本申请涉及电池的生产技术领域,尤其是涉及一种锂电池模组及锂电池,本申请的一种锂电池模组包括支架、两个镍片组件和多个电池单体,支架内开设有一电池腔,电池单体在电池腔内均匀排列为一电池组,两个镍片组件通过支架压紧在电池组的相对两侧,每一镍片组件包括一镍片本体,镍片本体与电池单体的正极和/或负极抵接。本申请的一种锂电池包括外壳和多个上述的锂电池模组,外壳内开设有一空腔,多个锂电池模组均设于空腔内。本申请的锂电池模组使镍片和电池组的连接方式操作简单并具有良好的安装稳定性,使用过程中能有效降低其制得的锂电池在使用一段时间后出现脱焊的情况,方便锂电池的加工和维修。
本发明公开了一种锂离子电池用镁掺杂钛酸锂复合材料及其制备方法:将草酸锂、二氧化钛、氢氧化镁、氧化镝混合后球磨,闪蒸得到纳米前驱体;将酚醛树脂、乙二醇混、苯磺酰氯混合均匀制成混合物,将混和物进行碳化,得到平均孔径小于300nm的多孔碳材料;将烘干得到的前驱体和多孔碳球磨、烧结,得到掺杂镁的钛酸锂复合材料。本发明制备的锂离子电池用掺镁的钛酸锂复合材料,特别添加了Dy使其改性,并在表面用特制的多孔碳包覆,使得该复合材料在用于锂离子电池时,具有较高的能量密度和良好的循环稳定性,使得锂离子电池具有高的比容量以及较长的使用寿命。
本发明公开了一种一次锂电池的负极极耳与锂负极片之间的连接结构,包括负极极耳和锂负极片,负极极耳包括一个条状镍片,条状镍片上均匀冲压有多个凹陷部,凹陷部中心设置有通孔,锂负极片与负极极耳经外力相互挤压后,锂负极片的第一面和条状镍片的第一面互相紧贴,同时锂负极片上的部分材料挤过通孔后在凹陷部的底面形成一个截面积大于通孔的覆盖面,其优点是锂负极片与负极极耳之间的接触比较可靠,不容易脱开,保证了锂锰电池的放电性能,同时由于在负极极耳冲压后形成凹陷部和通孔,大大地增加了负极极耳与锂负极片之间的接触面积,相比传统锂锰电池的放电性能有所提高。
本发明申请涉及锂电池领域,公开了一种混合气体分级改性锂金属表面的方法及锂金属电池,利用不同比例氩气、氟化氢、二氧化硫和氧气的混合气体与锂金属表面发生分级反应,在锂金属表面构筑一种均匀致密的氟化锂和硫酸锂包覆层。通过控制混合气体的比例,在锂金属表面形成硫酸锂以及少量的氟化锂晶粒。再通过改变混合气体的比例,使锂金属表面内层以及硫酸锂表面形成较多的氟化锂。内外层的氟化锂和中间层的氟化锂相导通,提高了锂金属界面的导电性。中间层较多的硫酸锂及表面较少的硫酸锂则抑制了锂金属与空气中的水和氧发生反应,降低其对存储和使用环境的要求。同时,使用该工艺处理的锂金属组装成的锂金属电池,容量保持率和循环性能显著提高。
本发明涉及一种锂位银铜铬共掺杂协同氮硫掺杂碳包覆改性钛酸钡锂负极材料,其特征在于包括以下步骤:取硝酸钡、硝酸锂、硝酸银、硝酸铜、硝酸铬、纳米二氧化钛、石墨烯球磨混合,接着将所得的粉末在马弗炉中进行烧结,先在550℃恒温4小时进行预烧以分解盐类,接着在950℃烧结12小时,自然冷却到室温即可得到锂位银铜铬共掺杂钛酸钡锂。接下来,将所得的锂位银铜铬共掺杂钛酸钡锂放入瓷舟并置于管式气氛炉中,然后将盛放硫脲的另一个瓷舟也放入管式气氛炉,并置于气流的上游处,用氩气作为保护气,在600℃处理1小时,自然冷却到室温后,取出产物并研磨成粉,所得产物即为锂位银铜铬共掺杂协同氮硫掺杂碳包覆改性钛酸钡锂负极材料。
本发明公开了一种锂离子电池用碳硅包覆磷酸亚铁锂复合材料的制备方法,本发明制备的锂离子电池用碳硅包覆的磷酸亚铁锂复合材料,采用了特定工艺制备的多孔碳和多孔硅复合后的材料对磷酸亚铁锂进行包覆,使得碳硅均匀的分布于磷酸亚铁锂中,多孔结构更是使得包覆结构更为紧密,因此该复合材料在用于锂离子电池时,具有较高的导电性能和良好的循环稳定性,使得锂离子电池具有高的比容量以及较长的使用寿命。
本发明提供式(I)所示原子比的全固态锂二次电池正极材料,其中,M为过渡金属元素;X为除了M和Li外的金属元素;0≤x≤0.33,0<y≤3,0<δ≤0.3,0<ε≤5;所述全固态锂二次电池正极材料具有核壳结构,所述壳主要由X的氧化物组成。本发明提供的全固态锂二次电池正极材料的制备方法包括:将含Li化合物、含M化合物和含X化合物混合后进行烧结,得到烧结体,其中,M为过渡金属元素,X为除了M和Li外的金属元素;将所述烧结体研磨后进行退火,得到全固态锂二次电池正极材料。包含该全固态锂二次电池正极材料的全固态锂二次电池界面电阻显著降低,具有良好的倍率性能。本发明提供一种全固态锂二次电池。
本发明公开了一种锂离子电池高镍正极材料的电磁场约束等离子体强化氧化焙烧方法,是将前驱体和锂源粉体均匀混合,置于焙烧装置中进行焙烧,持续通入含氧气体,通过等离子体放电使所述含氧气体产生带正电荷的活性氧,通过在所述焙烧装置中施加电磁场使所述活性氧的运动发生偏转,约束富集在前驱体和锂源粉体附近,合成高镍正极材料。本发明可以用碳酸锂作为锂源,在空气气氛下合成性能优异的高镍正极材料,显著降低材料制备成本。同时,本发明对提高高镍正极材料的综合性能具有重要意义,特别对降低高镍正极材料的阳离子混排度,提高材料的循环性能和倍率性能,降低材料碱性和改善材料加工性能具有显著效果。
本发明提供了一种智能析锂阻断电解液及其制备方法,以及锂离子电池。本发明提供的智能析锂阻断电解液,包括锂盐和有机溶剂;其中,共溶剂为氟代羧酸酯;所述氟代羧酸酯的碳原子个数为4~7,氟代位置处于酯基中远离碳氧单键的一侧。本发明采用一定的氟代羧酸酯作为共溶剂,与锂盐搭配形成电解液。采用上述电解液,可以与析出的锂反应,一旦有锂金属析出,随着反应的进行,电池会生成高阻抗界面,当阻值达到一定值后会阻断电流,达到智能析锂阻断的效果,消除安全隐患;同时,上述电解液可以降低电解液粘度、提高锂离子电导率,同时,其可以构筑低锂离子去溶剂化的界面层,提升锂离子在电解液及界面层的迁移速率,提升电池的电化学性能。
一种锂位钠掺杂协同氮掺杂碳包覆改性钛酸钡锂负极材料,包括以下步骤:取硝酸钡、硝酸锂、乙酸钠、二氧化钛、碳黑球磨混合,接着将所得的粉末在马弗炉中进行烧结,先在650℃下恒温5小时进行预烧以分解盐类,接着再在950℃烧结10小时,自然冷却到室温即可得到锂位钠掺杂钛酸钡锂。接下来,将所得的锂位钠掺杂钛酸钡锂放入瓷舟并置于管式气氛炉中,然后将盛放三聚氰胺的另一个瓷舟也放入管式气氛炉,并置于气流的上游处,用氩气作为保护气,在650℃下处理2小时,自然冷却到室温后,取出产物并研磨成粉,所得产物即为锂位钠掺杂协同氮掺杂碳包覆改性钛酸钡锂负极材料。
本发明提供了一种预锂化方法,包括:将锂箔压制于负极片的两侧,得到复合锂箔的负极片;将所述复合锂箔的负极片、正极片、隔膜与电解液组装成软包电池,高温静置。与现有技术相比,本发明无需采用超薄锂箔,可使N/P比降低,并可精确控制预锂量,进而使电池中值电压大幅提高,从而提升能量密度;另外负极储存了微过量的锂在后期循环过程中可释放出补充正极锂的不可逆消耗,使得电池体系有活性锂的补充,从而抵消SEI破裂、重构损失的锂及其它不可逆消耗的锂,从而提升了锂电池的循环性能。
本发明公开了一种锂离子电池用硼、铝掺杂锰酸锂复合材料的制备方法,包括如下步骤:(1)制备硼、铝掺杂锰酸锂前躯体;(2)制备介孔碳;(3)将上述介孔碳和上述前躯体机械混合,经球磨混合均匀后在管式炉中于氦气气氛下煅烧,得到多孔碳包覆的硼、铝掺杂锰酸锂复合材料。本发明制备的锂离子电池用硼、铝掺杂的锰酸锂复合材料,采用了硼和铝对锰酸锂进行改性,提高了材料的循环稳定性,还采用了特定工艺制备的介孔碳硅对掺杂硼、铝的锰酸锂进行了烧结包覆,使得材料的导电性提高,因此该复合材料在用于锂离子电池时,使得锂离子电池具有高的比容量以及较长的使用寿命。
一种多节串联锂电池的充放电保护电路,包括有至少两节依次相互串联的锂电池、外接负载以及充电电源;其特征在于每一节所述锂电池的两端均对应地连接有一个取样电路和一个信号转换电路,还包括有一个公共执行电路。本发明充分应用单节锂电池保护芯片,将每个锂电池配合一个单节电池保护芯片,并配合场效应管而形成一个单元回路;每个单元回路包括一个取样电路和一个信号转换电路,用来监测每一节锂电池的电压并输出控制信号;再通过由场效应管为核心的执行电路来总体控制每一个锂电池的充放电电压和电流,只要当其中的一节锂电池工作电压过高或过低,或者锂电池的工作电流过高时,电路的充电或放电开关就会关闭,以达到保护锂电池的目的。
本发明公开了一种锂离子常电电池控制系统,包括锂离子常电电池单体控制板和双向DC/DC变换器以及充放电端口;双向DC/DC变换器的一端经充放电端口与车载DC/DC电源连接,双向DC/DC变换器另一端与锂离子常电电池单体控制板连接,锂离子常电电池单体控制板与锂离子常电电池模组连接;所述双向DC/DC变换器,用于在检测到来自车载DC电源的输入电流时,控制车载DC电源向锂离子常电池模组充电;或在没有检测到来自车载DC电源的输入电流时,控制锂离子常电池模组放电。另外,还公开了一种锂离子常电电池。采用本发明,节省了能源,提高了常电电池的使用寿命。
本发明公开了一种用于锂离子电池阳极的新型MAX相材料及其制备方法。所述用于锂离子电池阳极的新型MAX相材料的化学式为Mn+1AXn,其中M包括Sc、Ti、V、Zr、Nb、Mo、Hf中的任意一种或者两种以上的组合,A为Sn元素,X为C元素和/或N元素,n为1、2、3或4。该新型MAX相材料具有六方晶系结构,晶胞由Mn+1Xn单元与Sn原子交替堆垛而成。本发明获得的新型MAX相材料能够提供390mAh g‑1(0.1A g‑1)的锂离子存储容量,在1000次循环后(1A g‑1)仍然保持90%容量,库仑效率接近100%,具有非常优异的循环稳定性和充放电可逆性,在高性能锂离子电池领域有巨大的应用潜力。
本发明公开了一种锂电池电解液及含有该电解液的锂电池,通过采用在电解液中加入稳定添加剂来提高电池的热稳定性和循环寿命。本发明提供的锂电池电解液,包括非水有机溶剂、锂盐和添加剂,所述锂盐为LiBF6,所述添加剂中包括稳定添加剂,所述稳定添加剂为乙二胺四乙酸二钠。此外,本发明还提供了一种含有该电解液的锂电池。本发明提供的锂电池电解液,由于含有稳定添加剂乙二胺四乙酸二钠,能与电解液中溶出的Mn离子形成稳定的络合物,从而有效防止Mn离子在负极产生沉积,不会改变SEI膜的结构,因此提高了锂电池的热稳定性和循环寿命。
本发明提供了一种纳米氟化锆锂原位包覆高镍三元正极材料的制备方法,包括以下步骤:A)将三元正极材料加入质量分数为1~7%的H2ZrF6溶液中,搅拌得到悬浊液;B)将所述悬浊液进行干燥,得到Li2ZrF6包覆的三元正极材料。利用H2ZrF6与三元正极材料表面的残锂反应,在三元材料表面原位包覆一层分布均匀的快离子导体Li2ZrF6。一方面降低了高镍正极材料表面的残锂,另一方面Li2ZrF6存在缓解了三元正极与电解液之间的副反应;本发明中采用氟锆酸与三元材料表面的残锂反应后可以直接形成沉淀,不再需要额外的热处理工艺,工艺简单。本发明还提供了一种纳米氟化锆锂原位包覆高镍三元正极材料及锂离子电池。
本发明提供一种锂离子电容器的制作方法及锂离子电容器,步骤如下:(1)组装电芯;(2)将电芯浸入含有锂盐的有机溶液中;(3)将正极和负极分别连接充放电测试仪,以一次充电后进行一次放电作为一个循环,共进行1-100次循环,完成对负极的预嵌锂;(4)取出电芯,放入包装壳内,注入电解液并组装成锂离子电容器单体。本发明可以有效解决锂金属、多孔集流体等造成的成本过高问题,可以提高安全性,以及简化工艺流程,适用于工业大规模生产。
本发明公开了一种锂金属表面的改性方法,特点是:包括以下步骤:1)配制锂电池的电解液;2)将步骤1)中的电解液用于两电极体系来测定锂金属在该电解液中的极化曲线,并根据极化曲线得到锂金属的最佳钝化区的电压参数;3)组装锂金属对称电池,锂金属作为正极和负极,并加入步骤1)中配制好的电解液润湿隔膜,将组装好的锂金属对称电池封口,然后使用步骤2)中得到的电压参数对锂金属对称电池进行恒电位充电处理,得到表面改性后的锂金属。优点是:通过测量锂金属在电解液中的极化曲线,得到最佳钝化区的参数来对锂金属表面进行处理,从而本质上解决表面钝化问题,获得金相光滑的锂金属,进而提升锂金属电池的长效循环性能。
本发明提供一种富锂多元正极材料的制备方法,包括以下步骤:A)将含镍多元前驱体与一次锂源混合后,进行预烧结,得到中间体;所述一次锂源为碳酸锂、氢氧化锂、氟化锂和硝酸锂中的一种或几种;B)将所述中间体、二次锂源与添加剂混合,进行二次烧结,得到富锂多元正极材料;所述二次锂源为碳酸锂、氢氧化锂、氟化锂和硝酸锂中的一种或几种;一次锂源和二次锂源的总物质的量与含镍多元前驱体的物质的量之比为(1~2):1;所述一次锂源与二次锂源的摩尔比为(1~9):(9~1);所述富锂多元正极材料具有式I所示化学式:Li1+xNiaCobMncMdO2式I。本发明还提供一种富锂多元正极材料、正极和锂离子动力电池。
本实用新型属于锂电池技术领域,尤其涉及一种改良结构的锂电池保护板及使用该保护板的锂电池,改良结构的锂电池保护板包括保护板本体,保护板本体的其中一表面设置有正极引线端子、负极引线端子、正极极柱、负极极柱和电子元器件,保护板本体设置有缺口。锂电池包括锂电池壳体,锂电池壳体内设置有电芯和电解液,锂电池壳体的开口处设置有锂电池保护板,正极引线和负极引线分别与正极引线端子和负极引线端子连接,锂电池保护板设置有电器元件的表面朝向锂电池壳体的内部,正极引线和负极引线由锂电池保护板的缺口引出至锂电池壳体的外部。本实用新型的锂电池最后组装工艺省去涂胶和粘贴绝缘纸,简化工艺流程,同时也降低成本。
本发明提供了一种锂离子电池负极材料,具有层状结构:表层为二氧化钛层;底层为石墨烯;夹于所述表层与所述底层的中间层由二氧化锡组成。本发明提供了一种锂离子电池负极材料的制备方法,包括以下步骤:将含钛化合物、锡类无机物、冰乙酸和乙醇混合,得到第一混合物;将草酸和氧化石墨烯水溶液混合,得到第二混合物;将所述第一混合物和所述第二混合物混合,经保温、陈化,得到沉淀物;将所述沉淀物进行退火,得到锂离子电池负极材料。所述锂离子电池负极材料具有较好的循环性能,其制备方法工艺简单,适于工业化生产。本发明还提供了一种锂离子电池。
本发明公开了一种锂离子电池用硅酸亚铁锂复合材料的制备方法,本发明制备的锂离子电池用碳化硅包覆的钒掺杂的硅酸亚铁锂复合材料,采用了特定工艺制备的介孔碳对钒掺杂的硅酸亚铁锂材料进行包覆,因此该复合材料在用于锂离子电池时,具有较高的导电性能的同时,还具有良好的循环稳定性,使得锂离子电池具有高的比容量以及较长的使用寿命。
本发明提供了一种锂离子电池电极改性材料,由富锂材料(Li[Li(1?x?2y)/3NixCoyMn(2?2x?y)/3]O2;0.1≤x≤0.18,0.05≤y≤0.14)和三元材料(LiNi1?w?zMnwCozO2;0.1≤w≤0.33,0.1≤z≤0.33)组成;所述富锂材料和三元材料均匀分散。这种电极改性材料比容量较高,由其制得的锂离子电池具有较优的循环性能。本发明通过简单的前驱体混合及加锂,获得一种新的电极改性材料,通过改变锂含量就可以调控电极改性材料的性能,得到的电极改性材料比容量较高,由其制得的锂离子电池具有较优的循环性能。同时,制备过程简单,工艺成熟,可控性高,成本低。
本发明提供了一种石墨烯复合富锂锰基正极材料,包括富锂锰基二次颗粒、复合在所述富锂锰基二次颗粒表面的外石墨烯层以及复合在所述外石墨烯层表面的外氧化物层;所述富锂锰基二次颗粒由富锂锰基一次颗粒复合材料堆叠形成;所述富锂锰基一次颗粒复合材料包括富锂锰基一次颗粒、复合在所述富锂锰基一次颗粒表面的内石墨烯层以及复合在所述内石墨烯层表面的内氧化物层。本发明提供的正极材料能够阻隔材料高电压下与电解液发生副反应,同时大幅提高富锂锰基正极材料的导电性,并且可对富锂锰基正极材料在利用晶格氧活性过程中材料结构转变带来的电压衰减有很好的抑制作用,为该材料应用于高能量密度动力锂离子电池提供了很好的解决方案。
本发明涉及一种锂电池可工业化应用的自动预锂化的方法和制备方法,把预嵌锂的锂源在装配和封装阶段的材料中应用。应用很快封口,然后有24h‑48h的静置化成时间,可以实现高质量的预理化,同时又不影响生产节拍。把预锂化的材料和加工步骤,全部集中到锂电池的最后装配和封装环节才出现在锂电池生产线上,使得预锂化工序接触环境中水氧的时间最短,同时对生产线的兼容性最高,对生产节拍的影响最小或完全不影响。本发明的方法是把与预锂化需要用的锂源材料,不是在锂电池的前道制浆工艺、制片工艺中应用到正负极片和隔膜上,而是应用到后道的装配封装工艺中去。把这些后道的装配封装工艺用到的材料中,应用上可以稳定预嵌锂的锂源。
本发明提供一种锂离子电容器的新型预嵌锂方法,步骤如下:(1)组装电芯,并浸入含有锂盐的有机溶液中;(2)将正极和负极分别连接充放电测试仪,以一次充电后进行一次放电作为一个循环,共进行1-100次循环,完成对负极的预嵌锂;(3)将预嵌锂完成后的电芯取出,放入包装壳内,注入电解液并组装成锂离子电容器单体。采用本发明可以有效解决锂金属、多孔集流体等造成的成本过高问题,可以提高安全性,以及简化工艺流程,适用于工业化生产。
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