一种利用廉价三价铁源作为反应原料工业化生产磷酸铁锂正极材料的方法,磷酸铁锂前驱体的合成:将锂源、铁源和碳源按反应比例称量后转入混料设备,持续混料1-5h,混料结束后利用气体粉碎机对混合物料进行粒度控制;物料粒度经细化后再通过压实机进行压实,最后转入烧结炉,在对烧结炉通入惰性保护气体后,设置前段温度300-400℃进行烧结,烧结结束后自然冷却至室温;二次引入碳源,将冷却后的前驱体物料按比例称取有机碳源,重新混合,混合均匀后再次加入至高温烧结炉;磷酸铁锂材料的合成,对再次加入的混合物料通惰性气体保护,然后设置温度为600-800℃,时间为2-10h进行焙烧,冷却后获得碳包覆磷酸铁锂正极材料。
本发明提供了一种磷酸铁锂/凝胶电解质复合正极材料及其制备方法。本发明在制备复合正极材料过程中,将磷酸铁锂粉体和导电炭黑以及锂盐溶液等以均质浆料的形式涂覆在集流体上再进行紫外光固化,使得电解质均匀地包覆在磷酸铁锂纳米颗粒表面,实现了磷酸铁锂粉体表面均匀的包覆凝胶电解质,实现了正极材料与电解质分子级别的结合,从而显著增大了电解质和磷酸铁锂之间的接触面积,促进了锂离子的转移和传输,减小了电极的极化和界面阻抗。本发明还提供了一种采用上述技术方案所述正极得到的固态锂电池。
本发明公开了一种锂电池用钛酸锂复合负极材料,其原料按质量份数如下:CMC:0.003g,PEG400:0.1156g,SBR:0.006g,醋酸锂:0.726g,纳米TiO2:1g,蔗糖:0.115~0.1646g,硫酸铜:0.2246g。本发明以蔗糖为碳源,硫酸铜为铜源,蔗糖在高温下热解生成C可直接将硫酸铜分解生成的CuO还原成Cu,在Li4Ti5O12表面同步完成C/Cu的复合包覆,二者结合可促进形成球形多孔的稳定结构,制备出球形多孔的碳‑铜复合均匀包覆的Li4Ti5O12/C/Cu负极材料,从而增加粒子与粒子之间以及粒子与电解液之间的接触面积,缩短锂离子的扩散路径,提高锂离子的迁移速度。由于C和Cu均具有较高的导电率,所以本发明制备的C/Cu复合包覆的Li4Ti5O12/C/Cu负极材料,提高Li+迁移速率,降低极化,提高大倍率充放电性能。
本发明公开了一种超临界合成法制备高能量锂离子电池阴极材料镍钴铝酸锂的方法,所述镍钴铝酸锂分子式为LiNi0.8Co0.15Al0.05O2,包括以下步骤:称取锂盐、镍盐、钴盐及铝盐,溶解后作为溶液A;配制氧化剂溶液B,将溶液A、溶液B分别加入超临界反应器中,使其达到超临界状态反应,然后闪蒸法进行固液分离,得到前驱体C,置于微波反应器中反应得镍钴铝酸锂阴极材料。本发明的优点在于该制备方法工艺流程简单,采用超临界合成法在高温高压状态下保证了镍离子的完全氧化,制备的镍钴铝酸锂材料各金属元素分布均匀,电化学性能优异。
本发明涉及锂离子动力电池,特别涉及一种安全长寿命的新型三元混合锰酸锂锂离子动力电池,以及该种锂离子动力电池的制造方法。三元混合锰酸锂锂离子动力电池,包括负极、正极、隔膜、电解液、铝塑膜壳体,正极由正极浆料涂覆在正极集流体组成,负极由负极浆料负极集流体组成,正极浆料由正极活性物质、导电剂、粘结剂组成,负极浆料由负极活性物质、导电剂、增稠剂、粘结剂组成。锰酸锂动力电池具有安全性好的优点,然而由于锰酸锂的克容量发挥较低而限制了其应用;虽然镍钴锰酸锂具有较高的克容量,但是安全性差成为了其致命缺点。本发明综合了这两种动力电池的优点,制备出了安全长寿命的新型三元混合锰酸锂锂离子动力电池。
本发明提供了一种碳‑锂复合粉末及其制备方法。本发明以碳材料作为骨架实现对金属锂的支撑,提高了复合粉末的比表面积,能有效地减低电流密度,稳定电极表面电势,从而有效抑制作为负极材料使用过程中锂枝晶的生长。本发明提供一种锂金属二次电池电极的制备方法,本发明采用辊压成片工艺以制作电极,易于调控极片所负载金属锂的有效容量,从而能较好地匹配对应的正极活性物质,以提升金属锂有效利用率。
一种磷酸铁锂包覆锰酸锂复合电极材料及其制备方法,属锂离子电池电极材料及其制备技术领域。以LiMn2O4为基体,在其表面包覆纳米级LiFePO4,LiFePO4的量占LiFePO4+LiMn2O4的质量百分比5%~25%。本发明结合LiMn2O4材料与LiFePO4材料不同的优点,对LiMn2O4进行LiFePO4包覆,使得内层的LiMn2O4电极材料与电解质隔开,可抑制电极与电解液的反应,减少锰的溶损,提高其电化学性能和高温性能。此外,由于LiFePO4放电平台较LiMn2O4低,锰铁电池在较低的电压下,依然能够平稳放电,并且不会对电池造成损坏,提高了电池的使用性能,延长了电池的使用寿命。本发明制备工艺简单,包覆效果好,所获得的复合电极材料具有良好的电化学温度性及抗过充电性能。操作方便,易于实现规模化工业生产。
一种锂-二硫化亚铁一次性扣式电池及其制备方法,包括:扣式正极壳和扣式负极盖,壳体内有正极和负极,正、负极之间有隔膜,正极活性物质为二硫化亚铁;负极活性物质为锂。在正极靠扣式正极壳的一侧表面上固定有正极集流体;扣式负极盖的内侧固定有负极集流体;集流体为网状。或者本发明在扣式正极壳和扣式负极盖的内侧表面分别涂覆有一层导电涂层。本发明中正极的成分重量百分比为:二硫化亚铁粉86~95%;导电剂乙炔黑或超细导电石墨2~8%;聚四氟乙烯或羧甲基纤维素钠3~6%。本发明采用价格低廉的正极活性物质二硫化亚铁和金属密度最小的负极活性物质锂制作电池,具有轻便、高容量、高放电平台,高比能量,成本低和环保的优势。
本发明提供一种掺硅补锂技术方案及其锂离子电池的组装方法,涉及锂电池技术领域。该掺硅补锂技术方案,具体包括如下步骤:改性开孔硬碳(MHC)的制备:按照质量比8:1:0.1:0.1:0.1:3分别将浓硫酸、双氧水、聚乙二醇400、氨基丙醇、无水乙醇、硬碳加入到搅拌容器中,保持环境为0℃,搅拌时间约15‑20分钟至溶液粘稠;将以上粘稠溶液用去离子水清洗至溶液PH为6±0.5,然后在100℃下烘干,最后在300‑350℃下处理24h,获得MHC。本发明使得首次充电消耗的不可逆锂离子得到补充,且锂电池的使用寿命大大提高。
一种聚合物锂离子电池正极浆料及其制备方法和用其制备的正极极片和聚合物锂离子电池,首先称取溶剂(NMP)放入行星搅拌机搅拌罐中,加入粘结剂(PVDF),用行星搅拌机先公转,时间60min;通过本发明的聚合物锂离子电池正极浆料的匀浆方法制得的正极浆料,分散性和稳定性好,粘结性强,通过本发明的正极浆料制得的正极极片均匀性和柔韧性好,既能聚合物锂离子电池的循环性能和倍率充放电性能,又能提高电池的过充性能。
本发明涉及一种锂离子电池正极极片及其制备方法和锂电池,属于锂电池制造领域。本发明采用的技术方案是:所述正极极片包括集流体、活性层、导电层、正温度系数热敏电阻层层和保护层,在集流体表面涂覆镍钴锰酸锂作为活性层,厚度为50‑80μm;在镍钴锰酸锂活性涂层上喷涂多孔性导电聚合物胶作为导电层,厚度为50‑80μm;在导电层上,涂覆正温度系数热敏电阻层,厚度为5‑20μm;正温度系数热敏电阻层上一面喷涂多孔纳米氧化锆或氧化钛层作为保护层,另一面喷涂多孔纳米硅层作为保护层。本发明能够通过对锂电池正极极片的微观结构的重新设计来提高现有三元材料锂离子电池的安全性能,该正极极片结构同时又不降低电池的倍率性能。
一种复合磷酸铁锂材料的制造方法,将磷酸铁锂材料与纯净水按重量比例1∶5~15配制成悬浊液,用5~30%浓度的磷酸将悬浊液的PH值缓慢调节到1~3,加入分析纯的可溶氯化盐,加入量为磷酸铁锂材料摩尔数的0.05~2%;然后在溶液中加入氨水,将溶液的PH值调节到5~6,生成氢氧化物胶体;将液体经喷雾干燥制成粉体,在惰性气氛下300~450℃煅烧3~6H;由氢氧化物胶体热分解得到的高电导率氧化物包覆在磷酸铁锂材料晶粒表面;煅烧的物料经球磨、过筛成为成品。本发明高电导率氧化物包覆在磷酸铁锂材料表面,不仅提高了磷酸铁锂材料的电导率,而且提供了锂离子的输运通道,对放电性能具有较好的改进作用,特别是对其高倍率的放电性能有较大的改善。
本发明属于锂离子电池领域,更具体地为一种锂离子电池浆料中导电剂的分散方法及其锂离子电池浆料。本发明采用的技术方案包括如下:锂离子电池浆料包括活性材料、导电剂、粘结剂、溶剂,分散方法步骤如下:将粘结剂和溶剂搅拌,获得混合均匀的胶液;将导电剂加入胶液内,进行初步搅拌;将产物使用径流式高剪切均质机分散,浆料粘度达到2200‑3100mPa﹒s;然后再次进行搅拌;将正或负极活性材料加入,进行搅拌均匀,得到粘度为5000‑12000mPa﹒s的浆料。本发明的导电剂分散方法解决了导电炭黑在正极浆料的配料过程中团聚问题,通过降低导电剂的团聚,从而解决因导电剂分布不均匀对活性材料电池的电性能影响。
本发明提供一种由锂矿石制备高纯碳酸锂的方法,具体采用以下步骤,利用盐酸酸浸锂矿石制取氯化锂盐酸浸出液,蒸馏除去氯化氢,加入氨水调节pH值至6~7,除去铝和少量的铁、镁、钙离子,过滤后520~620℃煅烧收集氯化铵纯品,得富锂固体,富锂固体中加入高纯水得混合浆料,加入碳酸钠进行除钙,除钙后的滤液加入碳酸钠沉锂,得到碳酸锂粗品,用高纯水反复洗涤得高纯碳酸锂。该方法成本低,工艺流程简单、易实现工业化生产,安全节能,锂回收率高,碳酸锂纯度高,同时可回收工业氧化铝、高纯氯化铵晶体以及盐酸溶液。
一种锂离子电池正极材料镍钴锰酸锂的模板合成方法,具体步骤如下:(1)将锂盐、镍盐、钴盐、锰盐按摩尔比溶解于水-有机溶剂中形成金属溶液,锂与镍、钴、锰的摩尔比为1.1:1/3:1/3:1/3,水占混合物的质量比为10~40wt%;(2)配制氨水、碳酸铵和聚乙二醇的混合水溶液;(3)将(1)中溶液加入二氧化硅分子筛,在机械搅拌条件下将步骤(2)中的混合水溶液滴加入该溶液中,得到前驱体沉淀;(4)将(3)中前驱体沉淀物洗涤干燥后,得到锂镍钴锰氧-SBA-15材料;(5)将(4)中所制得的镍钴锰酸锂-SBA-15材料搅拌洗涤,除去SBA-15模板,获得无模板的镍钴锰酸锂材料。
一种锰酸锂材料的制备方法,先将锂源和锰源按照摩尔比混合均匀,放入箱式电阻炉中高温烧结,冷却至室温得到锰酸锂材料,一种由该锰酸锂材料制备电池的方法,其特征在于:将锰酸锂材料与化学提纯后的碳纳米管进行球磨混合,得到锰酸锂与碳纳米管的复合材料,正极活性物质采用锰酸锂和碳纳米管的复合材料,导电剂为导电碳黑与KS-6混合物,负极活性物质采用改性的中间相碳微球,导电剂为导电碳黑,利用干粉混合机和高速搅拌机制浆。
本发明公开了一种锂电池短路保护结构及具有该保护结构的锂电池,该短路保护结构包括耐火隔热胶带、第一连接片、电绝缘基体、第二连接片和熔断部;所述第一连接片的一端和第二连接片的一端均设置在电绝缘基体内,第一连接片的一端和第二连接片的一端之间通过熔断部相连接;上覆盖隔热垫、电绝缘基体和下覆盖隔热垫外部包覆有耐火隔热胶带组成短路保护主体;结构简单,封装过程操作简便,易于进行规模化生产,在锂电池发生短路时,短路保护结构内与第一连接片和第二连接片相连的熔断部的温度上升并熔断,切断电路,从而抑制锂电池的温度上升,显著提高了锂电池使用过程中的安全性。
本发明公开了一种覆铝涂层式球形镍钴铝酸锂锂离子电池正极材料的制备方法,包括以下步骤:首先将铝盐溶于水,加氨水得到沉淀,将沉淀分散,加入硝酸使其胶溶,老化,得到氢氧化铝胶体;将镍钴混合金属盐溶液与氢氧化铝胶体,加入络合剂和沉淀剂反应,再经抽滤、洗涤,烘干得到内层球形氢氧化镍钴铝前驱体粉末;将前驱体粉末分散,用铝盐溶液与氨水沉淀,制备覆铝涂层式球形镍钴铝前驱体;将锂源和覆铝涂层式球形镍钴铝前驱体混合均匀;将混合物烧结,得到覆铝涂层式球形镍钴铝酸锂粉末。本发明制得晶相结构一致的具有纳米级覆铝涂层式镍钴铝酸锂材料,得到高振实、高比容量和循环性能优异的镍钴铝酸锂材料。
一种锂离子电池电解液制作中加锂盐的控制装置,用于在配制锂离子电池电解液时控制锂盐加入速度。采用的技术方案为:一种锂离子电池电解液制作中加锂盐的控制装置,包括锂盐桶、加料管道,其特征是,锂盐桶通过加料管道与反应釜连接,加料管道靠近锂盐桶与反应釜分别设置连接法兰,所述加料管道中部设置成N型,N型的拐角为直角,直对锂盐桶的加料管道直角设置斜坡,所述加料管道上部且位于锂盐桶连接法兰得下方设置进气管道一,N型加料管道的水平方向的斜坡下方接入进气管道二。本实用新型的优点在于可以通过调节干燥气体的气压来控制锂盐的流速,实现锂盐的均匀连续加入,同时解决了锂盐在加料中的结块问题。
本发明公开了一种六氟磷酸锂原料的高纯氟化锂制备方法,其特征在于:所述六氟磷酸锂原料的高纯氟化锂制备方法的具体步骤如下:步骤一:生成浓度为5-30%的高纯氟化铵溶液;步骤二:生成氟化锂沉淀浆料;内含硝酸铵溶液;步骤三:生成氟化锂和水的比例为1∶1-10;步骤四:将浆料放入流动氮气保护电阻炉,在200-400℃进行加热5-48h,浆料内的硝酸铵全部分解,留下高纯LiF粉体。该方法简洁、方便、制造高纯度氟化锂材料。
本发明公开了一种基于胶体骨架制备磷酸铁锂正极材料的新型方法,解决了固相原材料粒径尺寸局限于所使用介质的硬度和最小粒度、均匀性混合困难的问题。具体制备工艺如下:(1)胶体骨架共生;(2)超声空化和微波活化;(3)碳源胶体引入;(4)高温合成。本发明利用胶体骨架梯度混合的方式对可溶性和不可溶性铁锂原材料进行混合预处理,同时超声空化等操作的效用,为预烧结提供了足够的比表面和空间,为一次反应的气体顺利排出提供了可能,获得了高比容量的磷酸铁锂正极材料。
本发明公开了一种微晶LiVOPO4‑LiMPO4‑TiO2复合锂电材料及制备方法,属于锂电材料制备技术领域。本发明以质量份数71~93%的LiVOPO4微晶玻璃、5%~20%LiMPO4和2%~9%的纳米TiO2为原料,通过高温固相合成法制备LiVOPO4微晶玻璃‑LiMPO4‑纳米TiO2复合锂电材料。本发明通过材料纳米‑复合作用,一方面可以有效降低电荷转移阻抗,另一方面可以减少电解质溶液与电极材料的直接接触,避免电解质溶液与电极材料之间副反应的产生,从而显著提高材料的倍率性能和循环性能。本发明产品可以用在作为便携式电子设备、电动汽车中使用的锂离子二次电池正极材料。
本发明涉及一种锂电池钛酸锂浆料及其制备方法,属于锂电池技术领域。制备方法包括如下步骤:⑴将钛酸锂和粘结剂搅拌,获得混合粉体;⑵将步骤⑴的产物分批次加入溶剂中并搅拌,获得混合物;⑶将导电剂加入步骤⑵产物中并搅拌,获得混合物;⑷将步骤⑶产物采用砂磨工艺进行砂磨,并进行搅拌和真空消泡,获得锂电池钛酸锂浆料。相对于现有技术,本发明锂电池钛酸锂浆料的制备方法可以克服钛酸锂在配料过程中分散困难问题,有效缩短了钛酸锂浆料制备时间,提高了生产效率。
本发明公开了一种基于铝浓度呈正态分布制备球型锂电池正极材料镍钴铝酸锂的方法。该方法制备出的镍钴酸铝锂材料的形貌接近球体结构,铝元素的浓度沿着球心到球壳的浓度呈现正态分布。本发明的方法中,利用铝离子与氢氧根结合制备胶体,胶粒在强碱作用下溶解,形成四羟基合铝酸根离子液。依靠四羟基合铝酸根水解产生氢氧化铝完成方式沉降,水解的速度较慢可以与镍钴氢氧化物实现共沉淀,通过PH控制氢氧化铝的水解速度,形成了一种铝浓度为正态分布的镍钴酸铝锂球型材料。依靠有机介质3-甲基-1-丁醇的分散作用,在加热的条件下实现锂源与前驱体颗粒在分子程度上混料,较大提高了正极材料的克容量和循环性能。
本实用新型涉及一种锂电池保护板排线测试仪器用锂电池,属于锂电池领域。本实用新型采用的技术方案为:锂电池保护板排线测试仪器用锂电池,包括设有上盖和下盖的壳体,壳体内部为两圆柱状的电池腔体,两圆柱锂电池分别置于上述电池腔体内,两圆柱锂电池的一端设双极导电体与两圆柱锂电池的电极同时接触,另一端设两单极导电体与两圆柱锂电池的电极分别接触;上盖的内侧面设单极导电体安装槽和导电头输出孔,导电头输出孔位于单极导电体安装槽内并贯穿上盖,下盖的内侧面设双极导电体安装槽;双极导电体为两双极导电片通过导电弹簧连接而成,单极导电体为两单极导电片通过导电弹簧连接而成,单极导电片的侧面分别设有导电头。
一种锂-二硫化亚铁一次性锂电池电解质及其制备方法,采用有机溶剂碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二甲酯(DME)、二茂戊烷(DOL)按照常规配比0.5~5∶0.5~3∶0.5~2的重量比例配制成混合溶剂,然后进行蒸馏除去杂质和水分。再把80℃~120℃高温处理过的电解质高氯酸锂(LiClO4)或六氟磷酸锂(LiPF6)和氯化锂(LiCl)分别按照:高氯酸锂(LiClO4)或六氟磷酸锂(LiPF6)摩尔浓度0.1~2M,氯化锂(LiCl)重量百分比0.1~10%的比例,在密闭的干燥环境下添加到混合溶剂中充分溶解,制成电解液,然后注入到已装配好Li-FeS2一次圆柱锂电池内部即可。本发明放电性能优良、成本低,重负载性能优越,容量是1.5V Zn-MnO2碱性电池的4-10倍,生产所用的材料都比较便宜,制作工艺也比较简单。
本发明提供一种高效提取锂制备碳酸锂的方法,具体是将盐酸通过梯度升温处理连续通入到由锂矿石填充的三级串联酸浸反应塔中,从三级酸浸反应塔出来的盐酸浸出液进入一级酸浸反应塔,循环洗涤至盐酸浸出液中盐酸质量分数低于2%,收集的盐酸浸出液用氨水调节pH值至6~7,过滤后得粗锂富集液;粗锂富集液经高温煅烧、碳酸钠除钙、沉锂、洗涤得高纯碳酸锂。该发明利用梯度升温、多级循环酸浸提锂的方法,提高了盐酸的利用率,避免传统工艺中的蒸馏除酸,缩短了反应时间、降低了能耗、安全环保,同时锂的回收率高,利于实现规模化工业生产。
一种磷酸铁锂包覆锰酸锂复合电极材料及其制备方法,复合电极材料包括:磷酸铁锂和锰酸锂,其特征是:磷酸铁锂均匀包覆在尖晶石型锰酸锂表面;磷酸铁锂的质量占磷酸铁锂和锰酸锂总和质量的百分比为5%~25%。磷酸铁锂为纳米级,所述的锰酸锂为尖晶石型锰酸锂。本发明的制备方法是以商业化的纳米级磷酸铁锂及锰酸锂为原材料,先将磷酸铁锂加入到葡萄糖溶液中,机械搅拌一段时间后再加入锰酸锂搅拌一段时间,经过滤、洗涤、热处理后得到磷酸铁锂包覆锰酸锂复合电极材料。本发明制备工艺简单,操作方便,包覆效果好,易于实现规模化工业生产,所获得的复合电极材料具有良好的电化学温度性及抗过充电性能。
本发明公开了一种锂电池用复合石墨和抗弯折负极片及其制备方法,包括以下步骤:S1:高分子导电粘结液的制备;S2:改性石墨的制备;S3:高分子导电粘结液对改性石墨的插层包覆;S4:负极涂布后的高温加热辊压处理;基于BIM技术虚拟施工,使得施工过程可视化,提高了现场施工的安全性。本发明制备成本低且生产效率高,提高电池成品率,生产工艺稳定可靠,可商业化大规模生产,大幅度促进材料容量的有效发挥,简化工艺、提高效率,提高材料的循环稳定性,为长寿命锂离子电池的推广创造了条件,制备的高弹粘性复合石墨和抗弯折负极片在长寿命、高能量密度锂离子电池领域具有广阔的应用价值。
一种锂离子电池正极材料磷酸铁锰镁锂及其制备方法,磷酸铁锰镁锂的化学通式为LiFe0.5Mn0.45Mg0.05PO4,按摩尔比1.0-1.2∶0.5∶0.45∶0.05∶1称取锂源、铁源、锰源、镁源、磷源于球磨罐中,并加入碳源,以蒸馏水作为分散剂,置于球磨机中球磨,制得磷酸铁锰镁锂前驱体;将前驱体放入微波炉中,经2~20min的微波处理干燥后,留待煅烧;将微波处理后的前驱体粉料,在惰性气体氛围保护下,控制升温速率为5~12℃/min,于500~850℃下煅烧处理3~15h,最后随炉冷却至室温,即得掺杂的碳包覆磷酸铁锰镁锂正极材料。
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