本发明提供了一种锂离子电池复合极片,包括电池极片以及复合于所述电池极片表面的功能性涂层,所述功能性涂层由功能性物质和粘合剂制备而成,所述功能性物质选自含磷化合物、含氮化合物和无机硅类化合物中的一种或多种,所述电池极片为电池正极和/或电池负极。本发明提供的锂离子电池复合极片在电池极片表面涂覆了一层功能性涂层,该功能性涂层在锂离子电池温度升高时,可以快速吸收电池的多余热量,作为反应熵,自发地响应化学反应,在电池极片表面生成保护层,一方面可以有效抑制电池的温度的继续升高,另一方面可以钝化电池阴阳极的活性层,从根源上控制电池的安全隐患,保障电池的安全性。
本发明提供一种单晶镍钴锰酸锂前驱体及制备方法,包括配制混合盐溶液、沉淀剂溶液和络合剂溶液,以7‑20L/min流速向反应釜中通氧气和非氧气体积比为1:19‑1:29的混合气体;以60‑120ml/min流速加混合盐溶液、氢氧化钠溶液和氨水溶液反应;保持pH值10.0‑11.0、30‑60℃、100‑500rpm的搅拌转速;得一次颗粒片层厚度100‑200nm、粒径D503.0‑4.0µm、粒度分布(D90‑D10)/D50≤0.8的单晶镍钴锰酸锂前驱体。本发明所制前驱体二次颗粒粒径D50为3.0‑4.0µm、粒度分布不大于0.8。该前驱体所制单晶镍钴锰酸锂颗粒粒度分布窄,高低温性能好。
本发明涉及一种空间缓冲、掺杂锂的硅氧化物复合材料及其制备方法、锂离子电池,属于锂离子电池技术领域。该材料为核壳结构,其中核为预掺杂锂的硅氧复合材料,壳为包覆碳层。掺杂锂为制备过程通过固相反应将硅氧复合材料中的氧化硅转化为硅酸锂。该空间缓冲、掺杂锂的硅氧化物复合材料的制备方法包括在硅氧化物颗粒表面包覆锂源后通过化学气相碳沉积在得到的颗粒表面形成一层包覆碳层;将得到的包覆材料在真空或者惰性气氛下烧结,表层包覆锂源与硅氧化物反应,一方面实现硅氧化物材料的锂掺杂,另一方面实现空腔结构的构筑。本发明的空间缓冲、掺杂锂的硅氧化物复合材料具有高比容量、高首次充放电效率、长寿命的特点。
本发明属于锂离子电池技术领域,具体公开了一种锂离子电池正负极板及其制备方法、卷芯和锂离子电池。该锂离子电池正负极板中,正/负极板包括正/负极集流体层、正/负极阳面材料层和正/负极阴面材料层;所述正极阳面材料层、正极阴面材料层分别叠设于所述正极集流体层的两个外表面;所述负极阳面材料层、负极阴面材料层分别叠设于所述负极集流体层的两个外表面;阴面材料层中电极材料的面密度为相应极板总电极材料面密度的30%~48%;阳面材料材料层中电极材料的面密度为相应极板总电极材料面密度的52%~70%。该正负极板结构使得正负极板配合得更加紧密,有效的增加正负极板的压实密度,使最终获得的锂离子电池能量密度提高了至少8.5%以上。
本发明公开了一种复合陶瓷涂料、锂离子电池复合陶瓷隔膜及锂离子电池,该涂料包含陶瓷粉体和固体电解质粉体;所述陶瓷粉体与固体电解质粉体的质量比为1~19:1~9。本发明的复合陶瓷涂料,包含陶瓷粉体和无机固体电解质粉体,陶瓷粉体耐高温,无机固体电解质具有优异的离子电导性,使用该涂料在基膜表面形成复合陶瓷层,一方面提高了隔膜的机械性能、耐高温收缩性能,进而提高了锂离子电池的高温稳定性和安全性;另一方面提高了陶瓷隔膜的离子电导率,从而有效降低锂离子电池的内阻,提高了锂离子电池的电化学性能。
本发明涉及电解液成分测定技术领域,具体涉及一种使用ICP检测电解液中六氟磷酸锂浓度含量的方法;包括以下步骤:取浓度为37%的浓盐酸100mL,加入100mL去离子水稀释待用,制成盐酸溶液;采用移液管或者移液枪准确取待检测溶剂20mL于125mL的分液漏斗内,加入30mL盐酸溶液震荡,静置10min,水相即萃取所得锂盐溶液,并用盐酸反萃取有机相2次后,把三次萃取所得水相锂盐溶液混合收集,同时用去离子水定容至100mL,制得待检测电解液;用等离子体发射光谱分析仪对待检测电解液进行等离子体发射光谱分析,得到它们的吸光度值A,根据吸光度值A以及标准曲线求得稀释后的待测电解液的锂盐浓度C0,再根据公式计算出待测电解液的锂盐浓度C;该方法操作简单,提高了效率和精度。
本发明公开一种用于电池或电化学容器负极材料的纳米钛酸锂、其与二氧化钛的复合物的制备方法,包括以下步骤:(1)含钛化合物与氢氧化钠(钾)加热反应,冷却,水洗涤至不同的PH值,干燥得钛酸钠(钾)或钛酸-钛酸钠(钾)复合物;(2)将步骤(1)的产物与无机锂盐混合,加热至451~1000℃下熔融交换反应30分钟~48小时,或者将步骤(1)的产物在惰性气体或还原性气体下,与有机锂盐或者有机锂盐和无机锂盐的混合物混合,加热至150~1000℃熔融交换反应30分钟~48小时,然后水洗涤,干燥得最终产物。本发明用于电池或电化学容器负极材料的制造,产品结晶性能好、电化学性能优异、工艺简单、易于工业化生产。
本发明涉及一种镍钴铝酸锂复合正极材料及其制备方法、锂离子电池,属于锂离子电池技术领域。本发明的镍钴铝酸锂复合正极材料,包括内核和包覆在内核表面的聚苯胺层;所述内核为铈掺杂镍钴铝酸锂;所述聚苯胺层的厚度与内核的粒径之比为0.0005~0.002:1。本发明的镍钴铝酸锂复合正极材料,通过在铈掺杂镍钴铝酸锂表面包覆聚苯胺,与掺杂的铈协同作用,减少充放电过程中正极材料与电解液的反应,并能够降低阻抗,提高材料的电化学性能;此外包覆在内核外的聚苯胺能够提高正极材料导电率。
本发明公开了一种通式为LiMn1-xMxO2(其中M为Ni,Co,Al,Cr等的一种或几种,x为0≤x≤0.05和0.05<x≤0.15)的锂离子电池正极材料层状锰酸锂及其制备方法,本发明方法分两步:前躯体(Mn1-xMx)2O3的制备和层状锰酸锂的制备;本制备方法将固相法和湿法二者优点结合起来,既能按化学计量比进行配料,又能在低温、需少量惰性气体保护的条件下完成,通过控制掺杂元素含量调产品为正交结构(0≤x≤0.05)或单斜结构(0.05<x≤0.15),本发明产品具有完整的层状结构,晶粒尺寸可控制在纳米级,且首次放电容量高,容量活化循环次数可减小到2-3次,循环寿命长。
本发明提供一种锂电池电解液污液处理装置及锂电池电解液污液处理方法,涉及锂电池电解液处理技术领域,该锂电池电解液污液处理方法包括以下步骤:通过传送装置依次将柱状锂电池送入到进料筒内;启动电机,通过减速器的传动使螺纹杆转动,且由于光杆对螺母座具有竖向的导向作用;本发明能够使吸液层的圆周表面旋转式的与柱状锂电池的表面接触,充分利用设置在转动辊圆周表面上的吸液层,提高对柱状锂电池表面的电解液污液的清理效率和清理质量,并且转动辊也持续的带着吸液层围绕柱状锂电池的表面进行旋转,从而使吸液层也能够与柱状锂电池的所有圆周外表面充分的接触,本发明还可以适用于不同型号的柱状锂电池,本发明结构巧妙,操作也十分方便。
本发明公开一种可充放锂离子的石墨烯复合多层带孔类球形锰酸锂电极材料及包含该材料的高电压可充放锂离子电池。所述多层带孔类球形锰酸锂是以三氧化二锰为前驱体使用固相法制备而成,具有多孔、分层和开口的形貌,复合后的材料中石墨烯片层结构均匀地分散在所制备的锰酸锂颗粒周围。所述高电压可充放锂离子电池是以石墨烯复合多层带孔类球形锰酸锂为正极,金属锂或或可嵌脱锂活性材料为负极,可溶性锂盐有机溶液为电解液。本发明公开的石墨烯复合多层带孔类球形锰酸锂作为锂离子电池电极材料,具有成本低、原料丰富、电压高、倍率性能好和循环稳定性强的优点。包含该材料的可充放锂离子电池具有高能量密度和高功率密度,具有广阔的市场应用前景。
本发明涉及一种锂负极及其制备方法、锂二次电池,属于金属锂负极技术领域。本发明提供了一种锂负极,自下而上依次为集流体、混合电导层Ⅰ、金属层和混合电导层Ⅱ;金属层为金属锂层或金属锂合金层;混合电导层Ⅰ和混合电导层Ⅱ为含金属锂的混合电导材料层;混合电导层Ⅰ中的金属锂与混合电导材料的重量比为1:0.05~1,混合电导层Ⅱ中的金属锂与混合电导材料的重量比为1:0.1~10。混合电导层Ⅱ含混合电导材料与金属锂,其混合电导材料为金属锂提供了均匀的沉积位点,有利于抑制锂枝晶的形成和生长;混合电导层Ⅰ与集流体具有良好的粘结性,同时,混合电导层Ⅰ和混合电导层Ⅱ有利于缓解金属锂在电化学反应过程中的体积效应。
本发明公开了一种负极钛酸锂电池用电解液、锂离子电池及其制备方法,该电解液以六氟磷酸锂为电解质,以碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯和碳酸丙烯酯为溶剂,以氟代碳酸乙烯酯、双草酸硼酸锂、1,3-丙磺酸内酯或碳酸亚乙烯酯中一种或多种为成膜添加剂。本发明采用该电解液的锂离子电池包括正极、负极和电解液。本发明同时公开了该电池的制备方法。本发明通过在电解液中加入成膜添加剂并结合高温化成与老化方式增强钛酸锂负极在预充电阶段形成钝化膜的稳定性,有效地解决了采用水性粘结剂代替有机粘结剂的钛酸锂电池更容易胀气的问题,保证了钛酸锂电池优越的循环性能和良好的安全性,有利于钛酸锂电池的推广应用。
本发明公开了一种锂离子电池有机正极材料的制备方法:将1‑卤蒽醌与邻硝基苯胺溶解在150‑220℃沸点的溶剂中反应3‑5小时;抽滤、洗涤、干燥得邻硝基苯胺蒽醌;其中1‑卤蒽醌为1‑氯蒽醌、1‑溴蒽醌或1‑碘蒽醌;1‑卤蒽醌、邻硝基苯胺、缚酸剂、复合铜基催化剂用量比为:1mol:1.2‑1.3 mol:1.05‑1.1 mol:20‑25g。所得邻硝基苯胺蒽醌溶于乙醇,75‑85℃下滴加还原剂反应后抽滤,洗涤、干燥,得锂离子电池有机正极材料;其中邻硝基苯胺蒽醌与还原剂的摩尔比为1:4.0‑4.2。本发明的方法所制锂离子电池有机正极材料不使用镍、钴、锰等重金属,放比容量可高达370mAh/g以上。
本实用新型涉及锂电池通风装置及锂电池组件和电池箱。锂电池组件,包括两个以上的电池单体,各电池单体上均设有锂电池通风装置,各锂电池通风装置均包括安装在相应电池单体带有极柱的一端的第一保护帽和安装在相应电池单体的背离极柱的一端的第二保护帽,所述各第一保护帽上均设有供相应电池单体的极柱穿过的极柱孔和供相应电池单体的安全阀穿过的安全阀孔,相邻电池单体之间具有芯部风道。本实用新型可实现风道的重复利用,解决了现有电池箱的冷却风道不能重复利用的问题。
本实用新型涉及一种锂离子电池用导电软连接以及锂离子电池,属于锂离子电池领域。本实用新型的锂离子电池用导电软连接,包括连接片体,所述的连接片体的至少一侧表面上设有热敏电阻材料层。本实用新型通过设置热敏电阻材料层,使得锂离子电池在低温充放电过程极耳发热升温,提高电池低温性能,高温时热敏电阻材料层又能够有效降低电池电极电阻,保证电池充放电有效进行。
本发明涉及一种蒸汽处理锂离子电池的方法、装置及回收锂离子电池的方法,属于锂离子电池回收技术领域。本发明的蒸汽处理废弃锂离子电池的方法,主要包括抽真空、蒸汽浸渍并保压和排出蒸汽、恢复至常温常压等步骤,该处理方法降低了生产成本,减少了化学物质的应用,减少了环境污染同时避免了浸泡导致粉碎后的物料分选难度增大的问题。还涉及蒸汽处理锂离子电池的装置,该装置布局合理,使用方便,可以快速实现蒸汽处理离锂离子电池。还涉及回收锂离子电池的方法,该方法可以在空气中直接对锂离子电池进行回收操作,不需要惰性气体保护,提高了生产效率。
本发明公开了一种高安全性锂离子电池复合极片及其制备方法,锂离子电池。该高安全性锂离子电池复合极片包括集流体和活性物质层;所述集流体的一面或两面沿远离所述集流体的方向依次设有底涂层和所述活性物质层;所述底涂层含有高分子微球和石墨烯。本发明的高安全性锂离子电池复合极片,底涂层能降低电解液对集流体表面的腐蚀,提高锂离子电池的循环寿命,还能增大活性物质层与底涂层之间的粘附力,提高其倍率性能;此外,在电池出现异常状况造成局部温度过高时,底涂层中的高分子微球急剧膨胀,使其电子通道中断,提高其安全性能。该高安全性锂离子电池复合极片能够解决锂离子电池一致性难以控制的问题,还能提高电池的安全性能和倍率性能。
本发明公开了一种废旧锂离子电池磷酸铁锂正极材料的资源化回收再利用方法,将废旧锂离子电池进行放电后机械拆解或人工拆解得到正极极片,将正极极片经过人工裁剪、机械破碎或气流粉碎后得到正极混合粉料,再用机械搅拌式浮选机进行浮选直至正极活性物料与铝箔完全分离;将分离出的铝箔颗粒经过洗涤、干燥后回收再利用;将分离出的正极活性物料进行检测并按照特定的摩尔配比添加锂盐,再进行球磨混合或砂磨混合,然后将混合均匀的正极粉料在氮气气氛中于500‑800℃进行烧结,烧结产物经过过筛、分级得到新的磷酸铁锂正极材料用于制备锂离子电池正极材料。本发明工艺简单且流程较短,在高效回收磷酸铁锂和铝箔等有效资源的同时降低回收成本。
本发明属于锂离子电池技术领域,具体涉及一种锂离子电池直流内阻的测试方法,还涉及一种锂离子电池的分选方法。本发明的锂离子电池直流内阻的测试方法包括以下步骤:在20~25℃的环境温度下,将荷电量为60~80%的锂离子电池以1C~3C的放电电流放电10~30s,根据放电前后的电压以及放电电流计算直流内阻。本发明的测试方法具有较高的准确性,能够提高锂离子电池单体之间直流内阻的一致性,从而为后续的电池的分选以及分组提供良好的基础和依据。
本发明涉及一种锂离子电池正极材料前驱体及其制备方法、锂离子电池正极活性材料、锂离子电池、连续反应器,属于新能源材料技术领域。本发明的锂离子电池正极材料前驱体的制备方法包括以下步骤:将镍盐、钴盐、锰盐、掺杂金属盐D盐、沉淀剂、络合剂混合,得反应体系,在惰性气体保护、pH为10.0~13.0条件下于30~80℃边搅拌边反应,反应采用连续进料、连续溢流出料方式合成,溢流出来的物料陈化1~5h,即得;所述溢流出来的物料的粒度达到设定值时对反应体系进行超声处理至溢流物料粒度低于设定值。本发明方法所得的锂离子电池正极材料前驱体,粒度及形貌均一,振实密度大,利于后续制备电化学性能优异的锂离子电池正极材料。
本发明涉及一种针对豫北地区大型低品位含锂粘土矿,提出了“改性焙烧-堆浸”的新工艺,解决了该地区低品位含锂粘土的利用问题。新工艺避免了传统提锂工艺存在的工艺流程长、生产成本高等缺点。取得了锂浸出率达到91%的良好效果。
本发明公开了一种锂离子电池用溶剂消解液、消解方法及锂盐浓度测定方法,属于锂离子电池技术领域。该消解液由硝酸、双氧水和高氯酸组成,三者协同对电解液中有机溶剂的消解更加完全、彻底,能够避免有机溶剂对Li+浓度测量的干扰,使原子吸收测量结果更加准确、稳定和可靠,并且消解时间可缩短至40min,消解效率大幅提高。同时,本发明中电解液的消解操作简单、快捷,消解后的溶液可直接用于锂盐浓度测定,定量结果准确、可靠。
本发明设计到高性能球形磷酸铁锂的制备和采用该材料的锂离子电池的制作。本发明通过合成球形的磷酸铁前驱体,然后和锂源、碳源一起煅烧合成高密度球形磷酸铁锂。另外在磷酸铁前驱体合成过程中,同时在前驱体内掺杂金属离子,以提高材料的倍率性能。合成的高性能球形磷酸铁锂粒径分布均匀,振实密度高(可以达到1.9g/cm3以上),安全性能好,比容量高。以该材料为正极,人工石墨为负极,聚丙烯和聚乙烯复合膜为隔膜,锂盐的有机溶剂为电解液,其正极材料容量达到150mAh/g。
本实用新型涉及一种锂离子电池负极极片及锂离子电池,属于锂离子电池技术领域。该锂离子电池负极极片包括集流体以及粘结在集流体表面上的天然石墨球,所述天然石墨球之间的空隙中设置有人造石墨球。本实用新型的锂离子电池负极极片有效降低了负极极片满电时的膨胀率,避免了负极极片在循环时的性能恶化,大大提高了循环稳定性能,同时提高了负极极片的压实密度和导电性能。
本发明公开了一种TiO2/C包覆石墨复合材料、制备方法及其作为锂离子电池负极材料的应用,该复合材料为核壳结构,内核为纳米金属掺杂石墨材料,石墨与纳米金属的质量比为85~95 : 1~3;外壳为主要由TiO2与沥青热解碳复合形成的包覆层,TiO2与形成沥青热解碳的沥青的质量比为1~10 : 10~50;所述包覆层占核壳结构的质量百分比为2%~14%。该复合材料的内核具有金属嵌入式网络结构,提高了负极材料的克容量和电导率;TiO2与沥青热解碳复合形成的包覆层具有导电率高、与电解液相容性好等特性,提高了复合材料的倍率、循环性能,作为锂离子电池负极材料使用,提高了锂离子电池能量密度、大倍率性能及循环性能。
本发明涉及一种锂离子电池电解液添加剂及锂离子电池电解液,锂离子电池电解液包括非水有机溶剂、锂盐、添加剂,非水有机溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、甲酸甲酯、乙酸甲酯、丙酸甲酯、乙酸乙酯、1,3‑丙烷磺酸内酯、己二腈和丁二腈中的至少两种的组合,锂盐在电解液中的摩尔浓度为0.95‑1.05mol/L,添加剂是由2‑噻吩甲腈和乙烯基磺酰氟添加剂组成,锂离子电池电解液中添加剂的在电解液中的质量分数为0.5‑5%;本发明具有延长电池寿命、提高电池安全性、提高电池循环性能的优点。
本发明公开了一种以Co‑Li双金属MOFs材料为前驱体制备锂离子电池钴酸锂正极材料的方法,由乙酸钴四水合物、氢氧化锂一水合物和1,3间苯二酸经超声混合,恒温加热反应制得MOFs材料,经洗涤、干燥、研磨后进行氮气气氛和空气气氛煅烧得到锂离子电池钴酸锂正极材料。本发明的制备方法不仅能够改善材料混合时的均匀度,而且大大缩短钴酸锂煅烧合成时所需要的时间,并且制备的材料在晶体的结晶度和比容量方面都有着很大的提高。将所制备的材料加工制成工作电极,用锂片作为对电极,组装成纽扣电池并进行电化学性能测试,在20mAg‑1电流密度下,首次放电比容量达到187mAhg‑1。
本发明提供一种废旧锂离子电池电解液中六氟磷酸锂无害化利用方法,将废旧电解液中六氟磷酸锂的氟、磷有效分离,锂、氟以氟化锂形式高值化回收利用,磷无害化处理,从而实现六氟磷酸锂无害化的同时进行高值化利用。本发明可以有效提高废旧锂离子电池电解液回收的经济价值,避免有害物质产生,减少环境污染,对电池材料回收前处理及整个电池回收产业有重要意义。
本发明涉及一种铌掺杂二氧化锡薄膜锂离子电池负极极片及其制备方法、锂离子电池,属于锂离子电池负极材料技术领域。铌掺杂二氧化锡薄膜锂离子电池负极极片包括集流体和设置在集流体上的铌掺杂二氧化锡薄膜。本发明的铌掺杂二氧化锡薄膜锂离子电池负极极片,体积膨胀更均匀,具有较高的锂离子扩散速率和导电率,能够有效缓解大倍率充放电下电极材料体积膨胀与结构粉化破裂脱离集流体的现象,增强放电容量以及提高循环寿命。此外,本发明的铌掺杂二氧化锡薄膜锂离子电池负极极片放电容量大,首次不可逆容量小,循环寿命长并且安全环保,在锂离子电池领域应用前景广阔。
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