本发明公开了一种预锂化膜的预锂化量检测方法,包括:制备负极极片、预锂化膜和铝箔;铝箔的面积和预锂化膜面积之比为0.5‑1;负极极片的面积和预锂化膜面积之比为0.5‑1;所述预锂化膜包括1um‑50um的基膜和涂布在所述基膜之上的0.02um‑100um的预锂化层;将制备好的负极极片、预锂化膜和铝箔装成扣式电池;其中,所述预锂化层面向所述铝箔一侧进行装配;将扣式电池进行静止,静止时间8‑32小时;对扣式电池在1uA/cm2‑1mA/cm2的放电电流密度下进行放电处理,放电截止电压在4.2V‑4.7V之间;读取放电容量,计算所述预锂化膜的预锂化量。
本发明公开了一种锂电池用非水电解液及锂离子电池。本发明的锂电池用非水电解液,包括电解质盐、非水溶剂和添加剂,所述非水溶剂为吗啉类化合物。本发明的锂电池用非水电解液,采用吗啉类化合物为溶剂,其电化学窗口更宽,使之对高镍正极材料稳定性更强,具有优异的抗还原能力,大幅提升了使用高硅负极电池的存储性能和循环能力。
本发明涉及电池电解液技术领域,公开了一种锂离子电池阻燃电解液,包括锂盐、固态电解质界面膜稳定剂、过充保护剂、成膜添加剂、阻燃添加剂、非水有机溶剂;锂盐为占整个电解液质量分数的10%~15%;有机溶剂为碳酸酯类有机溶剂和/或羧酸酯类有机溶剂与四氟乙基甲基醚按照一定比例的质量比混合;成膜添加剂占整个电解液质量分数的3%;阻燃添加剂为环三磷腈化合物及其衍生物,阻燃添加剂添加量占整个电解液质量分数的5%,过充保护剂为二苯醚。本发明通过上述添加剂有限协同作用,起到电解液阻燃的技术效果,提高锂电池安全性能。
本发明公开一种锂空气电池及其正极的制备方法,所述方法首先根据使用需要选取光电半导体材料,并制备所述半导体材料,其次通过水热法、刮涂法或者喷涂法将制得的半导体材料覆盖在碳布表面,使其形成完整的锂空气电池正极复合材料;该储能设备所储存的能量将达到300Wh kg‑1,且电池结构能极大的缩小了装置的体积,能有效的适应世界各地的地形地貌,便于分布在不同的区域使用。另一方面,该装置由于省略了通过外电路存储光伏发电的过程,能有效降低了电能的损耗,保证电池具有高效利用太阳能的能力。
本发明公开了一种锂离子电池电解液,包括溶剂、锂盐及添加剂,所述的添加剂是由氟代碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、亚硫酰基化合物及磺酸酯类化合物组成的,以所述锂离子电池电解液的总质量100%计,所述添加剂中各组分的投料质量分别为:氟代碳酸乙烯酯0.5%~5%、碳酸亚乙烯酯0.5%~3%、亚硫酰基化合物0.1%~1%、磺酸酯类化合物0.1%~1%,所述的溶剂是由氟代脂溶剂及其他有机溶剂按1~3:1的投料体积混合而成的,所述的其他有机溶剂为选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、氯代碳酸乙烯酯中的一种或多种的组合。本发明的锂离子电池,使用安全,其电容量高、比能量大、循环寿命长、高温产气少,且在4.4V以上的高压体系下的首次效率、循环性能及高温储存性能均有所提高。
本发明涉及一种用于硅负极锂电池的电解液,由锂盐、溶剂和添加剂组成,添加剂包括添加剂M,其中,锂盐的摩尔浓度为0.001~2摩尔/升,添加剂M占电解液的质量百分比为0.1~10%;添加剂M的结构式为或其中,R1、R2、R3、R4、R5独立为烷氧基或卤代烷氧基,R6为烷基或者卤代烷基,卤代的卤素为F、Cl、Br中的任意一种,卤代为部分取代或者全取代;m、n独立为1~10的整数,x为1~10的整数。含聚醚链的有机硅异氰酸化合物能有效提高硅负极锂电池的充放电性能,减少副反应的发生,从而减少电池胀气,提高电池的循环寿命。
本实用新型提供了一种锂电池负极极片补锂装置,包括一对转移辊、两个压延机构和两个保护膜收放机构,其中两个转移辊之间形成规定的、允许负极极片通过的覆合间隙,压延机构和转移辊一一对应,压延辊与转移辊之间形成规定的压延间隙,以将锂带压延并贴覆在转移辊上,保护膜收放机构和压延辊一一对应,行经压延间隙的保护膜经由保护膜放卷机构形成放卷和收卷。本实用新型所述的锂电池负极极片补锂装置,通过设置保护膜收放机构,可便于保护膜的放卷和收卷,由于保护膜被收卷后,经过清洗烘干后,可以重复利用,节约了补锂成本,另外,由于压延辊和转移辊间形成压延间隙,压延后的锂带贴覆在转移辊上,未使用载体膜,进一步的降低了补锂成本。
本实用新型公开了一种锂离子蓄电池组用外壳及锂离子蓄电池组,其属于航天器用锂离子电池技术领域,锂离子蓄电池组用外壳包括底板和与所述底板垂直连接的前侧板、后侧板、左侧板及右侧板,所述底板、所述前侧板、所述后侧板、所述左侧板及所述右侧板围设形成容置空间,前侧板、所述后侧板、所述左侧板及所述右侧板均开设有减重孔,且前侧板、所述后侧板、所述左侧板及所述右侧板均设有减重凹槽;所述锂离子蓄电池组用外壳还包括加强筋,每一所述减重孔内均设有所述加强筋。一种锂离子蓄电池组包括蓄电池模组,还包括上述的锂离子蓄电池组用外壳,所述蓄电池模组设于所述容置空间。本实用新型使得锂离子蓄电池组的重量降低。
本发明公开了一种改性磷酸锰铁锂正极材料的制备方法,包括:a.将微米级的磷酸锰铁锂、分散剂进行纳米化,得到纳米级的磷酸锰铁锂浆料;将微米级的固态电解质进行纳米化,得到纳米级固态电解质浆料;b.将磷酸锰铁锂浆料和固态电解质浆料烘干,再混合均匀,得到复合材料;c.将复合材料在惰性气氛下进行煅烧,得到改性磷酸锰铁锂正极材料;其中,分散剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚乙烯醇中的一种或多种,其添加量为磷酸锰铁锂的1wt%~5wt%;改性磷酸锰铁锂正极材料中固态电解质的含量为0.3wt%~3wt%。本发明的改性磷酸锰铁锂正极材料,能够改善磷酸锰铁锂电子和离子电导率低的问题,更好的构筑电子和离子通道,提高循环性能。
本发明提供了一种富锂锰基层状锂电池正极材料的制备方法,步骤如下:步骤1、配置金属离子溶液;步骤2、利用步骤1的金属离子溶液配置金属离子、乙二醇、柠檬酸混合溶液;步骤3、制备颗粒状的Li1.17Ni0.20Co0.05Mn0.58O2前驱体;步骤4、制备层状晶体结构Li1.17Ni0.20Co0.05Mn0.58O2;步骤5、制备碳包覆的Li1.17Ni0.20Co0.05Mn0.58O2材料;步骤6、制备富锂锰基层状锂电池正极材料。本发明的正极材料与传统锂电池正极材料相比,具有以下优点:1、其能量比大于钴酸锂,并且使用钴材料极少,其成本得到极大降低。
本发明涉及一种石墨烯复合的锂离子电池正极材料磷酸铁锂及其制备方法,这种磷酸铁锂和石墨烯的复合材料由化学键合的界面连接,同时提供以原位共生反应方式制备锂离子电池正极材料磷酸铁锂的方法,所得正极材料的振实密度高、倍率性能好,适合用作于锂离子动力电池正极材料。
本实用新型公开了一种用于锂电池组的硅胶加热片及锂电池组,属于车辆电池领域。所述硅胶加热片放置于所述锂电池组的相邻的两组锂电池包之间,包括用于产生热量的发热元件;上层导热硅胶片,其一侧贴合于所述发热元件的上侧,另一侧设有粘接物,通过所述粘接物可将所述硅胶加热片粘接于所述相邻的两组锂电池包中的一组锂电池包的侧面;下层导热硅胶片,其一侧贴合于所述发热元件的下侧,另一侧与所述相邻的两组锂电池包中的另一组锂电池包的侧面相接触;和温控元件,与所述发热元件相连,用于测量所述发热元件的温度。本实用新型能使得所述锂电池组处于适宜的工作温度,有效改善锂电池低温时的充放电性能,并且结构简单,使用方便。
本发明提供一种锂离子电池负极片及其制备方法和锂离子电池,所述锂离子电池负极片包括负极集流体和涂覆在所述负极集流体表面的负极功能层,所述负极功能层包括负极活性材料、导电剂和粘结剂,以负极功能层的质量为100%计,所述粘结剂的含量为1.5%‑3.5%。锂离子电池负极片的制备方法包括以下步骤:将负极活性材料、导电剂、粘结剂和溶剂混合,得到负极浆料,而后将负极浆料涂覆于负极集流体上,干燥,辊压,得到所述锂离子电池负极片。本发明的锂离子电池负极片可以提高锂离子电池的倍率性能和循环性能。
本发明涉及一种锂离子电池正极浆料及其制备方法、正极片、锂离子电池,其中,正极浆料包括活性物质、粘结剂、导电剂、溶剂以及添加剂聚丙烯酸和纳米硅酸镁锂复配物;本发明先将纳米硅酸镁锂与聚丙烯酸制备成纳米硅酸镁锂与聚丙烯复配物,后与活性物质、粘结剂、导电剂、溶剂制备得到正极浆料。本发明正极浆料中加入聚丙烯酸和纳米硅酸镁锂复配物,大大提高了锂离子电池正极浆料的稳定性,保持浆料高固含的同时保持其流动性,对活性物质的适应性以及对水分的耐受性强,同时有效抑制正极片浸泡电解液后的溶胀,保证电极导电网络的稳定性。
本发明公开了一种制备磷酸锰铁锂‑碳复合材料的方法和磷酸锰铁锂‑碳复合材料。所述方法包括如下步骤:(1)分别制备可溶性含锰磷酸盐溶液A、可溶性有机铁盐溶液B、可溶性有机锰盐溶液C和可溶性有机锂盐溶液D;(2)将所述溶液A、B、C、D按预定的元素摩尔比进行混合,获得前体溶液;(3)将步骤(2)获得的前体溶液干燥造粒,获得磷酸锰铁锂前体粉料;(4)将步骤(3)获得的前体粉料在保护气氛下烧结,获得烧结后的物料;(5)将步骤(4)获得的物料进行粉碎细化、真空包装,获得磷酸锰铁锂‑碳复合材料。本发明的方法简单易行,适合大规模工业化生产。所得材料可用作锂离子电池正极活性材料,电阻率低,电化学性能优。
本发明涉及一种锂电池用高循环储锂型炭材料的制备方法,属于锂电池材料技术领域。本发明技术方案采用大豆秸秆牛骨作为原料,由于大豆秸秆和牛骨中含有大量的磷、氮等元素,提供更多的活性位,可以提高锂离子电池的比容量,由于生物质材料中氮原子与碳原子主要存在两种成键形态,类吡啶碳氮和类石墨碳氮,类石墨碳氮结构中原子置换了碳基骨架中的C原子,杂原子的未成对电子与碳骨架的π电子云产生共轭,从而增强了碳骨架电子云的密度,有利于提高碳骨架的导电性能,而类吡啶碳氮结构在碳分子网络中形成大量缺陷,增加体系边缘面的比例,有利于增强碳骨架与电解质溶液的相互作用,利于其电化学性能的提升,有效改善锂电池中炭材料的储锂性能。
本发明揭示了一种钛酸锂锂电池负极材料,所述负极材料中Li元素的质量百分比在6.05~6.25%范围内,Ti元素的质量百分比在50.66~52.16%范围内,O元素的质量百分比在40.79~41.79%范围内,且负极材料的振实密度Tap≥0.65~1.0g/cm3,压实密度≥1.9g/cm3。该材料采用普通锐钛型二氧化钛进行制备,方法达到了国内高纯电子级二氧化钛为原料合成的高纯钛酸锂锂电池负极材料水平,降低全电池生产成本。本发明的钛酸锂锂电池负极材料制备方法简单,适合大规模工业化生产。
本发明涉及一种高电压锂电池正极材料镍钴锰酸锂的制备方法。它包括以下步骤:将镍盐、钴盐、锰盐加入反应釜;加入氢氧化钠或氢氧化钾和氨水的混合溶液,反应生成镍钴锰氢氧化物沉淀;将沉淀洗涤、压滤、烘干,得到氢氧化镍钴锰;将氢氧化镍钴锰和锂盐球磨,混合均匀;将混合产物烧结得到镍钴锰酸锂;将醋酸镁和醋酸锆加入去离子水中,配制成混合溶液;将混合溶液加入镍钴锰酸锂的水相体系中,烘干;将烘干后的产物高温处理得到最终产物。本发明有效提高了锂电池正极材料的容量性能和循环性能。
本发明涉及了锂电池用钛酸锂-氧化镍纳米纤维复合材料的制备方法,先将高分子聚合物载体和表面活性剂溶于溶剂中,搅拌后得载体溶液;再将锂源、镍源分别加入水中,恒温搅拌后,向其中加入双氧水,搅拌均匀后加入钛源并用氨水调节pH,恒温搅拌后将所得溶液加入到载体溶液中,搅拌至形成前驱体液;然后将前驱体液静电纺丝,获得纳米纤维前驱体;最后将纳米纤维前驱体进行预分解和烧结处理后,放入液氮或水中淬火,即得到锂离子电池用钛酸锂-氧化镍纳米纤维复合材料。本发明所得纳米复合纤维材料分布均匀、粒径可控、电化学性能优异,可广泛应用于锂离子电池领域。
本发明公开的一种降低镍钴铝酸锂正极材料表面残锂的方法,通过配置专用洗涤液,通过超声搅拌洗涤以及干燥等步骤,对表面残锂严重的镍钴铝酸锂正极材料进行洗涤,从而大幅度降低镍钴铝酸锂正极材料的表面残锂,是使用本发明方法,清洗后的镍钴铝酸锂正极材料,其表面残锂程度低于0.05%,大幅度改善了镍钴铝酸锂正极材料的电化学性能,从而提高了锂电池的能量密度,促进了电动汽车行业的发展。
本发明涉及铌改性富锂锰基材料的制备方法、正极材料及锂离子电池,其中,铌改性富锂锰基材料的制备方法包括以下步骤:获取镍钴锰前驱体;将所述镍钴锰前驱体与第一部分锂盐混合并预烧,冷却后再与第二部分锂盐以及含铌化合物在真空状态下混合,获得混合物;将所述混合物经过常压高温热处理后得到所述铌改性富锂锰基材料。通过将镍钴锰前驱体与部分锂盐混合后,预烧一段时间,形成一定的层状结构,有利于后续的高温烧结段铌元素的掺杂,经过该种方法制备得到的富锂锰基材料,将其应用于正极材料和锂离子电池中,可明显提升材料的首次效率、循环稳定性并抑制结构氧析出及电压衰减。且该制备方法简单、修饰改性效果明显,具有大规模应用的潜力。
本发明提供了一种钴酸锂‑磷酸铁锂复合正极材料及其制备方法。本发明提供的复合正极材料主要包括钴酸锂和磷酸铁锂两种成分,且呈现钴酸锂为核、磷酸铁锂为壳的核壳结构,其制备步骤主要包括钴酸锂核的制备、磷酸铁锂壳的制备和导电包覆处理,最终获得复合正极活性材料。本发明的正极材料具有核壳结构,其核层发挥高容量、高电压特性,壳层发挥高安全性特性,同时该材料显示出优越的电子和离子导电性,在高功率、高能量密度和高安全性锂电池中具有良好的应用前景。本发明的制备工艺简单易行,易于大规模生产,且成本低廉,环境友好。
本发明公开了一种固态锂离子电池预锂化电极及其制备方法,预锂化电极依次包括集流体、电极层、固体电解质层和锂层,其制备方法包括:将活性物质、导电材料、固体电解质材料、粘结剂、溶剂按比例混合为电极浆料;集流体表面涂覆电极浆料,烘干得电极层;将固体电解质材料、粘结剂、溶剂按比例混合为固体电解质浆料;在电极层表面涂覆固体电解质浆料,烘干得固体电解质层;在固体电解质层上覆合锂层并紧致粘合,得预锂化电极。本发明固体电解质层既能替代传统电池隔膜,提升电池能量密度,也能够在组装电池之前防止因锂与硅之间的接触引发锂化反应而造成的发热起火等安全问题,并大幅解决高容量负极材料首次效率问题,并提高电池安全性能与电性能。
一种锂负极材料、负极片及其制备方法及锂电池,属于电池技术领域。负极片包括基体和锂负极材料,锂负极材料负载于基体,基体包括氧化物固体电解质基体、具有三维导电骨架的碳基基体或金属基体。锂负极材料包括锂金属和掺杂在锂金属中的外源金属,外源金属为还原电位高于锂金属的金属。其能够改善氧化物固态电解质和三维基体框架与锂负极材料界面接触不充分的问题。
本发明涉及一种抑制锂离子化成产气的电解液及锂离子二次电池。为了解决锂离子电池化成产气、高温循环电池容量衰减过快的问题,本发明采用一种锂离子电池电解液,包括非水有机溶剂、锂盐、添加剂,所述添加剂选自含硼酸的锂盐类添加剂、不饱和碳酸酯和/或氟代不饱和碳酸酯、不饱和磺酸酯或酸酐类化合物中的至少一种。本发明的锂离子电池电解液,能够抑制化成产气并且使产气中乙烯的体积百分含量降至53%以下,保证了锂离子电池优异的高温循环性能,极大的提高锂离子电池生产过程的安全性和便捷性。
本发明涉及一种补锂隔膜、制备方法及锂离子电池,补锂隔膜包括隔膜层以及设于隔膜层表面的补锂层,补锂层包括聚合物基材、粘结剂、分散剂、酸碱中和剂、补锂化合物和溶剂,酸碱中和剂为氢氧化锂、碳酸锂中至少一种,补锂化合物为二氟磷酸锂、双(氟磺酰)亚胺锂、双(三氟甲烷磺酰)亚胺锂中至少一种。本发明的补锂隔膜采用氢氧化锂或碳酸锂作为酸碱中和剂,羧甲基纤维素锂作为分散剂,并加入补锂化合物,协同增效,实现补锂效果,操作简单,容易实现,且分散均匀,无任何安全风险,且可实现缓慢持续的补锂。
本发明提供了用于处理锂离子电池的放电溶液、放电装置和用途、使锂离子电池放电的方法。该放电溶液包括:第一金属阳离子,第一金属阳离子包括Ni2+、Co2+或者Mn2+中的至少一种,第一金属阳离子的质量浓度不大于0.05g/L;第二金属阳离子,第二金属阳离子的质量浓度为10g/L~50g/L;NH3·H2O,NH3·H2O的质量浓度为0.01g/L~10g/L;和SO42‑,SO42‑的质量浓度为30g/L~100g/L。该放电溶液具有较高的流动性和适宜的离子导电性,可以使得锂离子电池的放电效率高,无需引入碳源,成本较低,在使锂离子电池放电时操作简单,无需外部制冷控温设备,安全环保无污染,且可以直接由制备锂离子电池正极的前驱体材料过程中的产生的废液制得,无需专门进行溶液的配制,也有利于废液的回收。
本发明公开了一种新型锂‑二氧化碳电池及其正极材料的制备,属于锂‑二氧化碳电池技术领域,本发明采用金属及其合金作为正极材料,即通过在集流体表面原位生长锡、钯、金、铜、铂及其合金;正极催化剂催化二氧化碳还原得到可溶于水的液相产物以及其他有机碳化合物,在其后充电过程中,能在较低的充电电位下,正极催化剂实现对放电产物的分解,负极附近的电子还原锂离子为金属锂。本发明降低锂‑二氧化碳电池的充放电过电位,从而提高库伦效率,降低充电过程中的能量损耗,起到节能减排的效果;并且高效的利用温室气体二氧化碳,并直接转化成电能存储在电池中。
本发明公开了一种锂电池负极材料的制备方法,属于新能源技术领域。本发明制备的锂电池负极材料是由液态锂合金和硅碳复合材料按质量比为1:3~1:20复配而成。利用液态锂合金在硅碳复合材料孔隙中分散填充,采用液态锂合金取代常规负极中嵌入的锂源,可有效避免电池在长期充放电循环过程中锂枝晶的形成,液态锂合金的存在,还可有效缓冲硅碳负极在充放电循环过程中的膨胀。通过控制锂合金中元素的种类,并控制硅碳复合材料的制备工艺,使液态锂合金可有效填充于硅碳复合材料中,形成类似凝胶的结构。
本发明实施例公开了一种锂电池保护系统和锂电池,该锂电池保护系统包括滤波电路、开关电路、温度检测电路和过流保护电路,过流保护电路包括电流产生电路、电压调整电路和比较电路,温度检测电路用于检测锂电池的温度,并根据检测到的温度调节自身的电阻;电压调整电路用于根据电流产生电路输出的电流调整比较电路的第一输入端的电压;比较电路用于根据其第一输入端的电压和第二输入端的电压之间的大小关系,控制开关电路的导通或关断。本发明实施例提供的技术方案通过检测锂电池的温度,能够调整保护系统的过流值,使得过流值随锂电池的温度变化而变化,以满足锂电池在不同温度下的特性需求,进而保证了锂电池工作的稳定性和安全可靠性。
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