發明人提供了一種包含錳元素的正極活性材料的鋰離子二次電池及其電解液,包括:鋰鹽;非水有機溶劑;式Ⅰ所示的化合物,
本發明提供了一種鋰輝石管道反應器溶出生產氫氧化鋰的方法,將煅燒晶型轉換獲得的β鋰輝石粉、氫氧化鈉、石灰與水調漿,用泵輸送到管道反應器中,利用漿料在管道內流動進行混合并在一定溫度壓力下反應;反應漿料在管道反應器中流出后,固液分離;將濾液通過濃縮、除雜、結晶和母液循環,獲得氫氧化鋰產品。本發明生產氫氧化鋰的流程簡單,投資少,不需要冷凍析出芒硝以及硫酸轉換,生產能耗低,鋰提取率高。
本發明屬于電池技術領域,更具體地涉及一種補鋰處理的負極極片及其鋰離子電池。本發明提供的補鋰的負極極片,包括負極集流體與設置在負極集流體至少一個表面上包含負極活性物質的負極活性物質層,在所述負極活性物質層遠離集流體的表面設置補鋰層,所述補鋰層包括補鋰區與間隙區,所述補鋰區與間隙區依次相互連接,所述補鋰區與間隙區滿足:3.3×10?3≤A/(A+B)<0.98,其中,A為補鋰區寬度,B為間隙區寬度,所述A和B均為沿補鋰區與間隙區連接的延伸方向的測量值。本技術方案提供的負極極片有效改善極片發熱問題,補鋰區與間隙區形成的通道可以使得鋰離子電池在注液后,電解液更加有效地浸潤負極極片,提高電池能量密度,同時還能提升電池循環壽命和動力學性能。
本發明提供一種納米磷酸鈦鋁鋰固態電解質及其制備方法、鋰離子電池和用電設備。納米磷酸鈦鋁鋰固態電解質的制備方法,包括:將包括鈦的化合物、有機溶劑、混合溶劑、鋰源化合物、鋁源化合物和磷源化合物在內的原料混合得到反應前驅液;將反應前驅液加熱反應得到沉淀物,然后將沉淀物加熱預分解、煅燒得到納米磷酸鈦鋁鋰固態電解質;混合溶劑包括乙二醇和水。納米磷酸鈦鋁鋰固態電解質,使用所述的制備方法制得。鋰離子電池,包括所述的納米磷酸鈦鋁鋰固態電解質。用電設備,包括所述的鋰離子電池。本申請提供的納米磷酸鈦鋁鋰固態電解質的制備方法,可大批量可控制備尺寸在20?100納米范圍內的納米磷酸鈦鋁鋰固態電解質。
本發明屬于鋰金屬電池材料領域,具體公開了一種3D鋰金屬負極;由3D金屬骨架和復合在所述骨架中的金屬鋰層組成;所述的3D金屬骨架的孔隙率為20~80%;厚度為25~800μm。本發明還提供了所述的3D鋰金屬負極的制備方法以及在鋰金屬電池中的應用方法。本發明的3D金屬骨架孔隙率可調、結構可控、機械強度大且制備工藝簡便。獲得的高的比表面積的3D鋰金屬負極可以顯著降低表觀電流密度。同時,可控的比表面積以及規整的成核位點可以有效實現均勻的鋰沉積和緩解鋰金屬電池的體積效應,最終獲得高庫倫效率和長循環壽命的鋰金屬電池。
本發明公開了一種鋰離子二次電池電解液,其包括非水溶劑和溶解在非水溶劑中的鋰鹽,還包括含硼鋰鹽添加劑和聚丙烯酸衍生物添加劑。相對于現有技術,本發明通過加入高溫性能優異的硼鋰鹽添加劑,同時加入聚丙烯酸衍生物添加劑,可使鋰離子電池同時具有良好的高低溫循環性能。此外,本發明還公開了一種包含該電解液的鋰離子電池。
本發明公開了一種鋰離子電池陽極活性材料,鋰離子電池陽極活性材料包括硅合金顆粒,其中,硅合金顆粒內部呈中空的蜂窩狀,外層包覆有無定形碳層。本發明鋰離子電池陽極活性材料為內部呈中空的蜂窩狀、外層包覆有無定形碳層的硅合金顆粒,不僅可以通過蜂窩的孔隙來減緩充放電過程中的體積膨脹,還可以通過中空結構減少顆粒的相對膨脹,減少對顆粒表面SEI膜的破壞,提高鋰離子電池的電化學性能,延長鋰離子電池的使用壽命。此外,本發明還公開了一種鋰離子電池陽極活性材料的制備方法以及使用本發明鋰離子電池陽極活性材料的鋰離子電池陽極片和鋰離子電池。
本實用新型提供用于鋰膜成形的機構以及用于極片補鋰的裝置。用于鋰膜成形的機構包括軋制機構及去除機構;軋制機構用于將鋰帶軋制成鋰箔并使鋰箔連續性地粘附在轉移膜上;去除機構用于將連續粘附在轉移膜上的鋰箔間斷性地去除。用于極片補鋰的裝置包括輥壓機構以及極片提供機構,輥壓機構包括兩個壓輥;極片提供機構用于向兩個壓輥之間提供極片,極片包括集流體以及活性物質層;用于極片補鋰的裝置還包括前述的用于鋰膜成形的機構,用于鋰膜成形的機構形成的鋰膜中的鋰箔間斷性地粘附在轉移膜上;輥壓機構用于在壓延時使鋰膜中的間斷性的鋰箔脫離轉移膜并粘附到活性物質層上。用于極片補鋰的裝置能夠消除在極片間歇補鋰時空白集流體區的拖尾現象。
本發明適用于化學合成技術領域,提供了一種基于石墨烯-石墨球復合材料的鋰電池電極片的制備方法,通過用立體式化學氣相沉積的方法,在高溫下通過多孔催化金屬裂解碳氫氣體,得到氣相的碳自由基,所述碳自由基沉積到石墨球的石墨化表面,原位地在石墨球表面生長出石墨烯,從而制備出石墨烯-石墨球復合材料;將得到的石墨烯-石墨球復合材料與PVDF粘合劑混合,調成漿液后直接涂敷或旋轉涂布至銅箔表面,再烘干、壓實和剪切,得到鋰電池電極片。本發明可以大量地制備基于石墨烯-石墨球復合材料的鋰電池電極片,極大地提高鋰電池負極材料的性能,解決目前鋰動力電池能量密度和功率密度不足的問題。
本發明提供了一種鋰離子電池的富鋰極片及其制備方法。所述鋰離子電池的富鋰極片的制備方法,包括步驟:(1)在保護氣體環境下,將鋰錠熔融得到熔融鋰;(2)在真空環境下,將陶瓷顆粒加熱干燥除水得到干燥除水后的陶瓷顆粒;(3)在保護氣體環境下,將干燥除水后的陶瓷顆粒加入到熔融鋰中,攪拌使其混合均勻,得到改性的熔融鋰;(4)在保護氣體環境下,將改性的熔融鋰均勻地涂覆到待富鋰的極片表面以形成富鋰層,經冷卻至室溫后即得到鋰離子電池的富鋰極片。所述鋰離子電池的富鋰極片通過前述鋰離子電池的富鋰極片的制備方法制備。本發明的鋰離子電池具有低成本、高效、高品質、安全、環境友好的特點。
一種鈦酸鋰材料及其制備方法和在鋰離子電池中的應用,涉及鋰離子電池。所述鈦酸鋰材料包括本體鈦酸鋰材料,在本體鈦酸鋰材料表面或本體鈦酸鋰材料內部孔道上具有富氮組分氮化鈦。納米尺度前驅體材料合成及處理步驟:制備納米尺度的鈦酸鋰本體材料或TiO2粉體材料,所得材料進行表面處理;表面氮化處理步驟:將前軀體納米TiO2或本體材料在無機富氮混合物中進行表面氮化處理;煅燒步驟:將表面氮化處理過的TiO2與化學計量比鋰化合物混合后煅燒,得鈦酸鋰材料。所述鈦酸鋰材料可在制備電極中應用。所述鈦酸鋰材料可在制備鋰離子電池中應用。
本發明公開了一種廢舊磷酸鐵鋰材料酸法經濟回收鋰的方法,將廢舊磷酸鐵鋰粉末與濃硫酸和水調成漿料,加熱條件下進行曝氣攪拌氧化反應,然后加入過氧化氫繼續進行加熱攪拌氧化反應,過濾,濾液先用碳酸鈣溶液調整pH值,以防局部pH過高,避免鋰與殘留的磷酸根結合,接著加入石灰調節pH除去鎂鎳鈷錳鋁鐵銅等雜質,過濾后加入飽和碳酸鋰除鈣,過濾,最后在濾液中通二氧化碳沉降回收碳酸鋰。本發明方法從報廢磷酸鐵鋰動力電池中制得高純碳酸鋰,改變了傳統回收方法使用強酸和雙氧水進行酸溶的方法,用曝氣這一簡單環保的方法代替大部分的過氧化氫,大大減少了過氧化氫和酸的使用,降低了回收成本,簡單且更環保,適用于大規模工業生產。
本發明提供了一種鋰離子二次電池及其富鋰負極片。所述鋰離子二次電池的富鋰負極片包括:負極集流體;以及負極活性物質層,含有負極活性物質且涂覆在負極集流體的表面。所述負極活性物質層遠離負極集流體的表面上涂覆有含鋰漿料層;所述含鋰漿料層包括分散劑、導電劑、鋰金屬粉末以及非水有機溶劑,其中非水有機溶劑與鋰離子二次電池的電解液互溶。所述鋰離子二次電池包括前述富鋰負極片。本發明的富鋰負極片可實現準確、定量、均勻地富鋰,且無鋰金屬粉末污染,制備工藝更簡化,提高了富鋰負極片的補鋰效率。本發明的鋰離子二次電池具有較高的首次庫倫效率和倍率性能,同時具有較低的內阻和自放電。
一種磷酸鐵鋰鋰離子電池片及其加工方法,涉及一種鋰鋰離子電池。提供一種能夠有效地改善集流體與活性物質之間附著性的磷酸鐵鋰鋰離子電池片及其加工方法。磷酸鐵鋰鋰離子電池片設有集流體,在集流體正反兩面涂有導電層,所述導電層的組成及其按質量百分比的含量為:導電劑1%~6%,粘結劑3%~5%,余為正極活性物質。將粘結劑與水混合,得粘結膠;在粘結膠中加入導電劑,得導電膠;在導電膠中加入磷酸鐵鋰,得正極漿料;將正極漿料攪拌,調節粘度為4000~8000mpa.s,過篩,得漿料;將過篩的漿料涂覆于集流體的正反兩面,烘干,完成涂布,得磷酸鐵鋰鋰離子電池正極片。
本發明涉及礦石提鋰技術領域,尤其涉及一種從含鋰礦物中提取鋰的方法。該方法包括以下步驟:磨浸,對含鋰礦物與含鈣物質的混合物料邊研磨邊浸出,形成漿料;其中,所述含鈣物質與所述含鋰礦物的粒徑比為0.1:1~10:1,所述含鈣物質的粒徑小于或者等于15微米,所述含鋰礦物的粒徑小于或者等于15微米,所述含鈣物質為碳酸鈣、氫氧化鈣、氧化鈣、以碳酸鈣為主要成分的物質、以氫氧化鈣為主要成分的物質或以氧化鈣為主要成分的物質中的一種或多種的混合物;壓浸,對磨浸后的所述漿料進行壓煮反應,使所述含鋰礦物中的鋰離子浸出。本發明所采用的方法具有對環境友好、較高的鋰浸出率、能耗低、工藝簡化易操作等多重優勢。
本申請提供了一種極片補鋰裝置和極片補鋰方法。包括鋰料涂布機構和輥壓機構,鋰料涂布機構用于將鋰料涂覆到經過鋰料涂布機構的基材的表面,輥壓機構用于輥壓極片和涂覆有鋰料的基材,以將基材上的鋰料轉移至極片。本申請將鋰膜的成型工藝和極片的補鋰工藝集成在一起,取消鋰膜的成型工藝和極片的補鋰工藝之間的物料轉移工藝,降低設備占用的空間,提高極片補鋰的效率。
本發明公開了一種硫酸鋰溶液吸附碳化制備高純碳酸鋰的方法,包括以下步驟:先將硫酸鋰溶液、硫酸與偏鋁酸鈉漿料混合攪拌沉鋰,過濾得到濾渣和濾液;再將濾渣加水配漿,并將漿液加入碳化反應槽,通入CO2氣體反應,過濾得到氫氧化鋁和碳酸氫鋰溶液;然后將碳酸氫鋰溶液進行熱解獲得高純碳酸鋰。本發明將硫酸鋰溶液加入到鋁酸鈉溶液中,使Li+與Al(OH)4?反應生成LiXA1Y(OH)(3Y+X)?nH2O復鹽沉淀,進行沉鋰,再經過碳化工藝除去不溶雜質、氫氧化鋁、鈉、硫酸根等,得到高純級碳酸鋰,不需離子交換,原料消耗少且來源廣,濾渣循環利用,成本低廉,具有成本與技術經濟優勢。
本申請涉及電池領域,特別涉及一種電解液及應用該電解液的鋰離子電池。本發明提供一種電解液,包括電解質和溶劑,還包括添加劑A和添加劑B,所述添加劑A選自化學結構式如式I所示的化合物中的至少一種,所述添加劑B選自化學結構式如式II所示的化合物中的至少一種。本發明所提供的電解液中,在鋰離子電池電解液中引入添加劑A和添加劑B,兩者的聯用可以在正負極極片表面同時成膜,并且在負極表面形成阻抗較低且高聚合度、排列有序、富有韌性的網狀有機膜,在明顯改善鋰離子電池循環性能和高溫存儲性能的同時,還可以保證鋰離子電池的動力學性能優良。
本發明公開了一種鋰輝石管道反應提鋰工藝,將β?鋰輝石粉、硫酸鈉(或者含有硫酸鈉的循環母液)和添加劑配成漿料進行預熱后或者直接通過泵輸送至管道反應器中,在管道反應器中進行充分混合反應。反應完成后的漿料降溫后進行固液分離,所得濾液經過除雜、濃縮精制、沉鋰和過濾得到碳酸鋰產品,沉鋰母液可作為循環母液返回反應,鋰輝石中鋰的浸取率可達95%左右。本發明通過漿料在高溫高壓的管道流動過程中進行反應,反應過程中沒有機械攪拌裝置,設備簡單、投資少,充分利用價值低廉的硫酸鈉,與鋰輝石提鋰過程形成閉路循環系統,實現了生產過程的良性循環,具有流程簡單、處理量大、成本低、能耗小等優點,實現了礦石提鋰過程的清潔生產。
本發明公開了一種廢舊磷酸鐵鋰短流程酸浸回收電池級鋰的方法,先用過量酸酸浸廢舊磷酸鐵鋰粉末,過濾掉不溶物;利用廢舊磷酸鐵鋰粉末的堿性調節濾液pH值,過濾,未完全溶解的殘渣循環進入下一次的酸浸中;為防止局部pH過高,先利用碳酸鈣初步調節濾液pH到5,再用石灰繼續調節pH到10,過濾,濾液中加入飽和碳酸鋰除鈣,過濾;濾液中通二氧化碳沉降回收電池級碳酸鋰。本發明從廢舊鋰離子電池中回收鋰,用廢舊磷酸鐵鋰中和酸浸出液的pH值,避免堿的浪費。該方法適用于任何品牌批次的廢舊磷酸鐵鋰電池正極廢料,無需調整工藝參數,簡單高效,流程短,適用于大規模工業化的從廢舊磷酸鐵鋰電池正極材料中回收鋰,經濟效益顯著。
本發明屬于鋰離子電池技術領域,尤其涉及一種向鋰離子電池負極片補充鋰粉的方法,包括以下步驟:第一步,將冷壓后的負極片放置在收放卷機構上,并將鋰粉放置于喂料機構中,喂料機構位于負極片上方;第二步,加入電場,打開喂料機構,使鋰粉在電場的作用下吸附于負極片的表面;第三步,對吸附有鋰粉的負極片進行滾壓。相對于現有技術,本發明通過電場提供的靜電效應,可以控制鋰粉的運動,克服金屬鋰粉在空氣中的漂浮,同時可以控制鋰粉的加入量和鋰粉在極片的分散程度,從而使鋰粉能夠均勻、定量、精確的分散在負極片表面。此外,本發明的整個工藝過程只需要在干燥環境中進行,無需在制備漿料的過程中加入鋰粉,制作工序簡單,成本低,適合量產。?
本發明公開了一種鋰電池封口結構及鋰電池,包括底座、剪切模塊、電芯壓板、操作臺、脫模系統、包膜模塊、吸附壓型模塊和電芯。本發明通過設置的剪切模塊,可以對加工完成的電芯進行余料切除,從而使電芯在加工完成后邊緣比較光滑,通過設置的脫模系統,可以對加工完成后的電芯進行脫模,并且可以防止電芯在脫模過程中出現卡模的現象,通過才通用吸附壓型模塊,可以實現更換不同的電芯壓板來適應不同的電芯,從而使本裝置具備了柔性加工的功能。
本發明涉及電極材料及電化學領域,具體涉及一種鋰金屬電池鋰負極的改性方法及鋰金屬電池。本發明將聚乙烯吡咯烷酮K?30、1,3,5?苯三甲酸和Ni(NO3)2·6H2O溶解甲醇中,攪拌;之后進行溶劑熱反應,得到的樣品再經洗滌烘干;得到了Ni?MOF前驅體,然后在氬氣氛圍下300?500℃溫度下保持2?4個小時,最后得到Ni/C微球,將材料與乙炔黑、阿拉伯樹膠混合涂覆在鋰負極上。本發明采用Ni?MOF衍生的含鎳金屬的碳微球對鋰金屬電池負極進行表面修飾改性,其材料表現出高的庫倫效率和優異的循環穩定性。
本申請提供了一種金屬鋰帶、預補鋰極片及預補鋰方法。本申請所提供的金屬鋰帶包括鋰基材和摻雜于鋰基材中的金屬元素,所述金屬元素包括鎂、硼、鋁、硅、銦、鋅、銀、鈣、錳、鈉中的至少兩種;且所述金屬鋰帶的強度σ、寬度w及厚度h滿足:σ2?(w/105h)2>0。本申請通過金屬元素的添加對金屬鋰帶的強度進行調節;同時使調節后的金屬鋰帶的強度與其寬度、厚度形成匹配,確保了在將金屬鋰帶軋制至合理薄度的過程中,避免出現鋰帶邊緣開裂的現象,節省了鋰金屬資源和生產成本,也使極片獲得均勻的預補鋰效果。
鋰離子電池正極材料鈷酸鋰廢料中回收鈷鋰的方法,其步驟為:將廢鋰離子電池進行放電、拆解獲得廢正極片,廢正極片經焙燒、水溶解、過濾獲得廢鈷酸鋰;廢鈷酸鋰與硫酸鉀混合后球磨,球磨產物裝入吸收裝置;制酸尾氣先經過轉化后再通入吸收裝置,吸收裝置出來的符合排放標準的氣體排至大氣,吸收裝置中的混合物取出用水浸出,再向溶液中加入碳酸鉀溶液后過濾,濾渣中補充碳酸鋰后球磨、壓緊、焙燒,重新獲得電化學性能良好的鈷酸鋰正極材料。濾液經結晶處理后獲得硫酸鉀。
本發明涉及一種鋰離子電池正極用大粒徑磷酸鐵鋰復合材料及其制備方法、鋰離子電池,屬電池領域。上述復合材料包括核心、粘附于核心的表面的外殼及包覆于外殼的表面的碳材料層。核心的材料包括鎳鈷錳酸鋰、鈷酸鋰和錳酸鋰中的任意一種,外殼的材料為磷酸鐵鋰。其成本低、能量密度高、導電性能好且堆積密度大。制備方法包括:于核心的表面施加粘合劑并將磷酸鐵鋰粘附于核心的表面,干燥,氣相層積使碳材料包覆于外殼的表面形成碳材料層。此方法簡單,能提高磷酸鐵鋰復合材料的粒徑,并在一定程度上降低粒徑磷酸鐵鋰顆粒增大后帶來的材料導電性能的下降、充放電容量下降等影響。包括上述復合材料的鋰離子電池安全性好、循環壽命長、高溫穩定性好。
本實用新型提供一種用于鋰電池的軟包殼體及應用其的軟包鋰電池,其特征在于:軟包殼體的形狀和尺寸與其所包覆的鋰電池的外形和尺寸相匹配,包殼體至少由兩層包裝物如鋁塑膜構成,所述各層包裝物具有延展性,至少其中的相鄰兩層包裝物之間具有若干個腔室,所述腔室內具有氣態或固態填充物或其組合,所述軟包殼體具有結構簡單,思路新穎、便于安裝等優點,在鋰電池包裝及防護方面有著廣泛的應用前景。
本發明提供一種補鋰材料及其制備方法、鋰離子電池及其補鋰方法,涉及鋰電池技術領域。通過在補鋰原料的表面包覆弱極性有機溶劑得到補鋰材料,提高了補鋰材料的空氣穩定性差,并有效避免引入補鋰材料帶來的副作用。本發明還涉及含有該補鋰材料的電池的補鋰方法,包括:根據補鋰材料的首圈充電曲線生成多個脫鋰充電平臺,根據該脫鋰充電平臺對電池進行階梯多平臺充電,最大限度地使補鋰材料中的鋰離子高效脫出,極大地提高了材料的補鋰容量,提升電池體系的整體性能。該方法實施見簡單、通用性極強、能夠適用于多種補鋰材料。
本發明公開了一種鋰離子電池負極用懸浮劑,其包含通式(I)所示的化合物:
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