本发明提供了一种改性的镍钴锰酸锂三元材料,包括镍钴锰酸锂材料以及复合在所述镍钴锰酸锂材料表面的二氧化钛层。本发明创造性的在镍钴锰酸锂三元材料表面复合了一层二氧化钛,有效的减少了NCM三元材料在首次充电过程中表面微结构的变化,增加了首周效率;而且由于采用了二氧化钛作为壳层,与NCM材料形成核壳结构,只有锂离子能通过二氧化钛层,镍离子和锰离子不能通过,减少了循环过程中NCM三元材料中的Ni和Mn的溶解,优化了三元材料的循环性能。
本发明公开了一种大容量高功率软包装锂离子电池及其制备方法,所述的锂离子电池,其正极材料由85~95质量份的镍钴锰酸锂三元材料,1~10质量份的粘合剂和3~10质量份的导电剂组成,其负极材料由85~95质量份的钛酸锂,1~10质量份的粘合剂和2~10质量份的导电剂组成。根据本发明的锂离子电池安全性能高,容量大,倍率性能好,循环寿命长,制造成本低,单只充电最高电压2.6-3.0V,放电最低电压为1.0-2.3V,容量>20AH。
全石墨锂硫电池的制备方法,将多孔石墨与单质硫混合,将硫负载到多孔石墨中,制得石墨/硫复合材料,将石墨/硫复合材料与导电剂、粘结剂混合,加入溶剂制得正极浆料,将正极浆料涂覆于正极集流体上,干燥后得到正极极片;将多孔石墨与导电剂、粘结剂混合,加入溶剂制得负极浆料,将负极浆料涂覆于负极集流体上,干燥后得到多孔石墨负极,将多孔石墨负极进行预锂化处理,得到嵌锂石墨负极;将正极极片、嵌锂石墨负极、隔膜组装在一起,加入电解液制成锂硫电池。本发明将多孔石墨用于制备正、负极,提高了电子电导率,并可缓解多硫化锂的穿梭效应,同时采用预锂化多孔石墨电极取代金属锂负极,避免了锂枝晶的产生,提高了电池安全性。
本发明提出一种复合形状记忆合金负极及其制备方法和锂电池,所述复合形状记忆合金负极具有三维形状记忆合金骨架,所述骨架的至少部分表面涂覆有亲锂物质,且三维孔隙中填充有含锂材料。本发明的复合形状记忆合金负极,通过在三维形状记忆合金表面涂覆亲锂物质,不仅能抑制负极体积膨胀,还进一步解决了三维形状记忆合金骨架润湿性较差的问题,有利于抑制锂枝晶的生成长,实现锂电池的高倍率性能和长循环寿命。
本发明涉及锂离子电池技术领域,尤其涉及一种界面层及包括该界面层的锂离子电池。本发明中的固态电解质与金属锂负极的界面处原位反应生成的卤化锂能够优化界面接触性和界面润湿性,并提供快速的离子扩散路径。本发明中的固态电解质与金属锂负极的界面处原位反应生成的金属粒子可以引导电场均匀分布,调控金属锂在循环过程中均匀沉积,抑制了锂枝晶的形成和生长。本发明中的锂离子电池能够有效稳定电极和电解质间的界面,降低了金属锂负极的化学反应活性,避免了界面处副反应的发生,所述锂离子电池在连续的充放电循环中,显示出更高的循环稳定性和库伦效率。
本发明提供一种复合硅材料和锂离子电池。本发明第一方面提供一种复合硅材料,所述复合硅材料包括若干个基体颗粒和分散在所述基体颗粒之间的第一导电材料,所述基体颗粒包括硅材料和包覆在硅材料部分外表面的包覆层,所述包覆层包括Mg(OH)2、MgO和碳材料;所述第一导电材料包括石墨烯和/或导电碳管。本申请提供的复合硅材料在提高锂离子电池能量密度的基础上,可进一步提高锂离子电池的循环性能和安全性。本发明第二方面提供一种锂离子电池,负极片包括双层负极活性层,并将包括该复合硅材料的负极活性层设置在负极片表面,可进一步提高锂离子电池的安全性。
自支撑膜及其制备方法和锂硫电池,该自支撑膜按以下步骤制得:将钼酸铵溶解于溶剂中,得到浓度为0.1~0.2mol/L的溶液,然后将碳源分散到上述溶液中,分散均匀后逐滴加入醇溶剂,使钼酸铵析出,将钼酸铵析出后的溶液再次分散均匀,得到前驱体材料;将前驱体材料抽滤成膜;将得到的膜在保护气中高温热解,得到表面生长有催化剂的薄膜;干燥后得到自支撑膜。本发明能够加快多硫化锂的转化速率,减少多硫化锂在电解液中的积累,配合多硫化锂活性物质使用,有利于提高锂硫电池的库伦效率与循环稳定性。
本发明公开了一种钛铁锂电池的制备方法,一种钛铁锂电池的制备方法,该方法通过制备钛硅碳负极浆料和磷酸铁锂正极浆料,然后将所述磷酸铁锂正极浆料和钛硅碳负极浆料分别均匀涂布至正极集流体和负极集流体上,烘干压制获得正负极片,最后组装获得钛铁锂电池;这样,本发明采用钛硅碳作为负极材料,能够利用钛硅碳的“壳核石榴结构”中的“壳”、“核”及“石榴外衣”,以保证钛硅碳负极材料在充放电过程中比常规石墨更稳定可靠,从而进一步提升电池的安全可靠性,延长电池的循环寿命,同时提升电池的质量比能量。
本发明提供了一种钴酸锂材料的改性方法,包括以下步骤,首先将钴源、络合剂、碱液和抗氧化剂混合反应后,再加入铝源溶液原位包覆后,得到包覆后的前驱体;然后将上述步骤得到的包覆后的前驱体与锂源煅烧后,得到包覆改性的钴酸锂材料。本发明在液相制备前驱体的过程中进行包覆,即在前驱体的表面实现包覆,得到的是包覆后的前驱体,再将该前驱体与锂源混合煅烧得到均匀包覆的钴酸锂材料;而且本发明采用的是Co(OH)2前驱体,并在其制备基础上直接实现均匀的Al(OH)3包覆。同时整体工艺简单,不增加流程,成本低,适用于大规模生产应用。
本实用新型公开了一种足疗机用可快速装配的锂电池,涉及足疗机技术领域。本实用新型包括安装框和锂电池本体,足疗机本体一侧壁安装有安装框,安装框一侧壁开设有安装槽,锂电池本体与安装槽卡装配合,安装槽内表面开设有两组旋转槽,旋转槽内侧壁固定连接有固定杆,固定杆周侧面安装有转板,转板内侧壁固定连接有卡块,锂电池本体底面开设有若干卡槽,卡块与卡槽卡装配合。本实用新型通过设置安装框、安装槽、旋转槽、固定杆、转板、卡块和卡槽,实现了锂电池的快速安装,并且安装后结构稳定,不易松动,提升了拆卸效率,便于后期对锂电池进行维护。
本发明提供了锂电池的免分选方法和装置,包括:获取化成前的锂电池的交流内阻和化成后的锂电池的交流内阻,计算化成前后锂电池的交流内阻差;根据化成前后锂电池的交流内阻差构建SPC控制图;根据SPC控制图剔除上下控制线以外的锂电池得到剩余锂电池;测试剩余锂电池的开路电压和充电容量;从剩余锂电池中选取少量锂电池,按正常分选工艺充放电处理后构建SOC‑OCV曲线与首次库伦效率;根据SOC‑OCV曲线和剩余锂电池的开路电压计算化成后锂电池的荷电状态值;根据荷电状态值、剩余锂电池的充电容量及首次库伦效率计算锂电池总的放电容量;根据锂电池总的放电容量剔除容量控制线以外的锂电池,按照锂电池总的放电容量分档入库。
本发明涉及一种固废锂渣的处理方法,包括以下步骤:步骤A1:对锂渣采用稀释中和法进行处理;步骤A2:对经过步骤A1处理的锂渣采用热处理化学置换法脱硫、脱水干燥;步骤A3:对经过步骤A2处理的锂渣使用立磨系统立磨到一定粒径后,加入激发剂,激发锂渣的火山灰活性;步骤A4:对经过步骤A3激发的锂渣加入助磨减水剂进行粉磨,粉磨至要求粒径,即得成品。本发明通过采用稀释中和法和热处理化学置换法,并在研磨阶段引入助磨减水剂和激发剂,使得锂渣调整在统一可用规格范围内,对水不具有强吸附力,火山灰活性被充分激活,从而解决锂渣作为矿物外加剂加入混凝土中,导致混凝土性能下降以及无法形成规模化生产的问题。
本公开提供了一种锂电池组管理芯片,锂电池组包括串联连接的N个锂电池单体,包括:多路复用单元,被控制以便分别采集N个锂电池单体中的一个锂电池单体的电池电压;模数转换单元,接收电池电压,并且将电池电压转换为数字信号;第一滤波单元,用于对数字信号进行滤波处理并且生成滤波后信号;比较转换单元,用于对滤波后信号及预设电压阈值进行比较,以便生成状态信息;状态滤波单元,将状态信息转换为电压状态信号;以及开关控制模块,基于电压状态信号来生成锂电池组的充电开关及放电开关的控制信号,以控制充电开关及放电开关的导通与断开,从而控制锂电池组的充电及放电。本公开还提供了锂电池组管理方法、系统及电设备。
本发明提供了一种正极片及包含该正极片的锂离子电池;所述正极片是在靠近正极极耳处的区域(如A涂覆区域)和远离正极极耳处的区域(如B涂覆区域)分别使用具有不同金属元素包覆掺杂量的钴酸锂。在一定范围内,包覆掺杂金属元素含量更高的钴酸锂的工作平台电压高,这可以使得其在高电势下(靠近正极极耳处的区域)的稳定性能够得到提升,因此,在靠近正极极耳处的区域(如A涂覆区域)涂覆包覆掺杂金属含量更高的钴酸锂能够有效改善循环稳定性。此外,正极极耳处涂覆的钴酸锂由于包覆掺杂的金属总量提升,其克容量会相应的降低,该处的负极面容量与正极的面容量比值升高,从而能有效的改善了其对应的负极极片中单面区域析锂的问题。
本发明提供了一种快速测试锂离子电池循环寿命的方法,所述方法包括在恒流放电电流I下对锂离子电池进行恒流放电至放电下限电压U下’,其中,所述恒流放电电流I小于公知恒流放电电流I’,所述放电下限电压U下’小于公知放电下限电压Ug下’;所述方法是通过在所述锂离子电池循环放电步骤中设置分阶段多次放电过程,通过降低放电截止电压,使电池内部SEI膜在放电过程中破坏更加严重,相应的在后续充电过程因为SEI膜修补而消耗更多的可用锂离子,加速电池内部可用锂离子的反应消耗的方式实现快速测试锂离子电池循环寿命。所述快速测试方法可以在保证电池容量衰减机理一致的前提下实现高温间歇性循环的测试速率,大幅缩短测试所需时间。
本发明涉及一种钛酸锂电极材料及其制备方法。该钛酸锂电极材料的制备方法包括如下步骤:(1)将N-甲基吡咯烷酮、聚乙烯吡咯烷酮混合后加入碳纳米管、石墨烯搅拌,得浆料A;(2)将所述浆料A投入研磨机并加入氧化锆颗粒进行研磨,转速150~250r/min,研磨60~300min,然后于研磨后的浆料A中加入钛酸锂进行混合搅拌,得浆料B;(3)将所述浆料B进行干燥处理后,即得所述钛酸锂电极材料。该钛酸锂电极材料可较现有技术提高电池容量1%~3%、放电倍率提高1%~2%,实现快速充电,同时可减少电池倍率充放电过程中的发热问题的出现。
本申请提供了一种锂离子电池的配组方法、配组装置和配组系统,该配组方法包括:检测待测锂离子电池的电芯的静态参数;检测第一分选锂离子电池在多个第一预定荷电状态下的电压值,得到多个第一放电电压,第一分选锂离子电池为静态参数在对应的阈值范围内的待测锂离子电池;根据第二分选锂离子电池对应的第一放电电压计算电压变化值,第二分选锂离子电池为第一放电电压在对应的电压阈值范围内的第一分选锂离子电池;确定第三分选锂离子电池为符合配组要求的待测锂离子电池,第三分选锂离子电池为电压变化值在对应的电压变化阈值范围内的第二分选锂离子电池。该配组方法解决了现有技术中锂离子电池的配组方法难以保证锂电池动态充放电一致性的问题。
本申请提供一种锰系锂离子软包叠片电池及其制备方法,该锰系锂离子软包叠片电池通过在正极原料锰酸锂中掺混镍钴锰酸锂和富锂锰基材料,调节了锰的溶解性,优化了锰酸锂晶体结构的稳定性,提高了电池容量的同时保证了常温及高温循环性能的稳定性,在常温及高温循环性能上相比于纯锰酸锂锂离子电池有较大的提升。并且电解液采用碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、六氟磷酸锂、双草酸硼酸锂、1,3‑丙烷磺内酯、碳酸乙烯亚乙酯、亚磷酸三苯酯,相比于使用现有技术的电解液,本申请提供的锰系锂离子软包叠片电池还提升了其低温充电性能,实现了高低温性能的兼顾。
本发明提供了一种负极片和应用该负极片的补锂方法,本发明是在负极活性物质层表面引入一种可传导锂离子又可传导电子的薄膜层,利用该薄膜辅助补锂过程,先将金属锂压延至该薄膜层表面,再将粘附有该薄膜的金属锂压延至负极表面,由于该薄膜的存在避免了金属锂直接与负极(特别是硅负极)接触,补锂过程速度过快,导致放热过快发生热失控的问题,整个工艺简单易行,可根据补锂规模控制反应速度,实现大规模补锂的目的。该薄膜层可选择性去除,在要求倍率性能较高的体系中,可将该薄膜层从负极表面机械剥离,使整个体系无任何影响,保证电池性能。
本发明提供一种具有复合层结构的电极和锂电池,具有复合层结构的电极包括集流体和依序形成于所述集流体表面的第一亲锂层、第二亲锂层以及反钙钛矿层;其中,所述第一亲锂层为掺杂有氮元素的碳层,所述第二亲锂层的组成包括亲锂单质或亲锂氧化物。该具有复合层结构的电极不会发生锂枝晶现象,有利于提高锂电池的安全性能和循环寿命。
本发明公开了一种钛酸锂和碳双层包覆的硅复合材料、制备方法及应用,该复合材料包括硅,包覆在硅外的碳层,以及包覆在碳层外的钛酸锂层。制备方法为将单质硅、碳源、氧化钛、锂源充分混合后煅烧,得到钛酸锂和碳双层包覆的硅复合材料。可以用作电池负电极材料。本发明通过合理控制煅烧的煅烧温度,完成碳层和钛酸锂层的包覆,减小煅烧中杂质产生,本发明的复合材料在充放电下的体积变化小,稳定性好,充放电效率高,用于电池时电池的安全性和循环寿命得到保证。
本发明公开并提供了一种弹性钢片结构及锂离子电池组,解决钢片不易组装,易刺破电芯的问题。弹性钢片结构包括钢片,钢片正面或者背面的左右两端均设置有弹性连接片,弹性连接片的上端与钢片连接,弹性连接片的下端向内弯折90°至180°。锂离子电池组包括框体和设置在框体内的锂离子电池,框体的前后连通且均设置有弹性钢片结构,框体的左右两边的外侧均设有卡槽,框体的左右两边的外侧还均设有导向斜面,且导向斜面位于卡槽的两侧,弹性钢片结构套在框体的前面或后面,弹性连接片下端的弯折部滑过导向斜面后卡扣在卡槽开口处,从而两片弹性钢片结构将锂离子电池限制在内框内。本发明应用于锂离子电池组的技术领域。
本发明提供一种叠片电芯和锂离子电池,叠片电芯包括依次层叠设置的负极片、隔膜和正极片,所述负极片和所述正极片中至少有一片极片的表面涂覆有涂层,所述涂层可吸着气体。本发明通过在叠片电芯中至少一片的极片表面涂覆涂层,且涂层可吸着气体,一方面能够吸着锂离子电池的电芯在使用和热失控时产生的气体,提升锂离子电芯的安全性能;另一方面利用涂层吸着锂离子电池在化成时产生的气体,能够减少软包电池铝塑膜气囊袋的使用量,降低电芯的制作成本。本发明中的叠片电芯和锂离子电池具有好的市场应用的前景。
本发明公开了一种电解液添加剂、含有该添加剂的电解液及锂离子电池。所述锂离子电池包括电解液、正极和负极,所述正极由锰系氧化物材料制成,所述电解液包括锂盐、有机溶剂、添加剂,所述添加剂的使用质量相当于所述锂盐和所述有机溶剂总质量的0.1%~5%,所述添加剂包括3-氰基-6-三氟甲基吡啶(C7H3F3N2),所述添加剂的添加优化了正极/电解液界面,降低正极的表面活性,抑制电解液的氧化分解,另一方面,由于氟元素、氮元素的引入,电解液的高温安全性也明显提高,所以本发明能提高高电压(5V)锂电池的高温储存性能和循环性能。
本公开提供一种电池硅负极、制备方法、硫化物全固态锂电池以及应用,所述制备方法包括如下步骤:将锂化物置于恒温反应容器第一控温区,硼化物置于恒温反应容器第二控温区,硅球或硅棒置于恒温反应容器内第三控温区;向恒温反应容器通入惰性气体,使得锂化物和硼化物气相包覆在硅球或硅棒表面;将惰性气体切换为氧气通入恒温反应容器,设置第三控温区温度为200‑400℃,使得纳米硅球或硅棒表面的锂化物和硼化物氧化成Li‑B‑O包覆层;将氧气切换为二氧化碳气体通入恒温反应容器,设置第三控温区温度为400‑800℃,使得Li‑B‑O包覆层转变为Li‑B‑C‑O包覆层,本公开能够提升Si负极在硫化物全固态电池的倍率性能和长循环稳定性。
本发明提供一种锂离子电池和电子装置。本发明第一方面提供一种锂离子电池,包括负极集流体和设置在负极集流体至少一个功能表面的负极活性层,负极活性层包括第一负极活性层,第一负极活性层包括硅材料和碳材料;在第一负极活性层厚度方向上,硅材料以N个线性排列分布于第一负极活性层中,每个线性排列中硅材料的平均颗粒数为1.5‑5.5个,在50μm*50μm的区域内,硅材料的颗粒数为5‑50个;当锂离子电池经45℃,1C/0.5C循环50T后,距离所述硅材料表面10nm的区域内,C元素的含量不低于40%。本发明提供的锂离子电池具有优异的循环性能。
本发明涉及一种二氟磷酸锂的催化制备方法,包括以下步骤:在通有惰性气体的反应釜中依次加入非质子性溶剂、碳酸锂和催化剂,搅拌配制成悬浊液并对反应釜进行加热。将六氟磷酸锂溶液逐滴滴加到上述体系中进行反应,反应结束后加入良性溶剂将产品溶解,过滤除去不溶物,减压除去溶剂,干燥后得到二氟磷酸锂产品。本发明原料易得、反应条件温和、催化剂用量少、产品提纯容易、所得产品酸度低、水分低、工艺简单、适合大规模生产。
本发明提供一种电极组件和锂离子电池。本发明的电极组件包括至少一个第一负极和至少一个正极;第一负极包括层叠设置的第一负极片和补锂层,第一负极片包括第一负极集流体和设置于第一负极集流体至少一个功能表面的负极活性层,第一负极集流体具有孔隙结构;正极和第一负极相对设置,且补锂层远离正极。本发明的电极组件应用于锂离子电池时,补锂层中的锂离子会通过具有孔隙结构的第一负极集流体传输至第一负极片,对第一负极片中的负极活性层进行补锂,可以解决当前锂离子电池首效低,锂离子电池容量低的问题,可以进一步提高锂离子电池的能量密度。
本发明提供了一种磷酸铁锂电池,包括正极、负极和电解液,正极包括正极活性材料,电解液包括锂盐、非水有机溶剂和添加剂,正极活性材料为磷酸铁锂类材料,添加剂包括如结构式I所示的化合物A,其中,R1、R2和R3各自独立地选自氢、卤素、取代或未取代的C1~C6的烷基、取代或未取代的C2~C6的烯基、取代或未取代的硅烷基、C1~C6的氰基、C1~C6的酯基。本发明采用如结构式I所示的化合物,可于正极‑电解液界面处形成无机SEI膜和有机SEI膜的双界面膜,可有效阻止磷酸铁锂材料中Fe离子的溶出,进而改善磷酸铁锂电池的循环、存储等性能。
本实用新型公开了一种锂电池电源管理系统,通过对多节锂电池进行充电管理、电量监控和智能控制供电路径的方式,能够实现对锂电池的保护和避免锂电池出现充电充不满或不饱和的情况。本实用新型的锂电池电源管理系统包括:充电器、充电管理电路、锂电池、电量计电路、MOS开关、控制开关、集成电路总线和待供电系统;充电器,与控制开关的一端、充电管理电路的输入端、MOS开关的第一极性脚相连,用于对锂电池充电或对待供电系统供电;电量计电路的三端分别与MOS开关的第二极性脚、待供电系统及锂电池的另一端相连;MOS开关的第三极性脚分别与充电管理电路相连;控制开关的另一端与待供电系统相连;电量计电路通过集成电路总线与待供电系统相连。
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