本发明涉及以锂辉石为原料生产硫酸锂母液或碳酸锂的方法,属于锂辉石提锂技术领域。本发明解决的技术问题是提供一种低成本的以锂辉石为原料生产硫酸锂母液的方法。本发明方法,将锂辉石煅烧转型出炉后,不经冷却直接进行破碎,然后利用破碎后的锂辉石粉余热在保温装置中进行硫酸化,硫酸化时无需焙烧,极大程度地节约了能源,从而降低了锂盐的生产成本,且无需大型的硫酸化窑炉,在保证生产效率的同时,精简了生产线,降低了设备成本。采用本发明方法,锂的回收率高,成本低,适用于工业化大生产。
本发明公开了一种锂离子电池原位预锂化的方法及锂离子电池。该方法包括以下步骤:(1)将硅基负极材料与正极材料匹配,组装成锂离子电池,其中硅基负极材料的嵌锂容量为N1,脱锂容量为N2;正极材料充电容量为P1,放电容量为P2,N2/N1>P2/P1,N1/P1<N2/P2,N2/P2的值为1.02~1.20,N1/P1的值为0.85~1.05;(2)将锂离子电池进行分阶段活化,第一阶段:充电至容量不高于N1/P1×100%SOC1,放电至不低于电池设计电压范围的下限电压;第二阶段:充电至容量不高于100%SOC2,放电至不低于电池设计电压范围的下限电压,活化3‑30周。本发明未增加锂离子电池的制作工序,操作安全方便。包含该方法原位预锂化的硅基负极的锂离子电池具有高能量密度、长循环等特性。
本发明公开了一种锂离子电池正极材料复合磷酸铁锂及其制备方法和锂离子电池,要解决的技术问题是提高正极材料容量和倍率性能,降低成本。本发明的锂离子电池正极材料复合磷酸铁锂,以掺杂有掺杂物的磷酸铁锂为基体,基体外包覆有TiC包覆层。本发明的制备方法,包括制备TiC,制作球磨浆料,烘干,球磨,预烧,恒温,球磨或粉碎,机械振实处理。本发明的锂离子电池,正极活性材料以掺杂有掺杂物的磷酸铁锂为基体,基体外包覆有TiC包覆层。本发明与现有技术相比,利用TiC的导电性,提升了磷酸铁锂材料容量和倍率性,稳定并且耐腐蚀性好,锂离子电池极化减小,电极材料加工性能优异,制备工艺简单、成本低廉,适合于工业化生产。
本发明属于矿物加工技术领域,特别涉及一种锂辉石精矿悬浮焙烧的方法、一种锂辉石精矿悬浮焙烧提锂的方法。本发明采用悬浮焙烧技术对锂辉石进行焙烧,相比常规的焙烧手段,能精准控制温度,产热传质效率高,能快速、高效、完全地将锂辉石由α‑相转变为β‑相;由于晶型转换采用了悬浮焙烧技术,转化率高,因此酸化焙烧时硫酸不需过量,减少反应时间,减少设备腐蚀;相比其他离子交换树脂除杂、重钙除杂,本发明利用分步添加NaOH法进行除杂,方法简单,除杂效率高,可有效防止两性氢氧化物在过碱条件下二次溶解,有效控制净化液中的杂质离子,提高产品纯度。本发明工艺流程简单,设备处理量大,能耗低,浸出率高,产品纯度高,各步骤易于控制,节能环保。
本发明的一种锂电池外壳,包括柱形管、正极盖板和负极盖板,正极盖板和负极盖板可分别封堵于柱形管的两端,所述正极盖板和负极盖板封堵柱形管后形成容纳腔,所述容纳腔用于容纳锂电池电芯。所述正极盖板包括端盖和集电盘,所述端盖用于与所述柱形管固定连接;所述集电盘与所述端盖固定连接,并设置于端盖面向所述容纳腔的表面。锂电池,包括锂电池外壳,所述容纳腔内设置有锂电池电芯。其正极盖板与柱形管电连接,正极盖板简化为有端盖和集电盘组成,成品的成本约为现有正极盖板的1/3‑1/2,经济效益明显。同时将正极盖板与外壳的金属柱形管直接导通(电连接),消除了电池正极与金属管之间的电势差,彻底杜绝了在柱形管表面的电化学腐蚀作用的发生。
本发明涉及锂离子电池领域,具体地,公开了一种锂离子电池隔膜用聚乙烯组合物、锂离子电池隔膜及其制备方法以及锂离子电池。聚乙烯组合物包括聚乙烯、成孔剂、交联剂和交联助剂;所述聚乙烯的熔融指数MI为0.02g/10min~6g/10min;相对于100重量份的所述聚乙烯,所述交联剂的含量为0.03~8重量份,所述交联助剂的含量为0.03~10重量份,所述成孔剂的含量为54~160重量份。采用所述聚乙烯组合物可以制得耐热性能提高的锂离子电池隔膜。
本发明公开了一种从锂废旧电池中回收锂制备电池级碳酸锂的方法,以锂废旧电池为原料提锂制备电池级碳酸锂。本发明主要包括以下步骤:(1)电池拆解、(2)酸化浸出、(3)除铁、铝、(4)氟化沉锂、(5)镁盐转型、(6)碱化除杂、(7)纯碱沉锂等。本发明的从锂废旧电池中回收锂制备电池级碳酸锂的方法,具有锂回收率高、其它金属元素损失小、环境友好、产品纯度高等优点,产品主含量超过99.5%,达到电池级产品要求,且工艺简单、生产成本低,适合工业化生产。
本发明具体公开了一种钨酸锂改性富锂锰基层状锂离子电池正极材料,其化学通式为(xLi2MnO3·(1‑x)LiMO2)/yLi2WO4;其中,0.1≤x≤0.9,0.001≤y≤0.4,M为Mn、Co和Ni;其包括以下原料组分:锰原料、镍原料、钴原料、锂盐、钨盐、络合剂、还原剂和液体溶剂;并公开了钨酸锂改性富锂锰基层状锂离子电池正极材料的制备方法。本发明利用钨酸锂的良好导电性,对锂离子电池正极材料的倍率性能有很大的提升,同时改善了其电化学稳定性,显著提高了锂离子电池正极材料的循环稳定性,使得本发明的钨酸锂包覆富锂锰基层状锂离子电池正极材料的放电平台和容量衰减变缓。
本申请涉及钴酸锂前驱体及其制备方法与由该钴酸锂前驱体所制备的钴酸锂复合物。具体地,本申请涉及使用金属氧化物对钴酸锂前驱体进行表面包覆以获得具有表面包覆结构的钴酸锂前驱体,并用该前驱体合成电化学装置用的正极材料钴酸锂复合物。用此前躯体合成的正极材料钴酸锂复合物及包含该正极材料的电化学装置,在高电压下具有较好的结构稳定性、较好的循环稳定性和较好的存储及安全性能。
本发明涉及一种锂电池干燥架、锂电池干燥装置及干燥锂电池的方法,属于锂离子电池技术领域。本发明的锂电池干燥架包括干燥架本体,所述干燥架本体包括沿前后方向延伸的干燥架横梁以及固定设置在干燥架横梁一侧或者两侧并沿左右方向延伸的电池托盘,所述干燥架横梁上固定设置有用来与电池的抽气口密封连接的抽真空管路,所述电池托盘上固定设置有用来使电池保持在与抽真空管路处于密封连接状态的限位机构。本发明的锂电池干燥架提高了锂电池的干燥效率,降低了生产成本。
本发明公开了一种锂离子电池用聚合物、锂离子电池凝胶电解质、锂离子电池及它们的制备方法,其特征在于,由包括异氰酸酯和聚环氧乙烷在内的原料交联形成;所述聚环氧乙烷中的羟基与所述异氰酸酯中的异氰酸酯基的摩尔数比为0.8~1.2:1。本发明提供的锂离子电池用聚合物、锂离子电池凝胶电解质及使用该种凝胶电解质的锂离子电池,较传统的锂离子电池,保液能力大大提高强,可有效防止漏液,避免因漏液引起的爆炸、燃烧等危险的发生,安全系数高。
[技术问题]提供锂离子电池用导电性碳材料分散剂、锂离子电池电极用浆料、锂离子电池用电极以及锂离子电池。[技术手段]本公开提供锂离子电池用导电性碳材料分散剂,所述锂离子电池用导电性碳材料分散剂含有水溶性聚(甲基)丙烯酰胺(A‑1),所述水溶性聚(甲基)丙烯酰胺(A‑1)含有2摩尔%~60摩尔%的来自含(甲基)丙烯酰胺基的化合物(a)的结构单元以及10摩尔%~70摩尔%的来自不饱和磺酸或其盐(b)的结构单元且重均分子量为1万~30万。
本发明提供一种锂离子电池隔膜用涂覆浆料及其制备方法、锂离子电池隔膜以及锂离子电池。所述锂离子电池隔膜用涂覆浆料的制备方法包括:步骤1、提供第一溶液,所述第一溶液包含陶瓷和纳米线;步骤2、在所述第一溶液中加入胶黏剂,得到第二溶液;步骤3、将所述第二溶液加热到60‑80℃,反应30min‑6h。本发明的锂离子电池隔膜用涂覆浆料的制备方法,通过设置交联反应步骤且控制反应温度在60‑80℃范围内,反应时间在30min‑6h范围内,能够使陶瓷和纳米线充分交联,进而使锂离子电池隔膜的热稳定性能得到显著改善。
本发明提供高密度的氢氧化物前体、使用该前体的锂过渡金属复合氧化物的制造方法、使用该复合氧化物的单位体积的放电容量大的正极活性物质、非水电解质二次电池用电极和非水电解质二次电池。一种在锂过渡金属复合氧化物的制造中使用的过渡金属氢氧化物前体的制造方法,是在具备预先溶解有络合剂和还原剂的水溶剂的反应槽中加入含有过渡金属(Me)的溶液,使含有Mn和Ni、或者Mn、Ni和Co且摩尔比Mn/Me大于0.5、摩尔比Co/Me为0.15以下的过渡金属氢氧化物共沉淀的方法。另外,一种锂过渡金属复合氧化物,具有α-NaFeO2型晶体结构,摩尔比Li/Me大于1,具有上述的Mn、Co的摩尔比,具有可归属于R3-m的X射线衍射图谱,(003)面的衍射峰的半峰宽与(104)面的衍射峰的半峰宽的比(FWHM(003)/FWHM(104))为0.72以下,由使用氮气吸附法的吸附等温线通过BJH法求出的峰值微分细孔容积为0.50mm3/(g·nm)以下。
本发明的目的在于提供对显示高充放电循环特性、且显示高放电容量的锂二次电池有用的正极活性物质。本发明为至少包含镍、钴和锰,具有层状结构的锂二次电池用正极活性物质,其满足下述的(1)~(3)。(1)一次粒径为0.1μm以上且1μm以下,50%累积体积粒度为1μm以上且10μm以下(2)90%累积体积粒度D90与10%累积体积粒度D10的比率D90/D10为2以上且6以下(3)通过中和滴定测定的粒子表面残留的碱中包含的碳酸锂量为0.1质量%以上且0.8质量%以下。
本发明提供了一种锂硫电池正极材料及其制备方法、一种锂硫电池正极及其制备方法以及一种锂硫电池,属于锂硫电池领域。本发明提供的锂硫电池正极材料包括MXene和功能化碳布,所述MXene附着在功能化碳布的纤维表面,所述MXene包括金属碳化物或者金属氮化物,所述金属碳化物和金属氮化物中的金属成分独立地包括钛、钒、铬或钼;所述功能化碳布表面含有羟基和羧基官能团。本发明提供的锂硫电池具有较高的循环寿命、比容量和库伦效率。
本发明公开了一种低锂用量下失效磷酸铁锂正极材料补锂修复方法,属于废旧锂离子电池的回收、电极材料的循环再利用领域。该方法首先将失效磷酸铁锂正极材料与含锂水溶液、还原剂混合于反应容器中,在低液固比、高锂浓度的反应体系中对缺锂态的磷酸铁锂进行一次补锂修复,然后不进行液固分离直接蒸干水分,再通过煅烧进行二次补锂,最终获得组成、结构和电化学性能均得到有效恢复的磷酸铁锂粉末。该方法在低温(<100℃)、常压(1atm)实现失效LFP正极材料液相补锂,规避了使用高温、高压的液相反应条件,全过程锂用量仅为理论用量的1.1~1.2倍,具有较好的经济和环境效益。
本发明涉及锂离子电池材料制备技术领域,公开了一种磷酸铁锂材料及以混合铁源和混合锂源为原料制备磷酸铁锂材料的方法。该方法包括以下步骤:(1)以磷酸铁和氧化铁为铁源、碳酸锂和磷酸锂为锂源,将铁源和锂源加入分散剂中,并向分散剂中加入碳源和添加剂,球磨后得到浆料;(2)将步骤(1)中得到的浆料进行喷雾干燥,得到磷酸铁锂前驱体;(3)将步骤(2)中得到的磷酸铁锂前驱体在惰性气氛下烧结,破碎后得到磷酸铁锂材料。本发明所述的方法以磷酸铁与氧化铁为混合铁源,碳酸锂与磷酸锂为混合锂源,通过高温煅烧实现碳包覆以及阳离子掺杂,制得的磷酸铁锂材料表现出了较高的首次充放电比容量以及较好的倍率充放电性能。
本发明提供了锂离子电池负极极片的补锂装置及其补锂方法,所述补锂装置包括沿物料流动方向设置的锂转移单元、锂冷却单元、锂压延单元和锂回收单元、以及套设在所述锂冷却单元、所述锂压延单元和所述锂回收单元的外周的锂输送装置。所述锂转移单元将熔融锂液涂覆在所述锂输送装置的表面,所述锂冷却单元对所述锂输送装置的表面的所述熔融锂液进行冷却以形成锂层,所述锂压延单元将所述锂层压至负极极片上,所述锂回收单元将所述锂输送装置表面剩余的所述锂层进行回收。本发明提供的锂离子电池负极极片的补锂装置及其方法,能够在补锂均匀性好的基础上,在负极片裁片后实现叠片补锂,并且可以实现对残留锂的熔融回收利用。
一种锂离子电池的富锂钴锰酸锂正极材料的改性方法,包括以下步骤:1)以钛片为基底和工作电极,以石墨为对电极,采用电沉积法在基底上沉积出氧化钴锰,2)将上步得到的氧化钴锰与可溶性锂盐混溶于水中,加热、恒温、离心、清洗、干燥,得到钴锰酸锂粉末;3)将上步得到的钴锰酸锂粉末与可溶性锂盐混溶于水中,加热、恒温、离心、清洗、干燥,得到富锂钴锰酸锂纳米粉末;4)将苯胺单体、无机酸、水三者混溶,在室温下搅拌,得到苯胺酸液;5)将上步得到的富锂钴锰酸锂纳米粉末制成水溶液;6)将步骤5)所得的溶液与步骤4)所得的苯胺酸液混合,并加入过硫酸铵,搅拌,过滤得滤渣,洗涤,干燥,得到产品。本发明制备得到的产品减少锂嵌入和脱出过程造成的主要金属的相变和溶解流失。
一种锂离子二次电池用正极活性物质,其含有锂金属复合氧化物,锂金属复合氧化物以物质量的比计为Li:Ni:Co:M=1+a:1‑x‑y:x:y的比例含有Li、Ni、Co以及元素M(‑0.05≤a≤0.50,0≤x≤0.35,0≤y≤0.35,元素M为选自Mg、Ca、Al、Si、Fe、Cr、Mn、V、Mo、W、Nb、Ti、Zr、Ta中的至少1种元素),在4.3V充电时的锂金属复合氧化物的粒子截面上,从粒子的表面朝向中心利用STEM‑EELS进行射线分析的情况下,在O‑K端530eV附近的峰(1st)与545eV附近(2nd)的峰的强度比成为0.9以下的氧易放出层的厚度为200nm以下,比表面积为0.7m2/g以上2.0m2/g以下。
本发明的锂二次电池用正极活性物质由能够掺杂和脱掺杂锂离子的一次颗粒凝聚而成的二次颗粒形成,上述二次颗粒在由压汞法测定的细孔分布中具有10nm~50nm的细孔半径的细孔的比表面积总计为0.27m2/g~0.90m2/g。
本发明的目的在于提供一种即使反复充放电也可防止集电体的变形的锂离子二次电池负极集电体用的铜箔、锂离子二次电池负极材料及锂离子二次电池负极集电体的选定方法。为解决上述课题,本发明采用了一种锂离子二次电池负极集电体用的铜箔,该铜箔的特征在于,在将由该铜箔构成且宽度为10mm的试验片提供到拉伸试验时的荷重-延伸率曲线中,在以O为原点、将延伸率为EQ时且荷重为PQ时的该荷重-延伸率曲线上的点设为Q时,在由下述式(1)表示的L值为0.8以上的区域中,将该试验片提供到所述拉伸试验时的最大拉伸荷重为30N以上。
本发明公开了一种锂电池集流体及其制备方法、锂电池极片及其制备方法、锂电池及其制备方法和应用。该锂电池集流体,包括多孔集流体本体,在所述多孔集流体本体中还填充或/和沉积有锂源材料,所述锂源材料为锂金属或/和富锂材料。锂电池极片、锂电池中均含有该锂电池集流体。本发明锂电池集流体使得锂源材料能有效的固定在集流体本体中。含有该锂电池集流体的锂电池极片在电化学的活化中能使得锂源材料中的锂离子化,并且完全被正极层中的正极活性物质或负极层中的负极活性物质所吸收,以达到补偿在首次充/放电过程中损失掉的锂离子,从而减少不可逆容量,因此,该锂电池具有高的首次库伦效率和容量和安全性能。
本发明提供了一种锂硫电池正极材料、锂硫电池正极片和锂硫电池。锂硫电池正极材料包括正极活性物质、粘结剂和导电剂,粘结剂为改性聚丙烯酰胺粘结剂,改性聚丙烯酰胺粘结剂包括如结构式Ⅰ所示的改性聚丙烯酰胺:其中,R1为不饱和酸基团,R2为含有羟基的基团。改性聚丙烯酰胺粘结剂的存在有利于吸附电池在充放电过程中产生的多硫化物,抑制多硫化物在电解液中的溶解、提高硫元素的利用效率从而提高锂硫电池的放电容量,由于改性聚丙烯酰胺粘结剂的高粘附力,很大程度避免极片掉粉、剥离和活性物质脱落等现象且抑制正极材料在电池循环过程中产生的体积膨胀和收缩、应力变化。
本发明公开了一种基于镍锰酸锂与钛酸锂构成的锂电池及其制备方法,包括铝塑膜壳体、正极耳、负极耳及极耳胶,铝塑膜壳体内由电芯及电解液构成,电芯包括正极片、隔膜和负极片。正极片的材料由正极活性物质、粘结剂、导电剂和溶剂构成的正极浆料涂层,以及正极集流体组成。正极活性物质采用镍锰酸锂的Al2O3包覆物;粘结剂采用聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯中的一种或两种;导电剂采用导电炭黑、导电石墨、碳纳米管中的一种或多种;溶剂采用N-甲基吡咯烷酮;正极集流体采用铝箔。负极片采用水系负极或油系负极。本发明设计的锂离子电池,在降低生产成本的同时,也达到了提高电池可逆比容量、能量密度和快速充放电能力,改善循环性能和安全性能的目的。
本发明公开了一种锂离子电池隔膜的涂布液、锂离子电池隔膜和锂离子电池,所述涂布液的原料包括:纳米线、陶瓷粉、胶黏剂和溶剂;所述纳米线为纳米纤维素、碳纳米管、纳米银线、碳化硼纳米线、氢氧化铜纳米线、芳纶纳米纤维、一氧化硅纳米线和羟基磷灰石纳米线中的至少一种;所述纳米线的直径为1~100nm,长度为0.1~100μm;所述陶瓷粉为氧化铝、氧化硅、氧化钛、勃姆石和凹凸棒中的至少一种。本发明将采用纳米线、陶瓷粉及胶黏剂等混合得到涂布液涂布在隔膜本体的表面,并固化,得到由隔膜本体和负载在所述隔膜本体上的涂层组成的锂离子电池隔膜,该锂离子电池隔膜具有良好的热稳定性和抗穿刺性能等。
本发明涉及一种锂离子电池用集流体及其制备方法,锂离子电池用极片及锂离子电池。该集流体包括铝箔,所述铝箔的一面或两面附着有PTC层;所述PTC层中含有正温度系数材料,所述正温度系数材料为掺杂金属氧化物的钛酸锶烧结体或钛酸铅烧结体,所述金属氧化物为Nb、Ta、Bi、Sb、Y、La中任意一种的氧化物或氧化物的组合。该集流体在电池内部温度上升到临界点时,PTC(正温度系数电阻)层电阻急速变大甚至绝缘,从而能够有效控制锂离子电池在大倍率充放电时的电池温度;当电池受到穿刺等伤害时可以有效阻止负极与铝箔的直接接触,从而避免负极与铝箔短路放电的可能,减缓了短路时电池放热反应,进一步提高锂离子电池的安全性。
用洗净液对作为正极具备含有锂镍氧化物等锂过渡金属氧化物的正极活性物质层的锂离子电池用正极进行洗净,所述洗净液包含含有碳酸亚丙酯等的非质子性溶剂、以及选自LiPF6等含氟锂盐和氟化氢等卤化氢中的至少任1种。通过采用该洗净液洗净正极,在正极活性物质的表面,相对于1g正极活性物质附着300~4000μg的卤化锂。
本实用新型提供了一种锂电池保护电路,包括:用于连接锂电池的两端口B+端和B-端、用于连接负载的两输出端口P+端和P-端以及第一保护电路,所述B+端与P+端相连接,所述B-端通过两电容C5和C6连接至P-端,所述P+端通过一稳压电容连接P-端,所述第一保护电路分别连接所述B+端、B-端以及P-端,所述第一保护电路包括相互连接的一电池保护芯片和一集成MOS管芯片。所述锂电池保护电路具有过充保护、过流保护以及短路保护功能。本实用新型还提供了一种采用该锂电池保护电路的防爆锂电池,其能有效防止因锂电池外部短路引发的爆炸以及因过充导致内部短路引发的爆炸,具有更高的稳定性和安全性。
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