本發明涉及一種鋰離子電池極片及其制備方法,鋰離子電池。該鋰離子電池極片,包括集流體和活性物質層,在垂直于輥壓前進方向上,極片兩端部分的面密度小于中間部分的面密度。本發明的提供的鋰離子電池極片,通過極片兩端和中間部分面密度的差異化設計,使極片兩端和中間部分在輥壓時壓實差異減至最小,提升壓實密度的一致性,將極片整體的壓實密度提升到極限,進而提高電池能量密度與一致性,同時避免因極片兩端壓實過大導致的褶皺、壓壞等現象。
本發明涉及鋰電池封裝殼體及使用該封裝殼體的鋰電池和封裝工藝,鋰電池封裝殼體,包括筒體,筒體具有用于供電芯極柱由外至內裝入的開口,筒底上設有供電芯極柱穿出的極柱穿孔,封裝殼體還包括用于封堵開口的電池蓋板,安裝時電芯極柱裝入筒體并從筒底上的極柱穿孔中穿出,封裝過程中只是電池蓋板與筒體的開口連接即可實現電芯的封裝,該過程中極柱穿孔與電芯極柱之間沒有相互碰撞,因此,避免了現有技術中由于電池蓋板上的極柱穿孔與電芯正、負極柱之間的碰撞導致電芯正、負極耳的撕裂及極柱穿出孔處損傷等問題,進一步避免了裝配后的鋰電池易發生短路、低容、漏氣或者漏液等問題。
本發明公開了一種固體鋰離子電池用石墨類負極,包含有石墨類負極材料、聚氧化乙烯、鋰鹽、導電劑、水性粘結劑和含表面氧化的金屬粉末。本發明的固體鋰離子電池用石墨類負極中包含有表面氧化的金屬粉末,金屬粉末表面的氧化層使得在制備負極時不與水發生反應,保持制漿前后負極的性能一致和穩定,便于控制負極的質量。本發明的包含有表面氧化的金屬粉末的固體鋰離子電池用石墨類負極中,石墨片層顆粒之間搭建含有金屬粉末的通道,改善固體鋰離子電池中電解質層與石墨類負極的界面接觸,改善鋰離子電池的倍率性能,并且可使原本不參與電極反應的石墨顆粒也參與到電極反應中去,提高鋰離子電池容量。
本發明公開了一種磷酸鐵鋰前驅體制備磷酸鐵鋰的方法和設備,方法包括磷酸鐵鋰前驅體材料的預處理、預燒結、燒結三個工藝流程步驟,在非氧化氛圍環境下,使用一定數量的微波加熱器對前驅體材料進行加熱處理,通過控制處理溫度和處理時間,完成三個工藝流程步驟,最終制備獲得磷酸鐵鋰產品。設備包括進料口、進料換氣室、預處理單元爐、預燒結單元爐、燒結單元爐、出料換氣室、冷卻降溫出料機構、出料口、抽真空裝置、保護氣體輸入裝置和設備控制電路。本發明優化了磷酸鐵鋰微波燒結工藝,增加預處理和預燒結工藝步驟,解決了產品品質控制的關鍵問題。本發明的設備,多單元爐連續微波燒結,提高燒結效率,實現了規?;?、產業化生產。
本發明公開了一種鋰離子電池正極補鋰材料Li5FeO4的制備方法及應用,屬于鋰離子電池領域。具體的,首先以含鋰材料為鋰源,含鐵材料為鐵源,絡合劑和溶劑為原料合成穩定的溶膠,溶膠經干燥后獲得干凝膠,干凝膠在惰性氣氛的保護下,經過燒結得到正極補鋰材料Li5FeO4。本發明提出的鋰離子電池正極補鋰材料Li5FeO4的制備方法,具有成本低、設備、工藝簡單,獲得的Li5FeO4正極補鋰材料顆粒均勻、結構完整、純度高,用作鋰離子電池正極補鋰材料充電容量大,放電容量微小,從而補充鋰電池首次充放電過程中的Li+的損失。
本發明屬于鋰離子電池技術領域,具體涉及一種鋰離子電池負極材料鈦酸鋰鋅的制備方法。所述制備方法包括以下步驟:(1)將EDTA溶解于氨水中,得到EDTA四銨鹽溶液;(2)將鋰源、鋅源、鈦源加入步驟(1)EDTA四銨鹽溶液中,得到糊狀混合物,然后濕法球磨;(3)將步驟(2)得到的混合物干燥;(4)將步驟(3)得到的干燥物研磨,然后煅燒;(5)將步驟(4)煅燒產物研磨,即得。本發明鋰離子電池負極材料鈦酸鋰鋅的制備方法步驟簡單、快速,能耗低,成本低,環境友好,具有較好的應用前景。
本發明公開了一種鋰離子電池用塊狀石墨負極材料、制備方法及鋰離子電池,該負極材料包括塊狀石墨基體,所述塊狀石墨基體表面包覆有石墨包覆層。本發明的鋰離子電池用塊狀石墨負極材料,塊狀石墨基體表面存在大量微孔,經包覆后石墨包覆層與塊狀石墨基體的結合性好,使塊狀石墨負極材料具有分子間結合力強、振實密度高、可逆比容量高、倍率性能好的優點,采用該塊狀石墨負極材料制備的負極片反彈、膨脹小,制備的鋰離子電池具有良好的電化學性能;該塊狀石墨負極材料拓展了塊狀石墨的用途,提升了天然石墨產品附加值,擴大了鋰離子電池負極材料來源的發展空間;該負極材料可用作鋁殼、軟包及圓柱等鋰離子電池的負極材料,具有廣闊的應用前景。
本發明公開了一種鋰離子動力電池用磷酸鐵鋰材料及其制備方法。該磷酸鐵鋰材料具有不大于5nm厚的碳包覆層為殼,以氟摻雜的磷酸鐵鋰為核的核殼結構,其化學式為LiFe(PO4)(3-x)/3Fx/C,其中0< x≤0.1。本發明采用溶膠法成功將氟離子引入磷酸鐵鋰晶格中,氟的摻雜削弱Li-O鍵合作用,提高材料的充放電性能。本發明采用溶膠法在氟摻雜磷酸鐵鋰表面均勻包覆一層納米級厚度的碳層,形成完整的導電層,并控制磷酸鐵鋰顆粒的生長,避免磷酸鐵鋰一級顆粒的團聚,提高材料的利用率。本發明制備方法制備的電極材料具有優異的電化學性能和倍率放電性能,尤其具有很好的高倍率放電性能,工藝簡單,原材料和設備成本投入低,便于工業化生產。
本發明公開了一種鋰離子電池的富鋰錳基正極材料的制備方法,包括制備富鋰錳基層狀氧化物xLi2MnO3·(1?x)LiMO2,然后進行離子交換、原位沉淀包覆,再經200?500℃煅燒固體粉末D 2?15h即得到鋰離子電池的富鋰錳基正極材料。本發明的方法通過使用過硫酸銨進行離子交換將富鋰錳基層狀氧化物表層的鋰離子交換出來,并在其表面形成微量的尖晶石相,這為電池反應中鋰離子的嵌入預留了脫嵌的空位與通道,這些通道與富鋰錳基正極材料的內部緊密相通,有效提高了富鋰錳基正極材料首次充放電的庫倫效率及放電容量;原位沉淀形成的包覆層可抑制與電解液發生副反應,從而提高了電池的循環性能。
本發明涉及一種鎳鈷錳酸鋰正極材料及其制備方法,鋰離子電池。該鎳鈷錳酸鋰正極材料包括單晶鎳鈷錳酸鋰和包覆在單晶鎳鈷錳酸鋰表面的包覆層,所述包覆層由磷酸釩鋰和碳材料組成。與現有技術相比,本發明通過在單晶鎳鈷錳酸鋰表面包覆磷酸釩鋰與碳組成復合材料,將磷酸釩鋰良好的離子傳輸性能與碳較好的電子傳輸性能相結合,提高單晶材料的電化學活性,極大程度改善單晶鎳鈷錳酸鋰正極材料的克容量及倍率性能。
本發明公開了一種鋰離子電池用低溫電解液及低溫鋰離子電池。該低溫電解液由有機溶劑、電解質鹽和添加劑組成,電解質鹽在低溫電解液中的濃度為1.0~1.2mol/L,添加劑在低溫電解液中的質量百分比為0.5%~20%,余量為有機溶劑;有機溶劑由以下體積百分比的組分組成:線性羧酸酯類溶劑55%~90%、碳酸酯類溶劑10%~45%;電解質鹽為Li2B12F12、LiBF3(C2F5)中的任意一種或組合。本發明的鋰離子電池用低溫電解液,可顯著提高鋰離子電池低溫下的充放電容量保持率,以及充放電電壓平臺,大大的拓寬了鋰離子電池在低溫下的應用。
本申請提供一種鋰金屬電池負極及其制備方法、鋰金屬電池和涉電設備。鋰金屬電池負極,其材料為鋁鋰合金,所述鋁鋰合金中鋁的質量占所述鋁鋰合金總質量的0.15%?5%。鋰金屬電池負極的制備方法,包括:將所述鋁鋰合金擠壓成型得到鋁鋰合金帶,后處理得到所述鋰金屬電池負極。鋰金屬電池,包括所述的鋰金屬電池負極。涉電設備,包括所述的鋰金屬電池。本申請提供的鋰金屬電池負極,通過增加鋁金屬在鋁鋰合金中的含量,使得鋁金屬以立體網狀包裹住鋰金屬,立體網狀的鋁金屬既能起到導電作用,同時又能鏈接碎片化的鋰金屬,防止鋰帶在電池放電末期出現斷裂現象。
本發明涉及一種利用鋼渣制備鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰的方法。將鋼渣與可溶于水的碳源化合物水溶液混合,經微波熱處理還原、磁選,得到鋼渣提取物;將鋼渣提取物分別與稀硫酸、雙氧水和磷酸的混合液反應,經提取后得到除鈣的鋼渣濾餅;向濾餅中加入碳酸鋰和可溶于水的碳源化合物水溶液,得到前驅體;前驅體經微波燒結得到鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰。本發明將鋼渣廢棄物作為原料代替部分常規原料,能夠降低成本30%以上,并且得到的產品表現出良好的循環性能;該方法省略傳統的球磨、干燥等過程,工藝和控制簡單,燒結過程不需用惰性氣體保護,不會產生氮氧化合物等有害氣體,無污染,非常有利于環保,能廣泛適用于工業化生產。
本發明涉及鋰離子電池技術領域,具體是一種鋰電池復合負極材料、鋰電池及它們的制備方法,包括以下步驟:S1:將氧化石墨烯和偏釩酸銨超聲分散在去離子水和乙二醇的混合溶液中;S2:將步驟S1制得的混合溶液在油浴中攪拌條件下進行水熱反應,反應后的產物經過抽濾、洗滌、干燥后得到前驅體;S3:將步驟S2制得的前驅體在5%氫氣氣氛下煅燒一定時間得到三氧化二釩納米片與石墨烯復合負極材料,本發明鋰電池復合負極材料、鋰電池及它們的制備方法,具有優異的循環穩定性和倍率性能,合成方法簡單可控,成本低廉,有利于進行規?;a。
本發明提供了一種鋰離子電池正極材料及制備方法和鋰離子電池,涉及電池材料技術領域,所述鋰離子電池正極材料,包括三元正極材料,所述三元正極材料的表面包覆有碳材料;緩解了現有高鎳含量三元材料雖然能夠提高材料的能量密度,但是會導致材料的電化學穩定性和和熱分解溫度下降,導致出現安全問題的技術問題。本發明提供的鋰離子電池正極材料,通過在三元正極材料表面包覆碳材料,使得三元正極材料與碳材料相互協同,不僅提高了導電性能,而且減少了充放電過程中放出的熱量,能夠防止正極材料受熱分解,提高了鋰離子電池的安全性能,同時還能夠防止電解液和三元正極材料直接接觸,提高了鋰離子電池正極材料的循環穩定性。
本發明屬于鋰離子電池負極材料領域,特別涉及一種鋰離子電池負極材料用搖鈴狀Fe3O4/C/MoS2雜化微粒。該雜化微粒以亞微米尺寸的立方狀α?Fe2O3為模板,先后通過多巴胺在模板微粒表面的聚合、鹽酸的可控刻蝕、二水合鉬酸鈉存在下的水熱處理以及高溫碳化過程,制備了搖鈴狀Fe3O4/C/MoS2雜化微粒。該微粒用作鋰離子電池的負極材料時,具有可逆容量大、倍率性能優異以及循環穩定性出色等特點,是鋰離子電池負極材料方面的創新。
本發明公開了一種以廢舊鋰離子電池為原料制備鎳鈷錳酸鋰正極材料的方法。本發明的技術方案要點為:一種以廢舊鋰離子電池為原料制備鎳鈷錳酸鋰正極材料的方法,主要以有機酸檸檬酸為浸取劑和凝膠劑,通過溶膠凝膠-水熱耦合法制備鎳鈷錳酸鋰正極材料,并且公開了具體的制備步驟。本發明避免了傳統方法中采用無機酸為浸取液產生的含S、N以及氯氣等氣體污染,以及金屬離子分離過程中的副產物的產生,整個制備過程避免了高溫煅燒環節,且能耗低,綠色環保,成本低,制備的產品可以直接返廠繼續使用。
本發明涉及一種鋰離子電池復合隔膜及其制備方法、鋰離子電池,屬于鋰離子電池技術領域。本發明的鋰離子電池復合隔膜,包括隔膜基體,所述隔膜基體為聚烯烴微孔膜或者表面涂覆有陶瓷層的聚烯烴微孔膜,所述隔膜基體表面涂覆有補鋰層,所述補鋰層含有鋰粉。本發明的鋰離子電池復合隔膜通過在隔膜表面設置補鋰層,填補了形成SEI膜所需的鋰,為負極極片表面形成SEI膜消耗的鋰離子提供補充,降低鋰離子電池的不可逆容量,提高鋰離子電池的首次效率、循環性能及能量密度。
本發明公開了一種高鎳類單晶鋰離子電池三元正極材料制備方法及所制三元正極材料,制備方法包括:將前驅體和鋰源在空氣或氧氣中燒結;燒結所得前驅體金屬氧化物A和氧化鋰以鋰和A中金屬離子摩爾比1.0—1.1混勻,于氧氣中一次燒結得B;將B以質量百分含量30%?70%加入純水中混勻,加入不含金屬離子的氧化劑使其質量百分含量為0.5?3%,10℃?50℃攪拌10?30min;濾出烘干,在氧氣中二次燒結,過篩,得高鎳類單晶鋰離子電池三元正極材料LiNixCoyMnzMtO2;0.60≤x≤0.90,0.05≤y≤0.20,0≤z≤0.20,0≤t≤0.005,且x+y+z+t=1,M為Al、Ca、Mg、Zr、Ti、Sr、Mo、W、Ce中的一種。本發明的高鎳類單晶鋰離子電池三元正極材料含二價鎳、表面雜質鋰和雜質少,制作電池時加工性能好,容量高、循環性能好。
本發明涉及一種錳酸鋰鋰離子電池化成方法,屬于鋰離子電池技術領域。該方法包括如下步驟:對電池進行兩段以上的階梯式恒流充電,每一段恒流充電階段的電流大于與其相鄰的前一段恒流充電階段的電流;相鄰兩段恒流充電階段之間停止對電池充電并對電池進行平壓處理;用壓力對電池的電芯進行平壓,可以及時排出化成產生的氣體,有效減少負極析鋰,提高電池化成效果。本發明還公開了一種錳酸鋰鋰離子電池的制備方法,由于采用在階梯式充電過程中加入平壓工序的化成方法,所制備的錳酸鋰電池的循環性能與僅采用階梯式充電的電池相比,其循環性能顯著提升。
本發明涉及一種鋰離子電池復合極片用粘結劑及其制備方法、復合極片、電芯、鋰離子電池,屬于鋰離子電池技術領域。本發明的鋰離子電池復合極片用粘結劑,由如下重量份數的組分組成:0.5-1.5份的乙烯-醋酸乙烯共聚物、100-150份的硫酸鋇顆粒、1-1.5份的增稠劑、98.5-99份的水。本發明在極片表面涂覆一層粘結劑,并將隔膜放置在極片上的粘結劑層表面,熱壓覆合后使極片與隔膜粘結在一起,實現了極片與隔膜的絕對定位,避免了后續裝配過程中出現極片與隔膜之間的錯位現象,提高了鋰離子電池的安全性。
本發明涉及一種用作三電極鋰離子電池參比電極的金屬鍍鋰方法,屬于三電極鋰離子電池領域。該方法包括以下步驟:以電池正極為鍍鋰正極,金屬電極為鍍鋰負極,先對金屬電極進行充電鍍鋰,再對金屬電極進行放電溶鋰,充電鍍鋰的充電容量大于放電溶鋰的放電容量;對金屬電極依次交替進行所述充電鍍鋰、放電溶鋰,直至達到預設的充電鍍鋰和放電溶鋰的總時間。該方法以充電、放電為一個循環的交流脈沖信號對金屬電極進行鍍鋰,有利于在金屬電極表面形成致密的鋰層,提高參比電極的電化學穩定性,進而提高電壓監控的準確性。
本發明涉及一種鋰離子電池低溫電解液及鋰離子電池,屬于鋰離子電池技術領域。本發明的鋰離子電池低溫電解液包括如下重量百分比的組分:5-20%的六氟磷酸鋰,0.1-3%的氟化鋰,0.2-5%的四氟硼酸鋰,48-94.7%的電解液溶劑,2-5%的碳酸亞乙烯酯,2-10%的丙酸乙酯,1-5%的乙酸乙酯。本發明的鋰離子電池低溫電解液能夠提高電解液在低溫下的充放電性能和循環性能。
本發明公開了一種新型的磷酸釩鋰/竹炭復合正極材料的制備方法,即:以五氧化二釩、氫氧化鋰或氟化鋰或碳酸鋰或乙酸鋰、磷酸二氫銨或磷酸、水楊酸或檸檬酸或抗壞血酸或酒石酸或蔗糖、竹炭按照一定的比例混合均勻,在50-80℃水浴中蒸發水分至溶膠形成,并放到真空干燥箱120℃干燥8h得到磷酸釩鋰前驅體。冷卻到室溫下并研磨后放入模具中,在一定壓力下壓制成圓餅狀,然后置于瓷舟中,上面覆蓋導電碳黑(SP)粉末,在微波爐中加熱一定時間,冷卻至室溫,取出并研磨得到竹炭包覆的磷酸釩鋰/竹炭復合材料樣品,從而形成了竹炭連接的導電網絡,使其作為鋰離子動力電池正極材料使用時,具有高容量、大倍率、長壽命和價格便宜且環保的優點。
本發明公開了一種鋰離子電池鋰鈷氧化物正極材料的制備工藝,包括固相合成和高溫灼燒工序,其特征在于:工序(1)以原子比,鋰∶鈷=1-1.1∶1的碳酸鋰和氧化鈷料混勻后,按此混料的5-10%加入聚丙稀酰胺,攪拌均勻成膠狀,工序(2)上述膠狀物經干燥箱在150℃下烘干30-80小時,在球磨機中球磨研細,過300目篩,工序(3)上述粉料在400℃-500℃下預燒10小時,自然冷卻至室溫,工序(4)對預燒的粉料進行球磨研細并過300目篩后,在650-800℃下灼燒,過300目篩即制成鋰離子電池鋰鈷氧化物正極材料。本發明由于在固相合成工序中加入了聚丙稀酰胺,使鋰與鈷在原子級水平進行混合,可在相對較低溫度條件下得到結晶性好純度較高的鋰鈷氧化物,因而本發明具有較高的比容量及良好的循環性能的優點。
本發明提供了一種高性能鋰離子電池電解液,包括:有機溶劑、鋰鹽和添加劑;所述添加劑為5?氰基?2?鹵代噻吩。本發明提供的含有5?氰基?2?鹵代噻吩添加劑的電解液,具有較低的氧化還原電位,可以在正負極電極材料表面形成保護膜,防止正極材料中金屬離子在電解液溶出;同時,還可以防止電解液在正、負電極表面持續發生氧化還原反應,進而提高鋰離子電池的高壓循環性能。本發明提供的電解液具有阻燃作用,可以提高電解液的阻燃性能,進而提高鋰離子電池的安全性能。本發明還提供了一種高性能鋰離子電池電解液的制備方法和鋰離子電池。
本發明屬于無機材料合成技術領域,具體涉及一種利用氟化鋰廢料制備硅酸鋰的工藝。本發明經過一系列反應,將低附加值的氟化鋰廢料轉化成了高附加值的硅酸鋰,氟化鋰廢料中鋰的回收率達到89%以上。經測定該方法所得硅酸鋰水溶液的模數3~5,制得的硅酸鋰粒徑1μm左右,分散均勻,且水溶液外觀無色透明,透光性好。干燥所得固體硅酸鋰的純度為99.5%,完全滿足硅酸鋰產品的純度要求,為氟化鋰廢料資源化利用提供了一條可行之路。
本申請公開一種有機無機復合鋰離子傳導隔膜、其制備方法及利用其得到的鋰氧電池,有機無機復合鋰離子傳導隔膜應用于鋰氧電池中,復合隔膜對于鋰氧電池循環過程中副反應因子的阻隔起到了優異的阻隔作用,同時有著優異的鋰離子傳導能力,較常規人工隔膜來說解決了鋰離子傳導不足的問題。復合隔膜的中的高濃度鋰離子與帶電基團的相互作用有效抑制了例如氧化還原分子一類的副反應因子,對于鋰負極起到了保護作用,增強了鋰氧電池的循環穩定性,是迄今為止較為先進的鋰氧電池隔膜材料。
本發明涉及廢舊三元鋰離子電池的回收工藝,尤其涉及一種從廢舊三元鋰離子電池電極粉料中制取碳酸鋰的方法,該方法通過對廢舊三元鋰離子電池的電極粉料混料、煅燒、生成碳酸氫鋰和噴霧干燥步驟,制得的碳酸鋰含量較高,純度較高,回收率高,且該工藝路線為綠色環保工藝,與環境相容性較好。
本發明屬于鋰離子電池技術領域,具體涉及一種鋰離子電池正極材料碳包覆磷酸釩鋰的制備方法。所述制備方法包括以下步驟:(1)將EDTA溶解于氨水中,得到EDTA四銨鹽溶液;(2)將鋰源、釩源和磷源加入步驟(1)EDTA四銨鹽溶液中,得到糊狀混合物,然后濕法球磨;(3)將步驟(2)得到的混合物干燥;(4)將步驟(3)得到的干燥物研磨,然后惰性氣氛下或者還原氣氛下煅燒;(5)將步驟(4)煅燒產物研磨,即得。本發明鋰離子電池正極材料碳包覆磷酸釩鋰的制備方法步驟簡單、快速,能耗低,成本低,環境友好,具有較好的應用前景。
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