本發明公開了一種鋰離子電池負極攪拌方法、用途及鋰離子電池,該方法包括:將導電劑加入溶劑中進行預攪,同時對分散劑進行預攪;將質量百分比含量為50~60%的所述分散劑、以及質量百分比含量為50~70%的負極活性材料,同時加入所述預攪得到的所述導電劑中,進行第一步攪拌;之后,加入質量百分比含量為30~50%的所述負極活性材料,進行第二步攪拌;之后,加入質量百分比含量為40~50%的所述分散劑,進行第三步攪拌;之后,加入粘結劑進行第四步攪拌;之后,進行消泡處理,并在所述消泡處理完成后出料。本發明的方案,可以克服現有技術中均勻性差、循環性能差和可靠性低等缺陷,實現均勻性好、循環性能好和可靠性高的有益效果。
鋰離子電池隔膜的制備方法及鋰離子電池,該隔膜采用以下工藝制成:將超高分子量聚乙烯和高密聚乙烯與添加劑混合均勻;將混合均勻的粉料加入擠出機中,加入填充劑混合后,在150~250℃溫度下擠出;將擠出的隔膜在10~50℃溫度下進行冷卻;將冷卻后的隔膜進行雙向同步拉伸,拉伸時的溫度為80~150℃,橫向拉伸的倍率為4~12倍,縱向拉伸的倍率為3~10倍;將拉伸后的隔膜萃取、熱定型后收卷。本發明制備的隔在提高膜孔隙率的情況下保持了良好的穿刺強度,從而提升了電池的循環性能和倍率充放電性能,也改善了電池的長循環壽命,而且穿刺強度沒有降低,不會對電池的安全性能造成不良影響。
本發明提供了一種硫碳復合材料、其制備方法、含有其的鋰硫電池正極材料和鋰硫電池。該制備包括:制備硫溶膠;將碳材料和硫溶膠的體系利用超聲混合形成混合體系;將混合體系靜置預定時間后去除沉淀和溶劑,得到硫碳復合材料,其中,碳材料為活性炭、介孔碳、乙炔黑和碳納米管。由于硫溶膠的制備為物理凝聚法能耗低,制備過程中無固態物質損失,且不使用有害物作原材料同時也無有毒物生成,因此制備過程環保。形成的納米硫被吸附在碳材料的孔結構中或表面上形成硫碳復合材料,其中的碳可以在一定程度上抑制多硫化物的溶解,從而改善了鋰硫電池的電化學性能。本申請的制備方法具有制備過程簡單、能耗低、產品均一性好、產率高、環境友好等優點。
本發明涉及一種鋰電池隔膜及其鋰離子電池的制備方法,隔膜包括基底層和形成在所述基底層的至少一個主面上的涂布層,涂布層包含聚偏二氟乙烯及其共聚物和無機粒子,并且所述涂布層含有微孔結構;涂布層靠近基底層側的微孔平均直徑大于涂布層表面的微孔平均直徑;涂布層的微孔平均直徑在0.2?10微米。本申請的有點在于:涂布層中的聚偏二氟乙烯及其共聚物具有粘結作用,可以將多孔基底和正、負極粘結起來,形成良好的界面,防止電池使用過程中發生變形,降低安全風險,提高循環性能和能量密度。
本發明提供了一種硅碳復合材料、其制備方法、鋰離子電池用硅基負極及鋰離子電池。該制備方法包括:步驟S1,將硅粉、表面活性劑和第一有機溶劑混合,得到硅粉分散液;步驟S2,對硅粉分散液進行干燥,得到硅源前驅體;步驟S3,將硅源前驅體、聚丙烯腈和第二有機溶劑混合,得到混合紡絲漿液;步驟S4,對混合紡絲漿液進行靜電紡絲,得到硅碳纖維前驅體;步驟S5,對硅碳纖維前驅體進行碳化,得到硅碳復合材料,其中,表面活性劑為硅烷偶聯劑、聚丙烯吡咯烷酮、四氯乙烯組成的組中的一種或多種。利用表面活性劑有效避免了硅粉的團聚,表面活性劑碳化后留下豐富孔隙的碳纖維結構,有效緩沖因硅體積膨脹對其結構的破壞、改善擦了的電性能。
本發明公開了一種隔膜結構、使用該隔膜結構的鋰電芯以及鋰電池。該隔膜結構至少包括層疊設置的一具有耐熱性的耐熱性隔膜以及一具有孔閉合功能的孔閉合隔膜。在電池發生過熱情況下,具有低孔閉合溫度特點的孔閉合隔膜發生孔閉合作用,抑制和緩解熱量的積累。同時具有高耐熱性的耐熱性隔膜能保持隔膜結構整體的穩定性,防止在過熱下因隔膜結構發生熱收縮而導致正負極直接接觸而引起的短路現象的發生,從而提高了電池的安全性能。
本發明公開了一種含硅的鋰離子電池電解液,包括有機溶劑、導電鋰鹽和添加劑。添加劑包括至少一種氟代碳酸酯化合物、至少一種酸酐化合物和至少一種腈類化合物。本發明屬于鋰離子電池技術領域,其優勢在于通過氟代碳酸酯化合物的加入可以抑制電解液分解;酸酐化合物可以有效避免了硅的膨脹引起的界面膜破裂,同時,腈類化合物可以緩解了硅的膨脹。三者的協同作用,使得電池具有超高的循環穩定性和卓越的高溫儲存性能。
本發明涉及一種改性鋰硫電池正極材料,所述正極材料包括PVP空心微球,所述PVP空心微球內壁沉積有硫單質,所述PVP空心微球外部包覆有二硫化鉬。本發明將鋰硫電池的硫單質設計成中空微球的形式,中空結構能夠有效緩解電池充放電循環過程中正極材料的體積膨脹對正極材料的破壞;本發明在含硫中空微球的外層包覆二硫化鉬,極性的二硫化鉬能夠有效吸附同樣是極性的多硫化物分子,抑制其在電解液中的溶解,提高硫單質的利用率,抑制穿梭效應,提高鋰硫電池循環性能和庫倫效率。
本發明提供了一種硅碳復合材料、其制備方法、鋰電池負極材料及鋰電池。該制備方法包括:步驟S1,將納米硅、碳源、刻蝕劑、粘結劑及溶劑進行混合,得混合物;步驟S2,將混合物進行一次碳化處理,得到類石墨烯碳膜包覆硅材料;步驟S3,將類石墨烯碳膜包覆硅材料、碳系列導電劑和高分子導電劑進行混合、壓實成型,得成型料坯;以及步驟S4,將成型料坯進行二次碳化處理,得到硅碳復合材料;其中,刻蝕劑為堿金屬鹽。本申請通過上述一次碳化處理與二次碳化處理的協同作用,得到了循環壽命和倍率性能更好的硅碳復合材料。
一種改善鋰電池表面平整度的方法、鋰電池及其制備方法,在電池本體表面貼附保護膜之前,在電池氣袋的靠近電池本體的一側形成一個或一個以上的封印,所述封印的總長度不超過電池長度的2/3。本發明在貼保護膜之前增加一個在氣袋靠近電池本體的一側形成封印的步驟,通過封印對電池本體上的鋁塑膜形成固定作用,可以避免鋁塑膜在烘烤過程中因保護膜受熱收縮而發生變形,防止電池表面起皺,提高了電池表面的平整度。
本發明解決現有的鋰離子電池制造中漿料均勻性不好,易分層等缺點,提供一種鋰離子電池漿料的制備方法、電池極片和鋰離子電池,可以將漿料中各種物質均勻的混合在一起,穩定性好,不易分層,無氣泡,漿料穩定。鋰離子電池漿料的制備方法,包括如下步驟:a)備料;b)研磨混合,將正極或負極材料投入帶恒溫系統的研磨機中混合;c)球磨,將研磨后的漿料材料投入到密閉的球磨機中進行連續球磨;d)熱交換,通過熱交換管道處理后漿料材料溫度為恒定值;e)抽真空脫泡,將漿料材料注入一旋轉盤中進行高速旋轉,并抽真空脫泡;f)過濾除鐵,將漿料材料送入一帶有磁性的過濾網過濾雜質;g)固定切割,將漿料材料引入到固定切割管中進行多次切割。
一種大電流鋰離子電池組,包括復數個電池模塊組,電池模塊組電芯正極之間、負極之間分別通過大電流連接片相連接,大電流連接片包括開有一排圓形孔的一字形銅片和焊接在兩個相鄰圓形孔之間的工字形鎳片;電池模塊組之間的連接端子上設多個壓線孔和與之對應的連接線線芯,二者采用焊接-壓接-焊接的方式緊密連接;設置在電池模塊組電芯正負極兩頭的絕緣板為開有復數個圓孔的電木板,其朝向電芯正負極的一面設置有導熱防爆絕緣片;本發明解決了大電流充放電時電路發熱的問題,增加了連接端子與線材間的接觸面積,降低了連接溫度,絕緣板和導熱防爆絕緣片在電池工作異常時可以泄壓從而避免電池爆炸起火,本發明電池組工作安全可靠,使用壽命長。
本發明涉及電池技術領域,且特別涉及鋰離子電池三元正極材料的制備方法、鋰離子電池三元正極材料及電池;該制備方法包括將可溶性鋯鹽和分散劑溶于溶劑,得到第一溶液;在第一溶液中混合三元正極材料和氟化銨,得到第二溶液;將第二溶液干燥,得到產物;將產物進行保溫處理,得到預制改性粉末;該制備方法制備的鋰離子電池三元正極材料能夠改善被電解液腐蝕的情況,使得材料的結構穩定,以提高材料的循環穩定性。
本發明提供了一種適用于快充的鋰離子電池用電解液及鋰離子電池。通過向電解液中加入含有式1所示的鋰鹽化合物、式2所示的咪唑羧酸酯類化合物以及二氟磷酸鋰,將所述電解液用于鋰離子電池中時,其能夠使適用于大倍率充放電的高電壓鋰離子電池同時具有優異的高溫儲存和低溫放電性能。其中式1所示的鋰鹽化合物中硫氧鍵和磷氧鍵共同在負極形成堅固的固態電解質界面膜,有效抑制大倍率充放電時電解液的氧化分解,再加上二氟磷酸鋰可降低負極充電阻抗,確保鋰離子在其中的快速傳遞,同時式2所示的咪唑羧酸酯類化合物可在正極表面發生絡合作用,抑制正極金屬離子的溶出,降低大倍率充放電時電芯中的極化副反應。
本發明提供了一種硅基復合負極材料及其制備方法、鋰電池負極材料及鋰電池。該硅基復合負極材料具有結構通式LixMgySizOw,其中,0.10≤x≤0.20,2.00≤y≤2.20,z=6.8,5.30≤w≤7.10。通過該方法形成的硅基復合負極材料一方面能夠補償電池在循環過程中的活性鋰損失,從而減少硅基負極材料在循環過程中生成不穩定的SEI、不可逆硅酸鹽和Li2O,進而提升硅基負極材料的首次庫倫效率。另一方面上述硅基復合負極材料能實現鎂的摻雜,從而使鎂與鋰形成合金來減少不可逆鋰硅酸鹽和Li2O的形成,進而減少硅基負極材料的不可逆容量損失、提升其首次庫倫效率,且該材料組成簡單、成本較低。
本實用新型公開了一種鋰離子電池極片及具有其的鋰離子電池,鋰離子電池極片包括兩面涂覆有活性物質的涂布區域和位于極片兩端的兩面未涂覆活性物質的第一空白區域,所述第一空白區域經卷繞或疊片后,作為極耳實現電流引出,還包括設置于極片中間的兩面未涂覆活性物質的第二空白區域。本實用新型提供的鋰離子電池極片,由于極片中間設置有空白集流體,該空白集流體可以使后續工序注液過程中注入的電解液通過空白集流體時加快滲透率,從而降低電解液吸收不均勻的概率。
本發明提供了一種鋰硫電池隔膜及其制備方法、鋰硫電池及其制備方法,涉及隔膜技術領域,所述鋰硫電池隔膜包括支撐膜,所述支撐膜上復合有摻氮碳吸附?導電涂層,所述鋰硫電池隔膜的制備方法包括如下步驟:將摻氮碳吸附?導電涂層涂覆于支撐膜上,干燥后,得到鋰硫電池隔膜,緩解了傳統的隔膜對于多硫離子基本上是沒有阻擋作用,無法阻擋多硫化物溶出和穿梭現象的技術問題,通過在支撐膜上復合有摻氮碳吸附?導電涂層,使得多硫化物能夠被吸附在隔膜上,進行強導電性轉化,抑制多硫化物的“穿梭效應”,并降低界面反應阻力,有效回收正極與隔膜界面處的溶出硫,提高正極活性物質利用率,限制多硫化物的跨膜擴散,從而提高鋰硫電池的循環性能。
一種聚合物鋰離子電池及聚合物鋰離子電池制備方法,屬于聚合物鋰電池技術領域。使用Diels?Alder反應的產物或產物與原料組合作為隔膜的涂覆層。所述的方法具體如下:利用DGFA和DPMBMI通過Diels?Alder反應制備得到產物X,以產物X為主材,選用合適的配方制備隔膜漿料;然后將該漿料涂覆在隔膜上,將隔膜與電池的其他組件按照常規方法卷繞成電池。本發明所述的方法,成本較低,不會增加現有量產電池的生產成本,且工藝簡單,不會額外增加生產工序,有利于實現量產,具有較強的可行性。本發明通過將物理和化學反應的兩種優勢結合在一起來實現,改善電池的安全性,能夠有效的降低電芯內部溫度,避免電芯發生起火等安全事故。
本發明公開了一種鋰離子電芯及采用該電芯的鋰離子電池,電芯包括電芯主體、正極耳和負極耳,電芯主體包括至少一個正極片、至少一個負極片和至少一個隔膜;正極片包括正極箔材,正極箔材包括正極耳空白區和正極活性區;負極片包括負極箔材,負極箔材包括負極耳空白區和負極活性區;所有正極耳空白區位于電芯主體的一端,所有負極耳空白區位于電芯主體的另一端;正/負極耳蓋設于電芯主體外表面,一端焊接于正/負極耳空白區,另一端超出負/正極耳空白區并向負/正極耳空白區外部延伸,負/正極耳焊接于負/正極耳空白區并向負/正極耳空白區外部延伸;本發明提供的鋰離子電芯通過跨接正極耳空白區和負極耳空白區的極耳,無需模切工序即可實現鋰離子電芯的多極耳結構。
一種非水鋰離子電池電解液及使用該非水電解液的鋰離子電池,屬于鋰離子電池材料領域。主要解決的問題是電池的高低溫性能不理想的問題。所述非水電解液包括非水有機溶劑、鋰鹽和添加劑,所述添加劑含有至少一種膦類化合物和至少一種環狀硫酸酯類化合物;膦類化合物在非水電解液中的質量分數為0.1%~3%,環狀硫酸酯類化合物在非水電解液中的質量分數為0.1%~2%;本發明通過將膦類化合物和環狀硫酸酯類化合物作為功能性混合添加劑使用,在電解液和電極表面形成高強度、低阻抗的保護膜,能夠顯著改善電池的低溫放電特性,同時又能提高電池高溫存儲性能。
本發明公開了一種高倍率聚合物電子煙鋰離子電池。本發明電池含高壓高倍率電解液,其包括18~22%碳酸亞乙酯、47~53%碳酸二甲酯、8~12%碳酸甲乙酯、8~12%LiPF6、9~11%添加劑,其中添加劑含有40~50%1, 2-二氰基乙烷和50~60%丙烯基-1, 3-磺酸內酯;本發明電池正極材料含4.35V高壓低倍率鈷酸鋰、聚偏氟乙烯、導電石墨管和碳納米管,負極材料含人造石墨、羧甲基纖維素鈉、導電石墨管和丁苯橡膠。本發明與現有電池體積能量比提高約10%,放出容量高,放電時間長,電子煙可被吸煙的次數也增加,提升了產品的市場競爭力。
一種廢舊鋰離子電池低溫還原焙燒優先回收鋰的方法,包括以下步驟:預處理、焙燒、水浸、除雜、沉鋰,最終獲得碳酸鋰,其中鋰沉淀鋰為93.6%,鋰綜合回收率達到為90.3%以上,碳酸鋰純度99.5%。本發明能夠選擇性回收廢舊鋰離子電池中的鋰,且回收產品純度高,同時能使廢磷酸鐵鋰電池正極粉高值有效回收,通過低溫還原焙燒,優先選擇性水浸回收碳酸鋰,解決鋰綜合回收率低的問題,低溫焙燒和配套專業還原劑及正極材料活化劑解決整個工藝能耗高和鋰浸出率低的問題,磷酸鐵鋰正極粉廢料作為還原劑與其他鋰離子電池正極廢料混合低溫還原焙燒,解決磷酸鐵鋰正極廢料因價值低回收效益差的問題。
本發明公開了一種用于鋰離子電池的均熱板,其包括相對設置且相互連接的底板與頂板,所述底板與頂板之間設置有相變熱管。本發明還公開了一種采用上述均熱板的鋰離子電池。本發明通過在電池單體最大的兩個側面上安裝均熱板,均熱板內置相變熱管,能夠將積累于電池單體中間部位的熱量傳遞到均熱板的中間部位,進而在相變熱管的作用下將集中于均熱板中間部位的熱量沿著相變熱管往均熱板溫度較低的四周迅速擴散,從而實現電池單體的快速均溫,提高電池與外界的換熱效率。
本發明公開一種單鋰離子聚合物導鋰粘結劑及含有該粘接劑的電池,所述粘接劑包括聚合物鋰鹽鏈段和聚酯鏈段嵌段而成的嵌段共聚物,所述嵌段共聚物包括式Ⅰ所示結構。本發明通過采用磺酰亞胺鋰作為導鋰鏈段,使得粘結劑不僅具有鋰離子電導率,同時由于磺酰亞胺鋰在電解液中的強電離能力使得粘接劑材料還具有較高的離子遷移數(>0.5)和一定的離子電導率。使用本發明粘結劑的電池的常溫循環、倍率性能、低溫性能也得到較明顯的改善。
本發明公開了一種碳材料及以渣油為原料生成碳材料的方法以及鋰電負極電極片與鋰離子電池,該方法包括:提供渣油;將渣油與碳酸鹽模板劑混合,加熱液化,接著在無氧條件下進行碳化處理,形成碳化產物;將所述碳化產物與弱酸接觸,形成所述碳材料。該方法工藝步驟簡單,容易操作,而且通過這種方法所制備的碳材料比表面積較大,具有較好的嵌鋰能力,可用于制備鋰電負極電極片,以在對渣油實現廢物利用的情況下,降低電極片的制備成本。
本發明提供一種鋰離子電池極片及其制備方法及鋰離子電池,屬于鋰離子電池技術領域,具體技術方案如下:一種鋰離子電池極片,包括集流體、第一涂膏層和第二涂膏層,所述第一涂膏層涂覆在集流體的至少一個表面,所述第二涂膏層涂覆在第一涂膏層的表面,所述第一涂膏層包括均勻分散的活性材料、導電劑、粘結劑、金屬纖維,所述第二涂膏層包括均勻分散的活性材料、導電劑、粘結劑和快離子導體材料。本發明在極片中位于內層的第一涂膏層中添加金屬纖維,在極片中位于外層的第二涂膏層中添加快離子導體材料,可同時改善極片的電子導電性和鋰離子傳輸性能,最大限度提高電池的能量密度和功率性能。
本發明公開了循環性能優異的鋰電池負極極片及其制備方法、鋰離子電池。其中,一種負極極片,包括集流體,還包括依次設于該集流體上的導電粘附層、負極材料層和復合導電層。本發明通過在集流體表面涂覆一粘附層,能夠有效改善負極材料與集流體之間的粘附力;粘附層為導電聚合物粘結劑,可以提高極片整體的電子電導率,同時改善極片的倍率性能;涂覆于該粘附層上的負極材料層,能夠有效緩沖由于硅材料體積膨脹導致的應力問題,同時提高膜片與集流體之間的粘結力,防止負極材料脫落;最后涂覆的復合導電層,可有效改善由于硅負極材料體積效應導致的材料之間的導電接觸性問題,同時,復合導電層中添加有鋰鹽添加劑,能夠改善電池不可逆容量損失問題。
本發明提出一種含有鈍化保護膜的鋰電極及其制備方法和應用,包括鋰電極和設置在所述鋰電極上的鈍化保護膜,所述鈍化保護膜包括質量比為85?98:1?5:1?5:0?5的環醚化合物、陶瓷粉末、粘結劑和表面活性劑。本發明的含有鈍化保護膜的鋰電極,通過在鋰電極上設置了鈍化保護膜,并調節材料組成和配比,降低了鋰電極與電解質之間的界面電阻,提高了界面穩定性,使鋰離子電池具有很高的循環效率和循環穩定性,并且能夠有效抑制鋰枝晶的生長,防止電池短路。
本發明鋰離子電池極片的冷卻方法及鋰離子電池極片冷卻裝置涉及電池制造技術領域,其目的是為了提供一種冷卻時間快、效率高、成本低的極片的冷卻方法和冷卻裝置。本發明鋰離子電池極片的冷卻方法,將待冷卻氣體降溫冷卻達到預定冷卻溫度得到冷卻氣體;將冷卻氣體通入極片冷卻隧道箱內;將烘干后的鋰離子電池極片裝入極片冷卻隧道箱;當鋰離子電池極片的溫度降溫到合格溫度時,將鋰離子電池極片送出極片冷卻隧道箱。鋰離子電池極片冷卻裝置包括儲氣裝置、氣體冷卻箱和極片冷卻隧道箱,儲氣裝置與氣體冷卻箱的進氣口連接,氣體冷卻箱的出氣口與極片冷卻隧道箱的進氣口連通,極片冷卻隧道箱還設置有出氣口、極片入口和極片出口。
一種三元動力鋰離子電池正極的制備方法及鋰離子電池,屬于鋰離子電池技術領域。本發明的目的是為了解決現有的鋰離子電池能量密度、功率性能、循環性能不能滿足現有需求的問題,所述方法步驟如下:打開攪拌罐,按照配方設計的質量比加入導電劑、三元NCM、正極粘接劑和NMP,以公轉轉速20~60rpm,分散盤轉速200~2000rpm攪拌分散均勻,調整公轉轉速為10~30rpm,取料測固含,并打開真空泵,保持真空度為?0.08~?0.09MPa,攪拌30分鐘后,放掉真空,即得到正極漿料,將得到的正極漿料涂布于正極集流體上,即得到正極。本發明制備的正極,粘接力好、離子導電性高,能夠實現三元鋰離子電池的大倍率快速充放電。
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