本发明提供了一种复合镍锰酸锂正极材料及其制备方法与锂离子电池正极片,所述复合镍锰酸锂正极材料包括包覆有锂离子导体的镍锰酸锂,其中,所述锂离子导体与所述镍锰酸锂的质量比为(0.01至1):(99.99至99);所述锂离子导体包括锂的金属盐,且所述锂离子导体的锂离子扩散速率大于10‑5mS/cm。本发明提供的复合镍锰酸锂正极材料中,包括具有锂离子传输性能的锂离子导体,加快了锂离子的迁移速率,改善了材料的动力学性能,降低了电池的直流内阻值。
本发明公开一种锂离子电池及其补锂方法,包括:正极片和负极片以及至少一个锂源,锂源和正极片、负极片相互隔离;壳体,壳体用于容纳正极片、负极片、锂源;其中,壳体为电导体,且壳体内填充有电解液;锂源连接于壳体的内壁,当壳体与正极片或负极片同时接通外接电源时,锂源往电解液析放锂离子。该锂离子电池的锂源固定于壳体的内壁,且与正极片、负极片无接触,安全性较高,有效避免因锂源与极片直接接触而带来的补锂效果差、反应速度快不可控的问题,而且本锂离子电池结构简单,可直接应用于现有的锂离子电池上;再者,在补锂的过程中,对外接电源的电流进行相应的调整,即可控制锂离子的补充量,提高了补锂操作的可控性、精确度以及效率。
本发明涉及一种支撑液膜提锂装置及膜法卤水提锂工艺。支撑液膜提锂装置由提锂液槽(A1)、萃取剂液槽(A2)、反萃取剂液槽(A3)、“三明治”膜组件(B)、第一计量泵(C1)、第二计量泵(C2)和第三计量泵(C3)组成;膜法卤水提锂工艺由卤水的预处理、支撑液膜提锂和锂盐精制三个单元组成,卤水进入预处理室进行沉降、超滤、真空膜蒸馏后,进入支撑液膜提锂装置进行提锂得到反萃取剂锂液,再进入锂盐精制室进行浓缩、沉淀、干燥得到锂盐。本发明采用支撑液膜提锂技术对高镁锂比卤水进行提锂,该方法打破了传统的溶剂萃取化学平衡、强化了传质,实现了提锂过程中萃取与反萃取的耦合,使提锂过程能够连续进行,减少萃取剂的用量,是一种环保且高效的分离方法。
本发明提供了一种锂电池短路保护结构。该锂电池短路保护结构包括第一连接片、保护元件、第二连接片及灌封元件,该第一连接片与锂电池的一个电极连接;该保护元件相对锂电池的一侧与该第一连接片连接,该保护元件远离锂电池的一侧与该第二连接片连接;该第一连接片、该保护元件以及该第二连接片的部分均设置在该灌封元件的内部,该灌封元件与所述锂电池的所述电极表面形成接触式的密封空间;及该第二连接片的剩余部分裸露于密封空间外,以作为所述锂电池的所述电极的引线。本发明还包括一种具有该保护结构的锂电池及制备方法。通过本发明可显著提高锂电池使用过程中的安全性。
本发明公开了一种磷酸锰锂包覆镍锰酸锂的生产工艺,其包括:S1、配料:将锂盐、锰盐、镍盐按比例称取,添加去离子水磨碎后取出;S2、烘干:过筛网后,将混合物干燥烘干;S3、烧结:加入匣钵,经烧结后自然降温,得到尖晶石镍锰酸锂;S4、颗粒处理:将烧结物料经机械磨处理,获得纳米级镍锰酸锂;S5、包覆:将磷酸锰锂微粉加入镍锰酸锂中,先进行高速混合后进行低速混合;S6、二烧:以700‑750℃将混合物进行二烧,后自然降温取出;S7、颗粒处理:经气磨,分级后获得成品镍锰酸锂;S8、筛分,包装即得。本发明的产品经包覆以后具有更好的耐高压性能,在4.5V电压平台进行充放电循环时,比原有镍锰酸锂材料循环性能提升了15%。
本实用新型公开了一种锂电池包装结构及锂电池,涉及锂电池技术领域,该一种锂电池包装结构,包括外壳,所述外壳的内部底部的两侧均安装有等距离分布的支撑块,且支撑块的顶部搭设有下限位架,所述下限位架的顶端固定有锂电池芯体,且锂电池芯体的顶端卡接有上限位架,所述下限位架的底端安装有下导电片,所述上限位架的顶端固定有上导电片,且上导电片与下导电片之间焊接有集成电路板;本实用新型通过第一连接部、第二连接部、插杆、推杆和顶杆的设置,能够实现锂电池包装结构的快速拆装,以便于锂电池芯体的快速维修,从而有效的提高了维修效率,实现锂电池的维修更加省时省力,有助于降低维修成本。
本申请涉及一种锂电池充电装置、方法及锂电池。所述装置包括:单片机,用于实时检测锂电池的电量,并在电量未满时通过系统管理总线发送充电命令;控制电路,用于接收所述单片机发送的充电命令,并根据所述充电命令将通过适配器输入的电压转换后输出;防浪涌电路,用于对所述控制电路输出的电压进行稳压后供给锂电池充电直至锂电池的电量充满。本发明的方案不仅能够实时检测锂电池的电量,还实现了对锂电池充电可控,有效的保证锂电池持续处于满电量状态。
本发明属于医疗设备技术领域,公开了一种亲锂性石榴石型Li7‑xLa3Zr2‑xTaxO12(LLZTO,其中0≤X≤0.6)锂离子固态电解质及其制备方法与应用。本发明公开的亲锂性LLZTO由LLZTO陶瓷和有机小分子表面修饰层组成。有机小分子表面修饰层能显著改善LLZTO对锂金属负极浸润性差以及导锂能力差的缺点,并能在LLZTO表面形成电子屏蔽层从而阻止锂枝晶在LLZTO内部生长。本发明公布的亲锂性LLZTO固态电解质具有与锂金属负极兼容性好、离子电导率高等优点,用其组装的固态锂金属电池具有较低的界面阻抗和稳定的循环性能,能够有效提高固态锂金属电池的循环性能和倍率性能。
本发明公开了一种锂离子电池极片预锂化装置,包括依次相连的放卷模块、预浸润模块、预锂化模块、清洗模块、干燥模块和收卷模块,以及调节极片在各模块间运行的张力及极片缓冲装置。该装置用湿法电化学的方法,可以完成锂离子电池极片卷对卷的连续预补锂,生产效率高,生产可靠性高,极片不易碰伤,且补锂量可以通过电流和极片的走速精确控制和调整,适宜大规模生产。该补锂装置适用于各种材料的极片,且与多极耳卷绕、全极耳卷绕、叠片等多种锂离子电池制备工艺兼容。使用该装置预锂化后的电极极片制备的锂离子电池,首次效率更高,容量、比能量和循环性能也明显提升。
本发明提供了一种镍锰酸锂正极材料、其制备方法和锂离子电池。上述镍锰酸锂正极材料的制备方法包括:将锂源、镍源、锰源、水、β‑环糊精、络合剂及碱性调节剂进行凝胶反应,得到前驱体凝胶,其中,锂源中的锂元素、镍源中的镍元素以及锰源中的锰元素的摩尔比为(1.00~1.06):(0.45~0.55):(1.45~1.85);对前驱体凝胶进行脱水及煅烧过程,得到镍锰酸锂正极材料。上述制备方法能够实现镍和锰的锚定,从而减少镍锰酸锂正极材料中锂离子与镍离子混排的几率,有利于提高其结构稳定性并形成尖晶石型结构,使制得的镍锰酸锂正极材料具有良好的首次放电效率、倍率性能、容量恢复和循环稳定性。
本发明提供了一种预嵌锂的二硫化铁正极材料的制备方法,包括以下步骤:S1:将金属锂、芳香烃化合物、醚类溶剂混合得到墨绿色液体;S2:将墨绿色液体滴加到二硫化铁粉末中后不断研磨待醚类溶剂挥发后得到预嵌锂的FeS2正极材料。本发明还提供了一种锂二次电池,其制备包括如下步骤:(1)将预嵌锂的二硫化铁正极材料与导电剂、粘结剂通过研磨混合均匀,涂覆于铝箔上制成正极极片;(2)将正极极片烘干后裁切制得电极片,将电极片与金属锂匹配组装成锂二次电池。本发明减小了循环中的体积变化率,增加了循环稳定性和安全稳定性,且材料制备过程操作简单,具有很高的商业价值。
本发明提出了一种模拟锂电池测试锂电池充电芯片的方法,设置被测锂电池充电芯片以及第一、第二两个电压源和一个电流源构成的测试系统,第一电压源和电流源共同连接在被测锂电池充电芯片的输出端,用于模拟替代锂电池并模拟锂电池先恒流再恒压的充电特性,第二电压源连接在被测锂电池充电芯片的输入端,用于给被测锂电池充电芯片供电,提供充电电流。
本发明公开一种硅酸钙锂包覆的硅锂合金负极材料的制备方法,属于锂电池技术领域。具体包括以下步骤:前驱体的球磨:将N‑甲基吡咯烷酮、硅粉、氧化钙和锂源化合物粉末的混合物经搅拌0.5h;锂合金复合粉末的制备:取步骤一得到的研磨粉体,置于氩气保护的反应釜内,加热反应釜至350~800℃,真空反应5~10小时之后;负极材料的涂片:取偏硅酸钙锂包覆的锂合金复合材料粉末、导电剂和聚偏氟乙烯混合后,加入溶剂N‑甲基吡咯烷酮后研磨5‑10h,涂敷到铜膜上并于60‑150℃真空烘干24h,然后压制成型,即制得负极。本发明制备的锂硫电池,硅锂放电过程发生锂脱嵌,形成硅,但形成的硅被约束在硅酸钙锂壳内,无法自由移动,从而稳定了负极材料的结构。
本发明提供了一种高锂固溶度的预锂化聚苯硫醚、制造方法及应用,所述制备方法为:将NMP、Li2S、p‑DCB和LiOH经脱水后,在220℃聚合,中和后再将液相直接蒸发或升华去除NMP和H2O,一步实现生成物到预锂化的反应物的转换,并原位实现聚苯硫醚和锂盐的纳米级混合,加入的氯离子络合剂有效分离锂离子和氯离子,并俘获氯离子,促进聚苯硫醚链上的硫位对锂离子的俘获,提高锂的固溶度;由于氯离子络合剂对氯离子的钉扎作用,进一步提高了预锂化聚苯硫醚的锂离子电导率。所制备的预锂化聚苯硫醚的晶体结构中的锂的固溶度高,材料中的氯离子被有效束缚,为单一锂离子的优良导体。
本发明公开了一种锂离子电池正极材料氧化锰镍钴锂的制备方法,该方法将硝酸镍、硝酸锰和硝酸钴溶解在氢氧化锰的溶液中加入750毫升去离子水中反应,形成良好的前体,前体在碱性条件下被加入到锂盐溶液中,以形成前驱体,前驱体和锂盐混合球磨、粉碎、烧制,得到氧化锰镍钴锂,其优点是:通过将锂化合物和氧化锰镍钴锂在溶剂中充分混合,可以提高锂元素分布的均匀性,制备的材料满足化学计量,从而大大提高了材料的循环稳定,在600℃~1000℃的温度下氧化气氛焙烧6~30h,分解得到复合氢氧化锰溶液,与电解液的相容性好,循环性能优异,冷却,粉碎后,分级,过目筛,混批得到氧化锰镍钴锂,可在小型通讯和小型动力领域地应用。
本发明公开了一种富锂Li2FeFe(CN)6涂层锂离子电池隔膜及其制备方法。该锂离子电池隔膜,包括隔膜基材,基材一侧有富锂PVDF浆料涂布形成的富锂涂层;富锂PVDF浆料由PVDF粉末90‑95份、普鲁士蓝化合物5‑10份、助剂5‑10份组成;助剂包括防沉剂、胶黏剂、粘结剂、润湿剂。普鲁士蓝化合物优选为Li2FeFe(CN)6,锂电池在首次充放电过程中会消耗一部分Li+源,造成不可逆的电池容量损耗;而Li2FeFe(CN)6恰好可以向锂离子电池补充Li+源,从而有效提高锂离子电池容量。另外,普鲁士蓝化合物分子具有稳定的晶型结构,可保证锂离子电池在长期循环使用后,不会因为结构坍塌或破坏而导致循环寿命和性能的降低。
本发明涉及一种补锂正极极片、制备方法及锂离子电池,补锂正极极片包括正极集流体、正极集流体表面依次设有底涂层、活性物质层,底涂层包括导电剂CNT‑Li、第一粘结剂、酸碱中和剂、第一溶剂,活性物质层包括导电剂CNT‑Li、磷酸铁锂、第二粘结剂、第二溶剂,导电剂CNT‑Li由以下制备方法得到:将酸洗处理后的CNT粉末、碳酸锂或氢氧化锂粉末、表面活性剂PVP、去离子水混合均匀,再将pH值调为7±1,后依次抽滤、洗涤、干燥得到CNT‑Li;本发明的补锂正极极片具有加工性能好,补锂分散均匀,价格便宜,无需降低正极主材的占比,可以持续缓慢补锂,而且使用该补锂正极极片所制备的锂离子电池常温循环性能优异。
本发明提出了一种粉末状锂吸附剂耦合中空纤维膜的提锂工艺,步骤为:(1)用碱性溶液对含锂卤水进行pH值调节,得到碱性含锂卤水;(2)将碱性含锂卤水用粉末状锂吸附剂进行循环动态吸附,获得吸附固液混合物,进行第一固液膜分离,得到含锂吸附剂Ⅰ和脱锂卤水;(3)对含锂吸附剂Ⅰ用纯水进行循环动态冲洗,获得包括含锂吸附剂在内的冲洗固液混合物,进行第二固液膜分离,获得含锂吸附剂Ⅱ和冲洗废水;(4)对含锂吸附剂Ⅱ用脱附液进行循环动态脱附,获得脱附固液混合物,进行第三固液膜分离,获得再生粉末状锂吸附剂和富锂液。本申请具有新型、高效、低成本的特点,大大提高了卤水提锂效率和锂离子收率,具有显著的经济和社会效益。
本发明公开一种柱形锂电池自动化筛分机械动力臂,包括在垂直方向上排列呈整体式的筛分模块及扫码模块;其中的筛分模块分为两级运动结构和锂电池抓取筛分结构;两级运动结构由一级整体运动结构和二级局部运动结构组成;一级整体运动结构带动锂电池抓取筛分模块在扫码模块一侧进行整体式垂直上下运动,二级局部运动结构带动其底部的锂电池抓取筛分结构在一级整体运动结构内垂直运动并通过扫码模块对锂电池进行扫码、筛分及卸载;同时还公开了利用本装置进行的筛分方法,本发明能够实现对柱形锂电池自动化抓取、扫码、分级、卸载,并且将扫码数据与托盘上所扫得数据的对比,实现对比自检功能。
本发明公开了一种防止锂镧锆钽氧的PVDF浆料变色凝胶的方法,其特征在于:包括洗涤法或包覆法,所述洗涤方法包括如下步骤:步骤一:称取锂镧锆氧粉体,再在锂镧锆氧粉体中加入两倍量的有机溶剂,通过机械搅拌4‑8h或球磨1‑4h使得溶剂充分浸润锂镧锆氧粉体;步骤二:洗涤后的锂镧锆氧粉体通过过滤筛过筛,再通过水泵抽滤,除去多余溶剂;步骤三:将除去溶剂的锂镧锆氧粉体在120℃鼓风干燥箱中干燥8‑10h,得到最终粉体。
本发明提供一种锂离子电池负极及其制备方法、应用和锂离子电池,锂离子电池负极包括金属锂及依次设于金属锂表面的至少两层保护层;至少两层保护层包括附着于金属锂表面的第一保护层,第一保护层包括人造SEI膜层,人造SEI膜层通过含氮化合物和含磷化合物在金属锂表面原位生长形成;至少两层保护层还包括设于第一保护层远离金属锂表面的第二保护层,第二保护层包括固态电解质层;该锂离子电池负极通过在金属锂表面设含有人造SEI膜层的第一保护层及含有固态电解质层的第二保护层,提高了金属锂表面稳定性,避免金属锂与电解质或其他组分发生副反应,且各保护层对锂离子亲和性强,对电池性能的影响较小,延长了电池循环寿命。
本发明公开了一种石墨烯锂电池负极浆料,其原料组分包括浆料溶剂、石墨、导电剂和粘接剂,导电剂为石墨烯或者主要组分为石墨烯,石墨烯锂电池负极浆料中还包括准Dawson结构的硒钨酸盐,硒钨酸盐的抗衡阳离子为质子化的乙二胺和/或三乙胺,负极浆料中的硒钨酸盐经过400℃以上的烧结或焙烧处理。通过热处理在硒钨酸盐的多酸阴离子簇中形成阳离子孔隙,形成大量的锂活性位,有助于增加负极固体干料中锂离子的嵌入量,并且减小固体干料中锂离子的脱嵌深度和行程,改善大倍率充电条件下负极的极化作用,优化电池的快充快放性能。本发明还公开了一种石墨烯锂电池负极浆料的制备方法及快充锂离子电池。
本发明公开了一种高比容量富锂型锂电池材料的制备方法,所述的高比容量富锂型锂电池正极材料化学式为xLi2MnO3·(1-x)LiNixCoyMn1-x-yO2,其中0.4≤x≤0.6、0.2≤y≤0.5、0.2≤z≤0.35,其制备方法包括以下步骤:a、配置反应釜底液、b、制备共沉淀物、c、制备前躯体、d、微波反应。本发明提供的高比容量富锂型锂电池材料的制备方法,通过在前躯体内添加微波敏感物质氧化锆,提高前躯体吸收微波、转化热能的效率,显著缩短所合成材料时间,同时该微波敏感物质氧化锆在反应后期可以生成锂离子导体Li2ZrO3起到包覆剂的作用,显著提高材料的循环稳定性能。
本发明公开了一种绿色高性能陶瓷涂层锂离子电池隔膜及其制备方法。绿色高性能陶瓷涂层锂电池隔膜,包括聚烯烃基质微孔膜和复合在聚烯烃基质微孔膜上表面或上表面和下表面的陶瓷涂层;绿色高性能陶瓷涂层锂电池隔膜的总厚度为8~40μm;陶瓷涂层的厚度为2-5μm;聚烯烃基质微孔膜的孔隙率为42~52%,孔径为0.15~1.5μm,聚烯烃基质微孔膜上孔的轴截面为波浪状。采用本发明绿色高性能陶瓷涂层锂离子电池隔膜制造的锂离子电池具有较好的安全性,有效地解决了现有锂电池隔膜陶瓷涂层脱落、不耐温以及锂离子电池因隔膜造成的安全问题;该锂离子电池隔膜孔隙率高,具有很好的电解液润湿性、力学性能和耐温性能,同时还具有高温关断性能。
本发明公开了一种磷酸铁锂的水热制备方法,包括以下步骤:S1:将铁源和磷源溶于水,混合反应,向反应液中加入锂源,一次添加掺杂元素源;S2:一次研磨混合,水热反应;S3:二次研磨S2所得反应液,二次添加掺杂元素源;S4:将S3所得浆料喷雾造粒,所得粒子在惰性气体保护氛围下烧结,再经破碎过筛,得到掺杂的磷酸铁锂;碳源在所述S3水热反应前/或后加入浆料体系中。该磷酸铁锂的水热制备方法中掺杂元素源分两次添加,通过调整掺杂元素源和碳源的添加方式和工序,制备兼具高压实密度和高点导率的磷酸铁锂正极材料,有助于提高电池能量密度,拓宽磷酸铁锂电池在长里程乘用车中的应用。本发明还公开了一种高压实磷酸铁锂和锂离子电池。
一种能提高安全性能的锂离子电池负极材料及其制备方法,包括以下步骤;1)浆料配置、2)涂布、3)烘烤干燥。本发明由于在负极极片涂覆有偏铝酸锂薄膜,该薄膜不但具有良好的电子绝缘作用,在电池隔膜PP或PE被刺穿后,偏铝酸锂薄膜能有效阻止电池短路,同时偏铝酸锂又具有良好的离子导电性,提高了锂离子电池的传导速率,降低了锂离子电池析锂产生的枝晶刺破隔膜的机率。本发明制备的复合负极极片在提高大容量锂离子电池方面具有重要作用。
本发明公开了一种用硫酸锂溶液生产高纯度电池级碳酸锂的方法,包括如下步骤:(1)硫酸锂溶液析盐精制步骤:采用硫酸锂溶液为原料,先加入氢氧化钠冷却析出十水硫酸钠并分离出去,再用EDTA络合掉析盐后锂溶液中的钙镁等杂质;(2)碳化沉锂步骤:在相对恒定的较高温度下进行连续碳化沉锂反应得到高纯度的电池级碳酸锂产品和沉锂母液;(3)母液回收步骤:所产生的沉锂母液经硫酸中和并浓缩后返回到硫酸锂溶液原料中循环使用。本方法所生产的电池级碳酸锂纯度高,且沉锂母液的处理方法使得回收的硫酸锂溶液生产出的碳酸锂仍为高纯度的电池级碳酸锂产品,即产出的碳酸锂全部为高纯度电池级碳酸锂。
本发明公开了一种钴酸锂缺锂异常品的处理方法,包括以下步骤:(1)将钴酸锂缺锂异常品破碎;(2)检测钴酸锂缺锂异常品中锂含量;(3)根据钴酸锂合格产品的锂含量计算需要向钴酸锂缺锂异常品中补加的碳酸锂的质量;(4)将钴酸锂缺锂异常品和步骤(3)中计算后的需要向钴酸锂缺锂异常品中补加的碳酸锂置于混料机中混合均匀,得到混合品;(5)将混合品放入匣钵中进行高温烧结,得到合格的钴酸锂产品。本发明通过烧结补锂,可以使生产的异常物料经过再次烧结达到钴酸锂的正常要求,生产过程中的异常料可以得到有效利用。
本发明提供了用于吸附锂电池电解液中水并清除氢氟酸的离子液体,离子液体的阳离子包括吡咯烷类、吡啶类、咪唑类和季铵盐类,阴离子为醋酸根。离子液体中的阳离子可与水分子产生静电库仑力,阴离子可与水分子之间形成强的分子间作用力从而将水分子聚集在离子液体的周围降低水分子与LiPF6的反应活性;醋酸根阴离子吸水能力强,醋酸根中羰基的O原子与水分子中的H原子形成氢键等分子间作用力,将水分子吸附在醋酸根的周围;此外根据强酸制弱酸的原理,HF的酸性比醋酸的强,从而醋酸根离子会与HF发生反应以消除HF;该类离子液体可以有效防止电解液中的HF对锂电池中阳极和阴极的破坏,提高电极材料的稳定性,从而有效提高电池性能,延长电池寿命。
本实用新型提供的一种锂电池顶盖板、锂电池多级防爆装置和防爆安全锂电池,锂电池顶盖板包括基板、顶板、负极上塑料、正极上塑料、负极密封圈、正极密封圈、负极极柱、正极极柱、负极绝缘板、正极绝缘板、负极引片、正极引片、自动断电装置、多级防爆装置。该锂电池顶盖板成本低廉、使用方便,安全性高。
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