本发明公开了一种磺甲基纤维素锂作为锂电池粘结剂的制备方法。本发明中,在真空干燥箱中进行烘干,采用的带有活性官能团的磺酸衍生物与主链是以醚键连接,不易水解,其稳定性得到大幅提高。直接使用固体碱与异丙醇混合,简化了合成工艺,减少了水资源的浪费,并且各步骤没有直接以氢氧化锂和乙醇为原料,避免了高温下高分子链进行氧化反应,避免造成高分子链的加剧氧化断裂。通过补锂技术得到的磺甲基纤维素锂,应用于锂电池中,能给锂电池额外补充锂离子,增加了锂离子的总体数量,不仅可以提高锂电池的比容量,又能提高电池的循环效率。
本发明公开了一种改性石墨烯掺杂的锰酸锂电材料及其制备方法,所述改性石墨烯掺杂的锰酸锂电材料,按照重量份的组分为:改性石墨烯30‑40份、锰酸锂28‑44份、醋酸锂12‑18份、丙烯腈8‑10份、硝基吡啶4‑6份、甘氨酸2‑6份。所制备的锂离子电池具有优异的循环性能,常温下1C充放循环2000次容量保持在90%以上;6C倍率下放电是1C容量的98%以上;3C/10V过充测试电池不起火不爆炸;高温循环优异,60℃下1C充放循环1000次容量保持在88%以上;具有良好的安全性能,针刺、挤压、过充、过放等测试不爆炸、不起火。
一种锂电池的正极活性物质,所述正极活性物质为三元材料和磷酸钒锂的复合材料,包括如下重量比的组分:三元材料80‑99.9%、磷酸钒锂0.1‑20%、和占三元材料和磷酸钒锂总量0‑1%的添加剂和0‑5%的导电剂。本发明在层状三元材料中混合加入磷酸钒锂,有效改善三元材料在低SOC下倍率放电性能,利用本发明正极活性物质制备的锂电池具有优异的功率性能,且高功率工作SOC范围宽。
本申请公开一种锂电池箱及锂电池箱控制方法,涉及锂电池领域。锂电池箱包括锂电池模块和控制模块,锂电池模块包括L个串联的串联模组,各串联模组包括M个并联的并联模组,各并联模组包括N个串联的单体电池,L、M和N不低于2;控制模块配置健康状态监测功能和电池隔离功能;健康状态监测功能为监测单体电池的电池参数与各并联模组的电池健康状态,电池参数包括温度、电压与电流;电池隔离功能为存在第一目标并联模组时断开第一目标并联模组所在并联支路,第一目标并联模组电池健康状态低于预设第一SOH值。本申请可监测并联模组的电池健康状态,隔离电池健康状态值低的并联模组,实现隔离差异性大的锂电池、提高锂电池箱安全性的技术效果。
本发明公开了一种改性石墨烯掺杂的钴酸锂电材料及其制备方法,所述改性石墨烯掺杂的钴酸锂电材料,按照重量份的组分为:改性石墨烯30‑40份、钴酸锂28‑44份、磷酸铁锂12‑18份、丙烯腈8‑10份、硝基吡啶4‑6份、磺基水杨酸2‑6份。所制备的锂离子电池具有优异的循环性能,常温下1C充放循环2000次容量保持在90%以上;6C倍率下放电是1C容量的98%以上;3C/10V过充测试电池不起火不爆炸;高温循环优异,60℃下1C充放循环1000次容量保持在88%以上;具有良好的安全性能,针刺、挤压、过充、过放等测试不爆炸、不起火。
本发明公开了一种(Z)‑1,4,7,10‑四氧环十二烷‑8‑烯锂盐络合物、制备方法及其应用。本发明的(Z)‑1,4,7,10‑四氧环十二烷‑8‑烯锂盐络合物其化学结构如下所示,
本发明公开了一种高电导浆料及其制备方法和应用、锂电池隔膜以及锂电池,所述高电导浆料包括溶剂、溶质和分散剂,其中:所述溶剂为质量比(1~9):1的水和酒精的混合液,所述溶质包括质量比为(5~50):(10~90):(0.1~8)的单宁酸、导锂聚合物和造孔添加剂,所述分散剂的质量为所述溶质质量的2‑10%,所述溶质的质量为所述溶剂质量的1%~25%。涂覆有所述高电导浆料的锂电池隔膜具有良好的离子电导率,装配有所述锂电池隔膜的锂电池具有良好的循环性能和倍率性能。
一种多孔锂离子电池正极复合材料磷酸钒锂/碳的制备方法,主要以CH3COOLi·2H2O、NH4VO3、C2H2O4·2H2O、NH4H2PO4、柠檬酸为原料,采用溶胶-凝胶法制得Li3V2(PO4)3/C的蓝色前驱体凝胶,经真空干燥和研磨得粉末状蓝色前驱体,再以乙醇水的混合液作为溶剂溶解前驱体粉末得到前驱体溶液,将前驱体溶液滴加于自制的粒径约500nm的单分散聚丙烯酰胺(PAM)微球胶体晶体模板上,真空抽滤,直至模板被充分浸润,然后通过真空干燥和程序控温煅烧制备出有序多孔锂离子电池正极复合材料磷酸钒锂/碳。本发明采用的模板水溶性好,无需进行亲水处理,所制备的多孔电极材料具有优异的高倍率性能。
一种锂离子电池正极材料磷酸钒锂的液相还原制备方法。包括以下步骤:将可溶性锂源、钒源、磷源和碳源化合物溶于水中,将溶液烘干,得到Li3V2(PO4)3前驱体;将前驱体预烧后在惰性气氛中焙烧,得到Li3V2(PO4)3正极材料。本发明合成磷酸钒锂正极材料的方法只包含溶液烘干和高温焙烧两步骤,工艺简单,条件易于控制,适合工业化生产。应用该方法所得磷酸钒锂具有优良的充放电性能,适合用作产高性能锂离子电池正极材料。
本发明公开了一种钛酸锂掺杂镍钴锰酸锂正极材料的制备方法,该方法为:将球型镍钴锰酸锂粉末与钛酸锂粉末混合均匀并配制成混合水溶液,搅拌球磨,再通过喷雾干燥方法制成混合粒子;对所述混合粒子依次进行高温处理、冷却以及气流粉碎分级,获得钛酸锂掺杂镍钴锰酸锂正极材料。本发明通过在镍钴锰前驱体中掺杂钛酸锂,提高了正极材料的活性物质利用率和安全性,并且也有效的提高了采用该正极材料制得的电池的循环性能。
本发明涉及电池技术领域,具体而言,涉及钛酸锂负极电极片的制备方法及钛酸锂负极材料比容量的测试方法;该钛酸锂负极电极片的制备方法包括将由胶液、钛酸锂、导电剂混合制成的浆料涂布于铝箔,干燥后得到电极片;涂布于铝箔的浆料的厚度为80‑150微米;将由钛酸锂负极电极片的制备方法制备的电极片组装成半电池,对半电池进行比容量检测;本发明提供的钛酸锂负极电极片的制备方法制备的电极片能够用于检测钛酸锂的比容量,且测试结果具有较佳的一致性,测试结果可靠。
本发明公开了一种高锂盐浓度电解液及其在锂离子电池中的使用方法。高锂盐浓度电解液所用溶剂分为高沸点溶剂和低沸点溶剂,具体使用过程为在高沸点溶剂中配制3‑4mol/L的高浓度的锂盐和添加剂,然后加入低沸点溶剂稀释至常规锂盐浓度1‑1.2mol/L电解液。该电解液不需要额外添加润湿剂就可以完成电解液在电池中的浸润作用,采用两次化成工艺,可以在电池正负极形成阶梯型的界面膜,提高电池的循环寿命,通过真空抽气控制电解液中溶剂的含量,提高电解液在高温下的安全性。
本发明提供了一种双掺杂锂离子电池正极材料及其制备方法和锂离子电池。所述正极材料的化学式为Li2Mn0.75M0.25O2F,其中M为+6价金属,Mn为+2价。所述制备方法包括以下步骤:在保护气氛下,对锂源、锰源、M金属源和氟源进行研磨,得到所述锂离子电池正极材料;其中,锰源中锰的化合价为+2价,M金属源中M金属的化合价为+6价。本发明提供的锂离子电池正极材料为双掺杂锂离子电池正极材料,同时引入高价阳离子和阴离子,降低材料中Mn的价态,降低氧的反应活性,从而提高材料的稳定性,并且具有电压高、可逆比容量高的优点。
本发明公开了一种锂硫电池隔膜,包括基膜,油性PVDF浆料涂覆在所述基膜一侧形成的油性PVDF涂层以及导电碳浆料涂覆在所述油性PVDF涂层上形成的导电碳涂层。本发明提供的锂硫电池隔膜,相比于仅涂覆导电碳涂层的隔膜以及PVDF与导电碳共混涂覆的隔膜,其组成的电池的电池平均库伦效率(20 cycles later)明显增高,且0.5C倍率下电池循环性能(400 cycles)依然保持较好的参数性能。本发明提供的锂硫电池隔膜,可有效提高锂硫电池的循环寿命,提高循环效率。
本实用新型公开了一种锂电池中心管及具有其的圆柱型锂离子电池,锂电池中心管,包括中心管主体,所述中心管主体为中空结构,所述中心管主体为整体结构,且所述中心管主体材质为PPS塑料。本实用新型的锂电池中心管,中心管主体为整体结构,可以有效改善电芯卷绕过程中卷绕不齐、螺旋的问题,改善电芯卷绕效果,提高电池性能;而且,中心管主体材质为PPS塑料,PPS具有优异的热性能,短期可耐260℃,并可在200~240℃下长期使用具有优异的热性能,PPS的电性能十分突出,与其他工程塑料相比,其介电常数和介电损耗角正切值都比较低,并且在较大的频率、温度及温度范围内变化不大。
本发明属于锂离子电池技术领域,涉及一种锂离子电池正极三元材料的混锂方法以及装置。本发明提供的锂离子电池正极三元材料的混锂方法,包括以下步骤:(a)称重:按比例称取三元材料前驱体、锂源和去离子水;(b)湿法混料:先将锂源与去离子水混合搅拌至锂源全部溶解,再加入三元材料前驱体一起混合搅拌,得到均匀混合的悬浮液;(c)喷雾干燥:将得到的悬浮液进行喷雾干燥,得到配锂混合物。本发明能够提高三元材料前驱体与锂源的混合效率,以及混合粒径的均匀性,同时能够防止粉尘污染,安全环保。
本发明涉及一种锂离子电池正极材料磷酸铁锂的处理方法。本发明属于锂离子电池技术领域。一种锂离子电池正极材料磷酸铁锂的处理方法,处理过程包括:1)磷酸铁锂材料的润湿处理:用0.1-3%重量百分比浓度的润湿剂处理磷酸铁锂材料,形成均匀的水性悬浊液;2)用酸溶液浸出磷酸铁锂表面的高活性铁离子:将pH值为0-1的酸溶液在搅拌状态下加入到磷酸铁锂悬浊液中,pH值保持在1.5-2.5之间,搅拌使体系充分反应;3)过滤烘干:溶液过滤,滤出的磷酸铁锂用蒸馏水或纯净水洗涤;真空条件或保护性气体气氛下烘干,得到最终的磷酸铁锂材料。本发明具有工工艺简单,操作方便,能有效提高电池的搁置寿命和高温性能,产品质量稳定,电池性能大幅改善等优点。
本发明公开了锂离子电池用隔膜、锂离子电池。该锂离子电池用隔膜包括基膜以及富锂陶瓷涂层,富锂陶瓷涂层设置在基膜的一侧或两侧表面上;其中,富锂陶瓷涂层是将陶瓷浆料涂覆于基膜的表面上干燥而成,陶瓷浆料包括:增稠剂为纤维素锂,粘合剂为丙烯酸锂盐聚合物。由此,纤维素锂增稠剂和丙烯酸锂盐聚合物粘合剂中均含有锂元素,在锂离子电池充放电过程中,增稠剂和/或粘合剂中游离出的锂离子可以参与锂离子电池中的电化学反应,提升补锂效果,从而降低锂离子电池的内阻,进而能够提高锂离子电池的充放电容量和循环性能。
本发明提供一种锂离子电池非水电解液和锂离子电池。所述锂离子电池非水电解液包括锂盐、非水溶剂和添加剂,所述添加剂包含链状结构的烯基磷酸酯化合物和成膜添加剂。本发明提供的具有链状结构的烯基磷酸酯化合物不仅能够参与负极界面固体电解质膜的形成,还能够降低锂离子电池因成膜而增大的内阻,使电池在常温循环、高温循环和高温存储的过程中保持优异的电化学性能以及较小的阻抗增长。
本发明公开了一种锂硫电池功能隔膜、制备方法及应用和锂硫电池,锂硫电池功能隔膜包括支撑膜,所述支撑膜的一侧或两侧涂覆有第一涂层,其中一个第一涂层外涂覆有第二涂层,其中:所述第一涂层为掺杂有陶瓷颗粒的胺基聚合物层,所述第一涂层中陶瓷颗粒和胺基聚合物的质量比为(20‑40):(30‑50),所述第二涂层为截硫导锂功能涂层,所述截硫导锂功能涂层中包括导锂聚合物和导电添加剂,其中导锂聚合物和导电添加剂的质量比为(20‑70):(10‑30)。该功能隔膜热稳定性好,具有双重截硫导锂功能,进一步提高了锂硫电池的安全性。
本发明提供了一种不含碳锂离子电池正极材料硅酸亚铁锂的制备方法,其包括以下步骤:以硅源、锂源和铁源为原料,采用水热反应法制备Li2FeSiO4正极材料,反应温度为150~400℃,pH为8~14,反应时间为1~10h;其中,所述硅源为无机含硅化合物,所述锂源为无机含锂化合物,所述铁源为无机二价铁盐。本发明采用无机材料作为原料,在无还原氛围的水热环境下制得纳米级硅酸亚铁锂正极材料,所得硅酸亚铁锂材料中无碳元素,其他杂质含量也非常低,材料的晶体形貌和晶粒尺寸容易控制;且本发明方法简单易行、反应时间短、成本低,适合工业化大批量生产。
本发明提供一种锂离子电池非水电解液和锂离子电池,所述锂离子电池非水电解液中包括结构如下式I所示的化合物添加剂,所述添加剂使用此类添加剂可以有效地抑制溶剂在正负极上的分解反应,能够更快在正负极的生成保护膜,阻止电解液与电极材料反应,使电解液在电池内部更加稳定,能有效的提升锂离子电池的循环性能以及高温存储性能。
本发明提供了类石墨烯包覆锂离子电池材料的制备方法及类石墨烯包覆锂离子电池材料和应用,涉及锂离子电池技术领域。该制备方法首先是对石墨进行氧化还原处理,得到类石墨烯,然后采用类石墨烯对电池材料原料进行包覆改性,得到类石墨烯包覆锂离子电池材料,该制备方法以石墨为原料合成类石墨烯生产成本低,能够量产,且类石墨烯较传统石墨具有更高的电导率,改善了现有技术中碳包覆锂离子电池材料的电化学性能不佳,且生产成本较高的缺陷。本发明还提供了采用上述制备方法得到的类石墨烯包覆锂离子电池材料导电率高,具有优异的电化学性能,且生产成本低,适合工业化量产。
本发明提供了一种聚丙烯腈隔膜涂覆液、锂电隔膜和锂电池。所述聚丙烯腈隔膜涂覆液的制备方法包括以下步骤:将无机物分散在第一溶剂中,搅拌得到第一分散物;将聚丙烯腈分散在第二溶剂中,搅拌得到第二分散物;将粘结剂加入所述第二分散物中,搅拌得到混合物;将所述第一分散物加入所述混合物中,搅拌得到所述聚丙烯腈隔膜涂覆液。一种锂电隔膜,使用所述的聚丙烯腈隔膜涂覆液制得。一种锂电池,使用所述的锂电隔膜制得。本申请提供的聚丙烯腈隔膜涂覆液制得的锂电隔膜,耐酸碱性好,离子电导率高,热稳定性强,隔膜与锂电池极片的粘结性强。使用本申请提供的锂电隔膜制得的锂电池,循环性能增加,使用寿命延长。
本发明公开了一种锂离子筛吸附剂的制备方法,包含以下步骤:步骤1,称取含锰化合物与含锂化合物质量比6:1~14:1,于坩埚中混合均匀,放在马弗炉中400~1000℃下焙烧60~300min,降至室温,研磨得到锂型离子筛;步骤2,用浓度为0.5~3.0mol/L的盐酸浸泡锂型离子筛6~18h,放在磁力搅拌器旋转搅拌12~30h,搅拌时温度控制在45‑50℃,搅拌速度500r/min,离心分离,烘干得到氢型离子筛,即锂离子筛吸附剂。本发明制备工艺简单,生产成本低,对环境友好;使用本发明的锂离子筛吸附剂吸附提取锂离子的量可以达到粉煤灰提铝循环母液中锂离子浓度的100%,对锂的吸附率高。
本发明锂离子动力电池用磷酸亚铁锂复合正极材料及其制备方法,涉及一种除氧化物或氢氧化物外的无机化合物作为活性物质的选择的电极材料。其目的是为了提供一种容量大、倍率性能优异、经久耐用的锂离子动力电池用磷酸亚铁锂复合正极材料及其制备方法。本发明锂离子动力电池用磷酸亚铁锂复合正极材料由磷酸亚铁锂颗粒及碳材料所组成,所述碳材料为有机物热解碳或无机碳材料。其制备方法包括以下步骤:1.将锂源、铁源、磷源化合物均匀混合,添加有机碳源或无机碳材料,瞬间干燥得到表面包覆及内部掺杂有机碳源或无机碳材料的球形磷酸亚铁锂前驱体;2.将上述前驱体进行烧结,冷却后得到磷酸亚铁锂复合正极材料。本发明用于电池制备领域。
本发明提供一种锂离子电池非水性电解液及锂离子电池,所述锂离子电池非水性电解液包括电解质、非水性有机溶剂和添加剂,所述添加剂包括含化合物A、化合物B、碳酸亚乙烯酯和1,3‑丙烷磺酸内酯的混合物。本发明的锂离子电池非水性电解液中化合物A、化合物B的共同作用,发挥协同作用,有效降低锂电池的界面阻抗,提高锂电池的高温和低温性能同时兼顾到电解液热稳定性。
本发明提供了一种锂金属电池用阻燃磷基电解液及锂金属电池,所述阻燃磷基电解液,包括锂盐、阻燃有机溶剂和添加剂,所述阻燃有机溶剂为磷酸酯类溶剂;所述添加剂为氟代碳酸乙烯酯(FEC)、碳酸亚乙烯酯(VC)、亚硫酸丙烯酯(TMS)中的一种或两种;所述锂盐的摩尔浓度为1~3.0mol/L,所述添加剂的体积分数为5~20%。本发明采用具有阻燃性的磷酸酯类物质做溶剂,配以特定量的成膜添加剂,并选择特定的锂盐浓度,构建了一种新型阻燃磷基电解液全新体系,得到了集优良的阻燃性、热稳定性和优良电化学性能于一身的电解液。将该阻燃磷基电解液应用于锂金属电池中,构建了倍率性能高、循环寿命长的锂金属电池体系。
本发明提供一种锰酸锂复合正极材料、其制备方法及锂离子电池,所述复合正极材料为核壳结构,内层是锰酸锂和富镍浓度梯度型镍钴锰/铝酸锂的原位复合物LiMn2O4-LiNi1-x-yCox(Al/Mn)yO2,其中,0<x≤0.25,0<y≤0.15;外壳为金属氧化物包覆层。本发明将锰源、富镍浓度梯度型镍钴锰/铝酸锂前驱体、锂源原位烧结后获得锰酸锂和富镍浓度梯度型镍钴锰/铝酸锂的原位复合物,然后用喷雾干燥包覆壳层金属氧化物,最后结合微波烧结工艺制得所述的复合正极材料。本发明的复合正极材料具有较高的比容量,良好的高温循环和存储性能。
本发明属于固态锂离子电池用固态电解质材料制备技术领域,特别涉及抵抗金属锂接触还原的固态锂离子导体材料及制备方法。该导体材料利用金属离子M6+掺杂含有Ti4+的NASICON型Li1+xAlxTi2‑x(PO4)3或钙钛矿型Li3yLa2/3‑yTiO3导体材料,其中金属M为W、Cr、Mo或Mn;并利用固相烧结法制备得到;本发明提供的导体材料具有高的锂离子传导性能以及抵抗金属锂还原Ti4+的能力。
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