉及一种可持续监控电解液残余量的锂离子电池,包括电芯、用于容纳所述电芯的包装袋,以及灌注于所述包装袋内的电解液,所述电芯由正极片、负极片和间隔于正极片与负极片之间的隔膜组成,所述电芯内设有泡沫金属块,所述泡沫金属块通过位于所述泡沫金属块两端的金属丝引出至位于电池前端的导出电极。相对于现有技术,本实用新型通过有效电极电路的设计,通过监控有效电路中与电解液相关的电阻变化情况,分析判断出电解液在电池中的残余情况,进一步推测出电池的性能状态,从而提升对锂离子电池的使用控制。对锂离子电池的安全使用具有较强的指导意义,有较高的实用价值。
本实用新型提供了锂离子电池注液孔封口装置,所述锂离子电池注液孔封口装置设置有与电池顶盖的注液孔对应的通孔,所述锂离子电池注液孔封口装置为包括聚丙烯层的膜,所述锂离子电池注液孔封口装置通过聚丙烯层热熔封装在电池顶盖的注液孔及注液孔的周边区域上。优选地,所述锂离子电池注液孔封口装置能够从电池顶盖的注液孔及其所述周边区域上剥离;更优选地,所述锂离子电池注液孔封口装置热熔封装注液孔的周边区域包括注液孔密封焊接区域。由此,避免注液孔及其周边区域被污染和腐蚀,提高注液孔的密封焊接质量。
本发明提供一种用于锂离子电池夹具化成工艺的装载机构。其中,化成夹具包括:底板,用于支撑锂离子电池;前部,连接于底板;总线插槽,与锂离子电池的电极相连且安装于前部,用于与充电插头对接;化成夹具侧移载固定部,设置于底板。其中,装载机构包括:传送装置,移载化成夹具;装载机构侧移载固定部,设置于传送装置并与化成夹具侧移载固定部配合,以将化成夹具固定于传送装置上;装载机构侧导向装置,设置于传送装置两侧,以从化成夹具的两侧对传送装置移载的化成夹具进行导向。由此,能对化成夹具自动装卸,降低人工装卸劳动强度,便于化成夹具对接且对接定位准确,化成夹具装卸和对接过程中无跌落并能克服化成夹具在移载和对接过程中卡死。
本发明属于锂离子电池技术领域,特别涉及一种锂离子电池容量的预测方法,包括以下步骤:取至少两个待化成电池,分别测量其容量值,并计算容量的平均值Cm;电池化成老化后,充电到设定的SOC)静置后,测量其OCV;根据OCV和容量平均值Cm来确定电池预测容量。本发明将电池的特定SOC的OCV值为输入,利用预测公式计算出预测容量,可应用于不同类型、容量的锂离子电池容量预测中,平均预测误差在3%以内,小于工业生产应用上允许的5%误差。本发明一方面克服了现有工业应用的容量测试周期长,能耗大,占用大量厂房和人员、生产成本高的问题。另一方面克服了实验室研究容量测试步骤繁琐、理论复杂高深、不适用工业应用的不足。
本发明提供了一种正极极片及锂离子电池。所述正极极片包括正极集流体、第一正极膜片以及第二正极膜片。所述第一正极膜片设置于所述正极集流体上且包括第一正极活性材料,所述第一正极活性材料选自磷酸盐材料LiFe1‑x‑yMnxMyPO4中的一种或几种,0≤x≤1,0≤y≤0.1,0≤x+y≤1,M选自Cr、Mg、Ti、Al、Zn、W、Nb、Zr中一种或几种,所述第二正极膜片设置于所述第一正极膜片上且包括第二正极活性材料,所述第二正极活性材料的克容量高于所述第一正极活性材料的克容量,且所述第二正极活性材料与所述第一正极活性材料不同,所述正极集流体的厚度D0小于等于所述第一正极膜片的厚度D1。所述正极极片可以使锂离子电池同时兼顾高能量密度以及良好的穿钉安全性能的特点。
本申请涉及一种正极浆料以及包括该正极浆料的正极片、锂离子电池,其中,所述正极浆料包括正极活性材料、正极粘结剂、正极导电剂以及正极添加剂,所述正极添加剂为选自含有氨基甲酸酯基团的单磺酸盐中的一种或多种。由于正极浆料中包括了正极添加剂,因此将该正极浆料制备成正极片,然后应用到锂离子电池中后,在不影响锂离子电池的循环性能和高温存储的前提下,大大提高了锂离子电池的低温性能。
本发明提供一种锂离子电池及其负极片及制备方法。所述负极片包括负极集流体;以及负极膜片,设置于负极集流体上且包含负极活性材料、负极用粘结剂以及负极用导电剂。负极活性材料包括硅基活性材料以及碳基活性材料;负极活性材料的表面分布有负极用粘结剂;硅基活性材料的表面含有-OH;负极用粘结剂至少包括含有-COOM粘结剂;硅基活性材料表面分布的负极用粘结剂与硅基活性材料的质量比大于碳基活性材料表面分布的负极用粘结剂与碳基活性材料的质量比。本发明的负极片既提高了硅基活性材料的颗粒之间的粘结力,又可以改善负极用粘结剂过多导致的碳基活性材料的充放电性能恶化的问题。本发明的锂离子电池具有良好的低温放电性能以及高温循环性能。
本发明属于锂离子电池技术领域,尤其涉及一种预防软包装锂离子电池角位损伤的方法,包括如下步骤:第一步,在气袋与电芯交界的角位处做角位预封装处理,形成角位预封装区;第二步,在角位预封装区的右侧气袋上进行气袋底封装操作,形成气袋底封装区;以及第三步,在气袋底封装区设置剪角。相对于现有技术,本发明在气袋的远离角位处采用剪角的方法,可以人为的在此区域制造一个应力集中区,在电芯后工序生产过程中,需要弯折气袋时,气袋优先在此应力集中区弯折,这样就避免了气袋与电芯交界的区域产生角位损伤,降低了角位损伤的可能性。
本实用新型属于锂电池生产设备技术领域,尤其涉及一种锂电池化成夹具,包括用于放置电池的加压固定机构和真空源,所述加压固定机构与所述真空源通过连接固定机构连接。相对于现有技术,本实用新型可以保证电池整个化成过程中内部存在稳定负压,保证电池电极和隔膜间界面紧密贴合,在充放电过程中,锂离子能通过电解液、隔膜顺利脱嵌,且加压固定机构在整个工艺过程中对电极有较好的整形作用,从而保证电池电极与隔膜间界面贴合紧密,解决充电过程中的析锂风险,改善电池性能一致性、循环寿命和安全性能,有利于电池成组和改善电池组寿命及安全。
本发明涉及一种在锂电池生产用轧辊表面制备氮化钛膜层的方法,包括步骤(1)对锂电池生产用轧辊表面进行预处理;(2)将预处理后轧辊固定在氮化炉内工件台上进行自转,并将钛或者钛合金靶材装配在靶材工装上;(3)对氮化炉进行抽真空后通入氮气;(4)以轧辊为阴极,氮化炉为阳极,在轧辊和氮化炉之间加载直流脉冲高压电进行通电,氮气发生电离,轧辊周围含氮气体产生辉光放电,进行离子渗氮处理;(5)离子渗氮处理后,经离子源向氮化炉内注入氮化钛离子束,调节氮化钛离子束注入的温度、能量、束流和剂量,对轧辊表面进行高能离子注入处理,冷却至室温,形成氮化钛膜层。本发明耐磨性及结合强度好,表面硬度高,孔隙率底,不会剥落。
本发明公开了一种正极片,包括正极集流体和涂覆在正极集流体表面的正极浆料层,其中,正极浆料层中包括正极活性材料和极片添加剂,极片添加剂中包括含双键的环状磺酸内酯化合物。与现有技术相比,由本发明制备的正极片具有良好的界面稳定性,含有本发明正极片的锂离子电池同时兼具优异的高温存储性能、低温直流内阻、低温析锂性能和高温热稳定性。此外,本发明还公开了一种正极片的制备方法,这种方法工艺简单、易于操作,适合大规模生产。
本发明属于锂离子电池技术领域,尤其涉及一种叠片式锂离子电池,包括包装袋、容纳于包装袋内的电芯和灌注于包装袋内电解液,电芯包括相互叠加的正极极片、负极极片和设置于正极极片与负极极片之间的隔离膜,正极极片的边缘和/或负极极片的边缘涂覆有保护层,隔离膜包括主体部和边缘部,边缘部的厚度大于主体部的厚度。本发明减少电池的内短路行为,显著的提高电池的电化学性能,因为边缘部的厚度大于主体部的厚度,所以减少了因极片边缘毛刺或边缘敷料脱落刺穿隔离膜而导致的内短路或微短路问题。与现有技术相比,降低了电池的内短路或微短路风险,而且也降低了工序的复杂性,更易于量产;同时也提高了电池长循环或高温条件下运行的稳定性。
本申请涉及一种在双氟磺酰亚胺锂的生产中回收原辅材料的方法。所述方法包括一个或多个不同的回收工段A、B、C、D和/或E,分别对应于在双氟磺酰亚胺锂的生产中使用的原辅材料例如三乙胺、氟离子、酯类溶剂、析晶液等的回收和后处理。本申请的回收原辅材料的方法使得双氟磺酰亚胺锂的生产具有明显改善的经济性和环保性。
本申请涉及一种锂离子电池浆料的制备方法,将包括有活性材料的主料和包括有导电剂和粘结剂的辅料进行混合,获得混合物料I后,将混合物料I进行分散、挤压,获得混合物料II,再将获得的混合物料II进行分散,获得混合物料III,然后在真空条件下,向获得的混合物料III中加入溶剂进行分散,获得锂离子电池浆料。本申请提供的一种锂离子电池浆料的制备方法,简单方便、易于操作,且在生产过程中,搅拌时间少,在较短的时间内就可以完成物料的整个分散过程且分散效果好,另外,在制备浆料的过程中,能源消耗低、生产效率高,并且生产成本低,能够进行大规模的生产。
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