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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
本发明涉及一种石墨烯改性磷酸铁锂正极活性材料及其制备方法和基于该正极活性材料的锂离子二次电池。所述的正极活性材料是将石墨烯或氧化石墨烯与磷酸铁锂分散于水溶液中,通过搅拌和超声使其均匀混合,随后干燥得到石墨烯或氧化石墨烯复合的磷酸铁锂材料,再通过高温退火最终获得石墨烯改性的磷酸铁锂正极活性材料。基于该正极活性材料的锂离子二次电池与传统的碳包覆及导电高分子掺杂等改性锂电池相比具有电池容量高、冲放电循环性能优良、寿命长及高循环稳定性的特点,有极大的实用价值。
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本发明提供了一种二氟磷酸锂、其制备方法及锂离子电池电解液。本发明提供的二氟磷酸锂的制备方法包括：a)将六氟磷酸锂和式(1)化合物在非水溶剂中反应，得到反应物；b)除去所述反应物中的低沸点成分，得到二氟磷酸锂；其中，R1～R8分别独立地选自氢、取代的或未取代的烃基、卤素、硝酸基、氨基或氰基；所述烃基选自C1～C10的烃基；所述取代的烃基中，取代基选自羟基、氨基、硝基、氰基、羧基、醚基或醛基。通过本发明的制备方法制得的二氟磷酸锂纯度高、含水量低，为高品质二氟磷酸锂产品，且该制备方法简单易行、成本低、收率高，能够方便有效的获得高品质二氟磷酸锂产品。
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本发明涉及锂电池领域，尤其是涉及一种锂电池正极集流体及其制备方法与锂电池及其正极。正极集流体包括聚合物膜，所述聚合物膜两侧侧面上均设置有铝金属区，所述铝金属区上设置有铝金属层，且所述铝金属层的面积为聚合物膜面积的40～70%。本申请的锂电池采用上述正极集流体，提高了锂金属电池的能量密度的同时，在电池充放电过程中也降低了正极活性材料剥离脱落的概率，进而提高了电池的循环寿命，另外进一步降低了锂电池发生微短路的情况，提升了锂电池安全性能。
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本发明提供了一种锂离子电池负极材料及其制备方法。该负极材料包括具有一次粒子20~100nm、比表面积为50~170m2/g构成的硅负极材料SiOx，其中，0＜x＜0.1。其制备方法是一氧化硅于惰性气氛中在800~1100℃恒温下反应，反应完毕冷却至室温经过酸或碱处理除杂，洗涤干燥得到硅颗粒，该硅颗粒在惰性气氛中碳包覆后冷却至室温得到。本发明提供的锂离子电池负极材料具有较高的放电容量和循环性能，稳定性较高。实验结果表明，本发明提供的锂离子电池负极材料的首次放电容量可达2050mAh/g。
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本发明公开了一种锂电池包放电保护方法及采用该方法的锂电池包，当锂电池包进入工作状态时，热敏电阻处于正常工作状态，此时先判定锂电池包是处于充电工作状态还是放电工作状态，当锂电池包处于充电工作状态时，保持热敏电阻的正常工作状态，当锂电池包处于放电工作状态时，此时监测锂电池包中每节锂电池的电压，如果所有节锂电池没有过放，保持热敏电阻的正常工作状态，如果出现任意一节锂电池过放，此时使热敏电阻由正常工作状态变换至异常工作状态，锂电池包的温度信号输出端输出异常信号；优点是通过原有的充电器仍然实现单节过充保护以及原有的放电控制器实现单节过放保护，提高锂电池包的使用寿命，降低发生安全事故的风险。
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本发明公开了一种从含锂盐湖卤水中提取锂盐的方法和装置。所述方法包括以下步骤：(a)将水槽内的卤水加热至60-70℃；(b)采用疏水性微孔膜对加热的卤水进行膜蒸馏，分别获得水和浓缩的卤水；(c)将浓缩的卤水加热至40-60℃后，送回至水槽；(d)重复步骤(a)、(b)、(c)，直至水槽内析出盐。通过浮选，从步骤(d)获得的盐中将锂盐、钠盐、镁盐进行分离，得到锂盐粗品；任选地，对锂盐粗品进行精制，可以获得纯度更高的锂盐。本发明还公开了适用该方法的装置，包括水槽、集热器、水泵和膜组件。本发明具有高效、节能、环保、占地面积小，便于操作，易于实现大规模工业化生产等优点。
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本发明属于锂金属电池领域，公开了一种气液混合处理锂金属表面的方法及锂金属电池。首先利用混合气体与锂金属表面发生反应，再将锂金属浸泡在氟代溶剂中，从而在锂金属表面构筑均匀致密的氟化锂和硫酸锂包覆层。第一步用混合气体处理，使锂金属表面形成硫酸锂以及少量的氟化锂晶粒。第二步通过氟代溶剂浸泡使锂金属表面内层形成较多的氟化锂。内层的氟化锂和中间层的氟化锂相导通，大大提高了锂金属界面的导电性，且氟化锂具有很强的可塑性，能很好低适应锂金属的表面形变。而外层较多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。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。
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本发明提供了一种锂离子正极复合材料的制备方法，包括：A)将三元前驱体、富锂前驱体和锂源混合，得到混合物；所述三元前驱体为NixCoyMnz(OH)2，其中x+y+z＝1；所述富锂前驱体为(NiaCobMnc)CO3，其中a+b+c＝1，c≥0.5；B)将混合物烧结，得到锂离子正极复合材料。本发明通过三元前驱体和富锂前驱体复合的方式，制备得到三元/富锂复合正极材料，可以解决三元正极材料在高工作电压条件下容量衰减的问题，还提高了三元正极材料在高工作电压条件下电化学性能的稳定性。同时提高了三元正极材料的放电比容量和能量密度。
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本发明提供了一种熔融预锂化的方法，包括以下步骤：将正极活性物质、复合导电剂、粘合剂、锂粉和溶剂以质量比95～98:0.7～0.9:2～3:8～12:100～110混合，得到的正极浆料涂布、辊压和制片，得到正极片；将正极片在氮气氛围中反应，反应的温度为50～300℃，时间为1～48h，得到反应后正极片；将所述反应后正极片、负极片和隔膜制成电芯，再焊接，封装，注入电解液，得到电池；将电池静置后进行充电化学激活，形成的锂离子嵌入负极，完成预锂化。该方法属于电化学预锂化，它是形成氮化锂后用电化学的方法使得氮化锂释放出锂离子嵌入负极，与其他方法相比有更好的均匀性，初期形成的SEI更致密，更精确，使得电池的首次效率高，能量密度大。
本发明涉及固态电池的技术领域，具体涉及对锂金属稳定的有机‑无机复合膜，包括内膜层和包覆在内膜层表面的锂金属稳定层，所述内膜层为固态电解质膜层，所述锂金属稳定层为包括LiF与PVDF‑HFP聚合物组成的膜层；还涉及该复合膜的原位一体化制备、在抑制锂枝晶生长中的应用。所述一体化制备法为多层共挤流延法，可有效降低膜厚度，实现规模化制备。在电池制备过程中将该复合膜直接贴覆在锂金属表面，无需额外独立隔膜，降低了电池内阻；并且稳定层中中刚性组分LiF和柔性组分PVDF‑HFP聚合物，PVDF‑HFP聚合物提供的柔性和可伸缩性可承受金属锂电极沉积/溶解过程中的界面波动，刚性组分的引入可进一步提升复合膜的机械模量，从而抑制锂枝晶生长，实现了锂的均匀沉积。
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本实用新型提供一种用于锂离子电池负极材料的预锂化装置。该预锂化装置包括阳极区、阳极导电引线、阴极区、阴极导电引线、隔板组件和监测控制系统；隔板组件将预锂化装置的内部空间分隔为阳极区和阴极区；阳极导电引线连接阳极区和监测控制系统；阴极导电引线连接阴极区和监测控制系统；进料口位于阴极区的顶板上部，用于向阴极区注入锂离子电池负极材料；出料口位于阴极区的下部，用于将预锂化后的锂离子电池负极材料导出阴极区。本实用新型的预锂化装置不需要将锂离子电池负极材料预制成电极片，直接对氧化亚硅粉体颗粒进行预锂化，产物经分离、低温干燥处理后仍然是粉体颗粒。
本发明公开了一种底部预制毛刺的锂离子电池外壳，包括锂离子电池外壳，所述锂离子电池外壳的底部用于与极耳连接的一侧设置有毛刺。本发明在锂离子电池外壳的底部设置毛刺，能有效克服多极耳点底焊接过程中出现的虚焊现象，能够提高锂离子电池外壳与多极耳点底的焊接强度，有效降低内阻，提高锂离子电池的点底可靠性。本发明还公开了一种锂离子电池的制备方法，通过在成型模具冲头顶端预加工出凹孔，从而经过深冲成型后制得底部预制毛刺的锂离子电池外壳，然后与极耳点底焊接，再经后续处理得到锂离子电池，可以大大提高成品率。
本发明公开了一种锂离子电池用氟、钇掺杂硅酸亚铁锂复合材料的制备方法，包括如下步骤：(1)制备氟、钇掺杂硅酸铁锂前躯体；(2)制备多孔石墨烯；(3)将上述多孔石墨烯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石墨烯包覆氟掺杂硅酸亚铁锂。本发明制备的锂离子电池用硅酸亚铁锂复合材料，采用了氟和稀土材料钇对硅酸亚铁锂进行改性，提高了材料的循环稳定性，还采用了多孔石墨烯对掺杂氟、钇的硅酸亚铁锂进行了烧结包覆，使得材料的导电性能进一步提高，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。
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本发明公开了一种锂离子电池用硼、钽掺杂磷酸铁锂复合材料的制备方法，包括如下步骤：(1)制备硼掺杂锰酸锂前躯体；(2)制备介孔硅粉材料；(3)将上述介孔硅和上述前躯体按照硅：锂的摩尔比0.10‑0.15：1的比例球磨混合，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硅包覆的硼、钽掺杂磷酸铁锂复合材料。本发明制备的锂离子电池用硼、钽掺杂的磷酸铁锂复合材料，采用了硼和钽对锰酸锂进行改性，提高了材料的循环稳定性，还采用了介孔硅对掺杂硼、钽的磷酸铁锂进行了烧结包覆，使得材料的比容量进一步提高，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。
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