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。
本发明提供一种改性石墨及其制备方法、锂电池负极材料、锂电池负极片和锂电池,该改性石墨的制备方法包括:对石墨进行氧化预处理,得到预处理石墨;将含有预处理石墨与含羟基聚合物的混合物与氯化锌进行络合反应,然后干燥,得到前驱体;将所述前驱体进行碳化处理,得到改性石墨。本发明通过对石墨进行氧化预处理后将其和含羟基聚合物的混合物与氯化锌络合反应,干燥得到凝胶状前驱体,再将前驱体进行碳化处理得到sp2+sp3无定型碳包覆sp2石墨的核壳结构的多孔改性石墨;该改性石墨应用于锂电池中为电子传导、锂离子存储和电解液浸泡提供了新的方式,大大提升了锂电池的电化学性能。
本发明公开了一种锂电池材料体系、锂电池组件及锂电池。该锂电池材料体系包括正极材料、负极材料、隔膜、电解液、正极集流体和负极集流体,正极集流体为具有导电碳黑涂层的铝箔,负极集流体为具有导电碳黑涂层的铜箔,正极材料为磷酸铁锂LiFePO4,负极材料为石墨、硬碳或软碳中的一种或多种,隔膜为涂覆氧化铝的聚烯烃隔膜;电解液为LiPF6有机溶液。应用本发明的技术方案,通过各种电池材料的组合可使该材料体系发挥各个材料特性,可在‑30℃时正常使用,‑40℃时才达到绝对放电温度,相比于传统电池材料体系,采用该体系制作的锂离子电池在低温方面性能更加优良,放电性能出色,低温循环性能好。
本发明涉及锂电池技术领域,公开了一种锂盐电解液添加剂,其结构式为
本发明涉及一种锂离子电池负极片的制备方法、锂离子电池负极片及锂离子电池,属于锂离子电池技术领域。该锂离子电池负极片的制备方法,包括如下步骤:将负极材料与水混合均匀制得负极浆料;所述负极材料包括负极活性物质、导电剂、粘结剂、添加剂,负极活性物质、导电剂、粘结剂、添加剂的质量比为85.5‑95.5:1‑3:1.5‑3.5:2‑8;所述添加剂为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯中的至少一种;将制得的负极浆料涂布在负极集流体上,烘干即得。本发明的锂离子电池负极片的制备方法在合浆过程中加入了添加剂,能够最大程度地减少涂布烘干后极片开裂、卷边等问题,大幅度提高了极片的合格率,减少因为极片质量导致的电池性能下降。
本发明提供一种能够对锂二次电池赋予优异的循环特性和工作电压等的性能的锂二次电池用正极活性物质的制造方法以及循环特性和工作电压优异的锂二次电池。该锂二次电池用活性物质的制造方法的特征在于,包括:得到含有锂化合物、钴化合物、锶盐、二氧化钛和根据需要添加的含添加元素(M)的化合物的混合物的原料混合工序;接着将该混合物进行烧制而生成平均粒径为15~30μm的锂钴类复合氧化物的烧制工序。
本发明提供一种从粗品磷酸锂回收锂磷制备电池级碳酸锂和磷酸铁的工艺,属于资源回收利用技术领域。包括磷酸锂浆化:将粗品磷酸锂加纯水或洗水调制成浆料,经高速分散、研磨分散得到均匀的磷酸锂浆料;铁溶液配制:将铁盐溶液过滤后得到精制的铁溶液;正磷酸铁制备:在纯水底液中加无机酸调节pH为2~3,升温后加入磷酸锂浆料和精制的铁溶液,反应完成后固液分离,固体经纯水初洗、调浆再洗、干燥、粉碎得到正磷酸铁;电池级碳酸锂制备:将制备正磷酸铁得到的含锂母液除杂输入碳酸钠和EDTA的混合溶液中进行沉锂反应,经分离、洗涤、烘干、粉碎后得到碳酸锂。通过本发明工艺对磷酸锂粗品处理,可得到满足锂电池质量要求的正磷酸铁和碳酸锂产品。
本发明公开了一种从高镁锂比盐湖卤水中直接制取出氢氧化锂和碳酸锂的方法,包括以下工艺步骤:(1)将盐田提钾后卤水在稳定池内进一步稳定形成低钾钠的硼锂卤水;(2)硼锂卤水经过提硼处理后形成硼酸产品与锂卤水;(3)~(5)锂卤水经过三次精制后得到三次精制液;(6)三次精制液经过双极膜电渗析器形成氢氧化锂溶液;(7)将氢氧化锂溶液通过蒸发结晶器得到一水合氢氧化锂固体与蒸发母液;(8)将所述一水合氢氧化锂固体通过洗涤重结晶而形成电池级氢氧化锂与洗液;(9)将蒸发母液与洗液通过气液反应器与二氧化碳气体反应形成碳酸锂。本发明具有良好的可操作性,大幅提高了锂离子的回收率。
本发明提供与现有的锂离子二次电池相比不可逆容量小、输入输出特性和寿命特性优异的锂离子二次电池以及用于获得该锂离子二次电池的锂离子二次电池用负极材料,和使用该负极材料而形成的锂离子二次电池用负极。一种锂离子二次电池用负极材料,其为在成为核的碳材料的表面具有碳层的锂离子二次电池用负极材料,(A)由XRD测定求得的碳002面的面间隔为(B)前述碳层相对于前述碳材料的比率(质量比)为0.005~0.1,(C)由77K下的氮吸附测定求得的比表面积为0.5~10.0m2/g,(D)由273K下的二氧化碳吸附求得的比表面积Y和前述碳层相对于前述碳材料的比率(质量比)X满足下述式(I)。0
本发明涉及一种电池正极材料的制备工艺及相关的车用电池,具体公开了一种锂离子电池正极材料锰酸锂的制备方法,该方法是以锂源、Mn3O4和纳米级掺杂金属添加物作为原料并同时进行配料,然后对Mn3O4或者经过球磨处理后的Mn3O4预烧,将预烧后的Mn3O4与配好的锂源及金属添加物进行混合;对混合原料进行一次烧结、二次烧结,最后对烧结后产物进行分级、筛选,得到所需粒径的尖晶石型锰酸锂产品。本发明还公开了一种车用锂离子电池,其是以本发明方法制得的尖晶石型锰酸锂作为正极、以石墨作为负极进行组装后得到。本发明的制备方法操作简单、环境友好,且制得的锰酸锂产品性能优异。
本发明提供了一种锂离子电池正极脉冲预锂化方法及锂离子电池,该方法包括S1、将预锂电极贴合在电芯外侧,且预锂电极与电芯主体之间由隔膜隔开,再将电芯置于盛有电解液的装置中;S2、将导线与预锂电极连接后引出装置,再将装置抽真空并使电芯于电解液中浸润一段时间;S3、对电芯进行化成;S4、化成结束后,将电芯的正极和预锂电极进行连接作为第一通道,将电芯的正极和负极进行连接作为第二通道,并使第一通道和第二通道以交替循环的方式进行放电和充电;S5、对S4预锂后的电芯进行入壳、组装,分容。本发明所提供的该方法预锂速度快,预锂化效果好,可以有效地提高锂离子电池的容量、能量密度、首次充放电效率及循环性能等等。
本发明涉及一种锂电池用可溶解型双氟磺酰亚胺锂/硅酸镁锂涂覆隔膜及其制备方法,所述隔膜包括基膜和涂覆在基膜上单面的涂层,所述基膜单面为隔膜对着负极一侧的表面,所述涂层包括双氟磺酰亚胺锂、硅酸镁锂、聚甲基丙烯酸甲酯以及溶剂;制备方法具体为先制备硅酸镁锂/聚甲基丙烯酸甲酯复合颗粒,再与双氟磺酰亚胺锂混合溶于溶剂中得到稳定分散液,最后将制备完成的稳定分散液喷涂到卷绕时对着负极一侧的隔膜基材表面,烘干。本发明的锂电池用可溶解型双氟磺酰亚胺锂/硅酸镁锂涂覆隔膜具有减轻卷芯变形和增加电解液锂离子迁移数的特点,隔膜的制备方法原料易得,操作简便,易于实现工业化操作。
本发明属于锂离子电池技术领域,涉及一种镍钴锰酸锂正极材料的制备方法、锂离子电池正极材料以及锂离子电池。本发明提供的镍钴锰酸锂正极材料的制备方法,包括以下步骤:配制重量浓度为45%~60%的三元材料前驱体的水溶液;配制重量浓度为20%~30%的锂源化合物的水溶液;将所述三元材料前驱体的水溶液和锂源化合物的水溶液分别用泵输送到搅拌机中,混合搅拌均匀,得到悬浮液;将所述悬浮液进行喷雾干燥,得到配锂混合粉体;将所述配锂混合粉体进行烧结,得到镍钴锰酸锂正极材料。本发明能够提高前驱体与锂源化合物的混合效率及混合粒径的均匀性,同时操作方便,反应条件温和、易于控制,制得的正极材料具有优异的电化学性能。
本发明涉及锂电池技术领域,具体涉及锂电池正极材料、锂电池正极及其制备方法和锂电池,所述锂电池正极材料包括正极活性材料、导电剂、粘结剂;其中,所述正极活性材料包括碳包覆型磷酸铁锂材料,所述碳包覆型磷酸铁锂材料的体积平均粒径分布D50为1~5μm;所述磷酸铁锂的振实密度为0.9~1.3g/cm3;所述磷酸铁锂的比表面积为7.5~11.3m2/g。本发明通过调节正极活性材料的粒径,提高了锂离子在充放电过程中的脱嵌效率和迁移速率,减小电极的极化,提高锂电池在高温下的充放电性能和循环性能。
本发明提供一种制备锂二次电池用正极材料的方法、锂二次电池用正极材料和包含所述正极材料的锂二次电池。具体地,本发明涉及一种制备锂二次电池用正极材料的方法,通过以上述方法制备的锂二次电池用正极材料,和包含所述正极材料的锂二次电池,所述方法包括:第一步:合成由化学式1表示的锂过渡金属氧化物;第二步:通过研磨所述锂过渡金属氧化物而制备锂过渡金属氧化物粉末;第三步:通过在氧化铝纳米溶胶中混合以及分散所述锂过渡金属氧化物粉末而制备包含氧化铝涂层的正极材料;以及第四步:干燥所述正极材料,[化学式1]Li(1+a)(Ni(1-a-b-c)MnbCoc)On其中0≤a≤0.1,0≤b≤1,0< c≤1,且n为2或4的整数。
本发明公开了钛酸锂及使用该钛酸锂负极活性物质的锂离子电池,锂离子电池用活性物质是用化学式为LixTiyMzOc表示的钛酸锂,其中M为Cu、Mg、Nb、Mo、Ga、Ge、Sb、Te、Ta、W、Zn、Ni和Al等金属元素中至少一种,1.3
本实用新型涉及一种锂金属负极预制件、锂金属负极和锂金属二次电池。锂金属负极预制件具有由塑料基底层、固态电解质层和锂金属层依次层叠而成的一体结构。其制作过程简单易行,有效的改善锂金属负极与固态电解质的接触界面,防止锂枝晶的形成,显著改善了全固态电池的性能。
本发明涉及环境保护技术领域,具体而言,涉及一种从磷酸铁锂正极材料中回收锂的方法及碳酸锂产品。本发明从磷酸铁锂正极材料中回收锂的方法工艺简单,锂的浸出率和回收率高,能够有效实现废旧磷酸铁锂正极材料的回收和利用,适于大规模生产推广。本发明碳酸锂产品的浸出率和回收率高,纯度高,成本低。
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