本文公開發表了一種新型的鋰硫電池正極材料,由常用的鋰電池正極材料磷酸鐵和納米硫復合而成。在表面活性劑的作用下,用含硫化合物和酸性物質反應生成納米硫,硫經處理后重新分散,在含硫的溶液里用含磷物質和含鐵物質反應生成磷酸鐵,最后合成硫/磷酸鐵復合納米材料。納米材料可以縮短電子和離子在材料中的傳遞距離,從而有效提高硫的利用率。將此正極材料應用于鋰硫電池,表現出了良好的電化學性能。磷酸鐵作為鋰硫電池的正極材料,具有多重功能:磷酸鐵能夠活化絕緣的Li2S;促進離子和電子的傳遞;吸附多硫化物;防止活性物質團聚;起到一定的導電作用。磷酸鐵的多重作用顯著提高了硫的利用率和電池的循環穩定性。
本發明公開了一種阻燃型鋰離子電池電解液及鋰離子電池。所述電解液由有機溶劑、鋰鹽、環狀磷腈類阻燃劑和功能添加劑組成;其中電解液中的功能添加劑在電解液中的摩爾濃度為0.001~0.1mol/L,優選0.03~0.06mol/L,所述功能添加劑的化學通式為AXB或者AB;其中環狀磷腈阻燃添加劑具有良好的阻燃性能,該添加劑與電解液功能添加劑可以促使電解液體系在正負極表面形成穩定的界面膜,提高電解液阻燃性能的同時兼顧保證電解液具有量好的循環性能,并且可以改善由于阻燃劑的加入導致低溫析鋰的問題,有效提高電池綜合性能。
本發明公開了含穩定鋰鹽的負極漿料及制備方法、負極極片和鋰離子電池。其中所述的含穩定鋰鹽的負極漿料,由下列重量百分比含量的原料配制而成:負極材料90~96%、導電劑0.5~3%、粘接劑0.5~4.5%、穩定鋰鹽0.5~5%。本發明將穩定鋰鹽與傳統負極材料混合,用作負極極片的涂布層。由于人工加入穩定鋰鹽,相當于形成了人工的SEI膜。本發明提供的電池使用時,可以降低首次充放電的正極鋰離子損耗,從而提高電池的能量密度,同時又有利于提高電池的循環性能。本發明簡單、方便易行,通過穩定鋰鹽引入量的控制,可方便控制預鋰化程度。
本發明提供了一種鋰離子電池用的高容量快充負極材料及鋰離子電池,通過在石墨負極材料中引入硅酸鹽、鐵元素、硼元素,可以較好的提升電池能量密度和充電倍率。發明人研究發現,在負極材料的制備過程中硅酸鹽、鐵元素的引入在石墨化過程中起到催化的作用,其可以提升石墨的有序度和石墨的容量,硼元素的引入可以增加石墨晶格的靈活性,使晶格扭曲并進一步提升石墨的容量,同時硼原子缺一個電子進入石墨晶格中可以改變石墨內部的電子狀態,有利于鋰離子的嵌入,進而提升了石墨的充電性能。
提高鋰電池首次充放電效率的方法,準備負極物料,向負極物料中加入鋰源化合物,所添加的鋰源化合物的質量為所有物料總質量的0.1%~10%;將負極物料和鋰源化合物攪拌均勻形成漿料;將攪拌好的漿料涂布到集流體上,經烘烤得到負極片;將負極片與正極片匹配卷繞、封裝注液陳化后,得到鋰電芯。本發明通過在負極中添加合適鋰源,以彌補形成SEI膜過程中鋰離子的損失,從而提高鋰離子電池的首次充放電效率和鋰電池的可逆容量,而且不影響其循環性能。
本發明公開了一種電解液添加劑、鋰離子電池電解液及鋰離子電池,其中電解液添加劑包括結構式1或結構式2所示的化合物A,其中R1~R12各自獨立地選自氫、鹵素、取代或未取代的C1~C6烷基、取代或未取代的C2~C6不飽和基、取代或未取代的氨基。該化合物A在電極/電解液界面處被還原形成厚度適中的界面膜,因而可改善化合物A上N?C結構的熱穩定性,故可提高高電壓鋰離子電池的高溫性能;同時該化合物A形成的界面膜具有良好的傳導鋰離子孔道,低溫下鋰離子傳導孔道不容易縮孔、循環過程中鋰離子傳輸孔道不容易坍塌閉合,因此化合物A還可提高高電壓鋰離子電池的低溫性能和循環性能。
本發明公開了鋰電池SOC估算方法、鋰電池模塊及用電設備,鋰電池SOC估算方法包括以下步驟:預設鋰電池SOC與至少一個鋰電池工作參數之間對應關系的待解函數關系式;統計所述待解函數關系式中未知量的數量N;采集鋰電池工作狀態下的M組采樣數據,M≥N且每組采樣數據包含鋰電池SOC以及待解函數關系式中的所有鋰電池工作參數;根據M組采樣數據計算出待解函數關系式的所有未知量;將未知量代入待解函數關系式中得到SOC估算模型。本發明利用多組采樣數據計算得到待解函數關系式中的未知量,形成最終的SOC估算模型,以實現高效的動態估算鋰電池SOC值。
本發明公開了一種非水鋰離子電池電解液及鋰離子電池,非水鋰離子電池電解液包括電解質鹽、非水有機溶劑和功能添加劑,所述功能添加劑為低阻抗添加劑和負極成膜添加劑。本發明通過引入低阻抗添加劑和負極成膜添加劑應用于非水鋰離子電池電解液及鋰離子電池中,由該非水鋰離子電池電解液制成的電池在首次化成時可以形成致密均勻、鋰離子傳導性高的SEI膜,使電池在充放電期間的電流分布均勻,使鋰離子的離子導電性增加,進而提高鋰離子電池的常溫循環性能、高溫循環性能、高溫存儲性能和低溫循環性能。
本發明提供一種全固態鋰電池正極片及其制備方法以及全固態鋰電池,所述正極片由包括含鋰活性材料、導電劑和復合固態電解質的功能層原料經混合、壓實處理后形成的功能層;其中,所述復合固態電解質呈核殼結構,其核的原料為可變形鋰鹽,殼的原料為固態電解質。本發明提供的全固態鋰電池正極片具有較高的離子傳輸能力等特性,并使得采用該正極片形成的全固態鋰電池具有較高的離子電導率、較低的阻抗、較高的放電容量等優良性能。
本發明提供了一種鋰電池用電解液及鈦酸鋰電池。上述鋰電池用電解液包括鋰鹽、有機溶劑以及添加劑,該添加劑包括熱敏傳感有機化合物,以有機溶劑和添加劑的總量計,熱敏傳感有機化合物的重量百分含量為1~10%。本申請通過向電解液中添加熱敏傳感有機化合物,該熱敏有機化合物溶于有機溶劑,且在溫度升高達到一定閾值時,會在電極表面形成一層薄膜,并且其電阻突然增大2~5個數量級,使得電極表面瞬間變成絕緣體,阻止電子的通過,防止電池內部的活性物質結構繼續發生不可逆變化,并且防止電解液的繼續分解,進而阻止了電池繼續產生氣體和熱量,可有效降低電池脹氣、起火或爆炸的風險。
本發明提供一種鋰離子電池正極片及其制備方法以及鋰離子電池,所述正極片包括正極集流體和涂覆于正極集流體上的功能層,所述功能層的原料包括具有介孔結構的含鋰活性材料。本發明提供的正極片,可有效提高鋰離子電池的功率密度以及低溫脈沖性能等品質。
本發明提供了一種鋰離子電池負極及其制備方法、鋰離子電池。該鋰離子電池負極包括:負極集流體以及涂覆于負極集流體表面的鈦酸鋰層與石墨層,以及各自獨立地分散在鈦酸鋰層中與石墨層中的導電劑,且石墨層介于負極集流體與鈦酸鋰層之間。將本申請的鋰離子電池負極用于鋰離子電池,由于鈦酸鋰的電極電位相對高于石墨的電極電位,從而使得鋰離子先與鈦酸鋰進行化學反應,且鋰離子嵌入鈦酸鋰的速率快于鋰離子嵌入石墨的速度,進而減少電池充電過程中石墨參與副反應的量以減少石墨的不可逆容量損失,進一步地改善鋰離子電池的循環性能與倍率性能。
本發明涉及一種PEO-鋰鹽復合鋰離子導電膜的制備方法,包括1)將鋰鹽、氟化鈣和PEO加入乙腈中,攪拌均勻成粘稠溶液;2)將含鋰礦物放入QM行星式球磨機中研磨1h,研磨結束后,測量其平均粒徑;3)稱一定量研磨過的含鋰礦物粉末加入乙腈中,超聲振蕩15min后,攪拌至均勻;4)將步驟1)和步驟3)得到混合物按比例混合,攪拌至均勻,倒入聚四氟乙烯制成的模具中,室溫下放置,自然成膜,60℃下真空干燥24h,形成全固態復合聚合物電解質膜。本發明公開的隔膜制備方法具有工藝簡單,生產成本低的特點。
本發明提供了一種鋰離子電池用非水電解液及包括該非水電解液的鋰離子電池。所述非水電解液包括鋰鹽和非水有機溶劑,所述非水電解質還包括式1所示的化合物中的至少一種;所述非水電解質還包括其他至少一種與式1所示的化合物具備協同作用的物質,通過它們之間的協同作用,在保護正極的同時,負極也起到一定的保護作用,電池具有較優的高溫存儲性能、循環性能,同時可兼顧低溫性能。
本發明公開了一種鋰金屬電池用電解液及包含其的鋰金屬電池。其中,鋁酸鍶作為鋰金屬電池電解液添加劑應用。應用本發明的技術方案,在電解液中添加少量鋁酸鍶,鋁酸鍶可在較低的電壓下氧化,通過簡單的預循環過程參與SEI膜的形成,少量鋁酸鍶的引入不會影響電池的正常充放電,經過一個簡單的預循環即可原位改善SEI膜成分,實現穩定鋰金屬和電解液界面的形成,從而提高電池能量利用率和循環壽命;這不但能夠抑制鋰枝晶的生長,還能減少副反應的發生,提高電池的庫倫效率至99%,延長循環壽命,循環300圈后放電容量僅下降為初始容量的93.5%。
本發明涉及一種錳酸鋰為正極材料的鋰離子電池用電解液,從電解液最基本的溶劑入手,找到錳酸鋰為正極材料鋰離子電池的較佳溶劑配方為EC+EMC+PC,進而通過實驗確定較佳的鋰鹽濃度,并開發出苯砜、碳酸亞乙烯酯、甲苯、聯苯、亞硫酸丁烯酯、雙草酸硼酸鋰等功能添加劑。本發明設計和開發出集負極成膜、過充阻斷、以及吸氧阻燃功能于一體的復合型鋰離子電池用功能電解質,在不影響鋰離子電池的容量、循環壽命和其他方面的性能的基礎上,全面解決電池在3C10V的過充制度下的安全問題,為鋰離子電池推廣應用提供技術保證。
本發明提供一種預鋰化硅負極材料及硅負極極片及其制備方法以及鋰電池,所述預鋰化硅負極材料包括硅負極材料和與所述硅負極材料復合的含鋰聚合物;其中,所述含鋰聚合物包括如下述式1所示的聚合物:
一種磷酸鐵鋰二次電池用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磷酸鐵鋰電池的倍率性能及低溫性能不理想的問題,所述方法具體如下:打開攪拌罐,按照配方設計的質量比加入導電劑、磷酸鐵鋰、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,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,具有粘接力好、離子導電性高,能夠實現鋰離子電池的大倍率快速充放電。
本發明涉及鋰離子二次電池技術領域,尤其涉及一種鈦酸鋰動力電池及鈦酸鋰動力電池的制備方法。鈦酸鋰動力電池的制備方包括如下步驟:S1、將鎳鈷錳酸鋰和/或錳酸鋰、導電劑、粘結劑和鋰鑭鈦氧化合物加入到溶劑中形成正極漿料,將得到的正極漿料涂覆到集流體上得到正極片;S2、將鈦酸鋰、導電劑、粘接劑和鋰鑭鈦氧化合物加入到溶劑中形成負極漿料,將得到的負極漿料涂覆到集流體上得到負極片;S3、將步驟S1制備的正極片和S2制備的負極片制成鈦酸鋰動力電池。本發明中的鈦酸鋰動力電池提升了充放電過程中的鋰離子擴散速率,從而大大改善了電池的高功率輸出性能。本發明中的鈦酸鋰動力電池的制備方法具有工藝簡單、適宜規?;a的優點。
本發明提供一種能有效改善鋰離子電池循環性能、存儲性能以及安全性能的含新型添加劑的鋰離子電池用電解液及鋰離子電池。電解液包括電解液主體和含硅的二咪唑類化合物;鋰離子電池包括正極片、負極片、隔膜以及所述電解液;含硅的二咪唑類化合物作為電解液添加劑時,能在鋰離子電池的正極和負極材料界面形成具有優異電化學穩定性和離子導電性能的界面膜;同時該類添加劑由于具有Si?N鍵的結構,可以與H2O/HF反應,抑制LiPF6與H2O反應,降低HF含量,提高電解液的存儲穩定性和熱穩定性,改善電池的高溫循環性能。本發明用于鋰離子電池領域。
本發明提供一種鋰電池極片及其制備方法及鋰電池,屬于鋰電池技術領域,具體方案如下:一種鋰電池極片,包括金屬骨架和活性物質,所述金屬骨架具有開放性結構,所述活性物質鑲嵌在金屬骨架的開放性結構中,所述金屬骨架與活性物質之間存在空隙;一種鋰電池,包括隔膜、電解液和含有正極活性物質的正極極片和含有負極活性物質的負極極片。本發明的有益效果是通過增加極片厚度可提高電池能量密度,同時又保證電池具有良好的倍率性能和循環性能。
本發明公開了一種鈦酸鋰電池非水電解液及鈦酸鋰電池,旨在提供一種能抑制鈦酸鋰電池產氣以避免電池在高溫時脹氣的一種鈦酸鋰電池非水電解液及鈦酸鋰電池。該鈦酸鋰電池包括正極材料、負極材料和電解液,所述負極材料為鈦酸鋰,所述電解液包括鋰鹽、有機溶劑以及添加劑,所述添加劑選自二氟(雙草酸根合)磷酸鋰、四氟(草酸根合)磷酸鋰、三草酸磷酸鋰、1,8-萘磺酸內酯、1,3-丙烯磺酸內酯中的至少一種,所述添加劑的使用質量相當于所述鋰鹽和所述有機溶劑總質量的1%~5%。本發明可廣泛應用于鈦酸鋰電池領域。
本發明涉及一種鋰電池正極片及卷繞式電芯及鋰離子電池,該正極片包括正極集流體和涂布于正極集流體至少一表面上的功能層,所述正極集流體的第一表面上設有正極極耳,與所述第一表面相對的第二表面的功能層包括靠近正極極耳的雙層涂布區,所述雙層涂布區包括第一正極活性材料層和第二正極活性材料層,所述第一正極活性材料層位于正極集流體表面和第二正極活性材料層之間,所述第一正極活性材料層中的第一正極活性物質中鋰的固相擴散系數大于第二正極活性材料層中的第二正極活性物質中鋰的固相擴散系數,能較好的抑制鋰電池負極的析鋰現象。
本實用新型公開了卷繞扣式鋰離子電池的塞子及卷繞扣式鋰離子電池,其中卷繞扣式鋰離子電池的塞子,其包括主體,該主體呈圓柱狀;卷繞扣式鋰離子電池,其設有塞子、殼體和安裝在外殼內部的電芯;電芯包括第一電極、第二電極及設于第一電極與第二電極之間的隔膜,第一電極、隔膜及第二電極卷繞形成螺旋狀電芯,第一電極與外殼電性連接,所述第二電極與內蓋電性連接;卷繞扣式鋰離子電池的塞子插入在螺旋狀電芯中央使得螺旋狀電芯中央的第一電極、隔膜及第二電極實現緊密貼合。本實用新型卷繞扣式鋰離子電池的結構緊湊,單位體積比能量高,并且具有更高的可靠性與更長的循環壽命。
一種鋰二次電池電解液及含有該電解液的鋰二次電池,屬于鋰二次電池技術領域。本發明的電解液包括有機溶劑、導電鋰鹽和添加劑,添加劑包括磷酸酯型鋰鹽。所述的磷酸酯型鋰鹽為二乙烯基雙(丙二酸)磷酸鋰、二苯基雙(丙二酸)磷酸鋰、二氟雙(丙二酸)磷酸鋰、二氟雙(4?氟丙二酸)磷酸鋰中的一種或多種的混合物。所述的磷酸酯型鋰鹽占電解液的質量分數為0.01%~10.00%。所述的導電鋰鹽為六氟磷酸鋰和/或雙氟磺酰亞胺鋰;所述的導電鋰鹽占電解液的質量分數為8.00%~20.00%。所述的有機溶劑占電解液的質量分數為70.00%~91.99%。本發明的電解液通過添加磷酸酯型鋰鹽,在正極和負極表面形成穩定且阻抗低的界面膜,從而提高電池的常溫和低溫循環穩定性,同時抑制電池高溫存儲產氣。
本發明公開了一種鋰離子電池非水電解液添加劑、非水電解液及鋰離子電池,適用于電池制造行業。它公開了鋰離子電池包括非水電解液、正極和負極,所述正極由鎳鈷錳或鎳鈷鋁三元材料制成,所述非水電解液包括電解質鋰鹽、有機溶劑、添加劑,所述添加劑的使用質量相當于所述電解質鋰鹽和所述有機溶劑總質量的0.1%?5%,所述添加劑包括丁二酰亞胺的低聚物及其衍生物。所述添加劑的添加優化了正極/電解液界面,降低正極的表面活性,抑制非水電解液的氧化分解,提高了正極的氧化電位,降低了負極的極化。有助于提升鋰離子電池的循環以及高溫性能。
本發明提供了一種鋰離子電池用電解液及包括該電解液的鋰離子電池,所述鋰離子電池用電解液能夠顯著提高鋰離子電池的充電性能和存儲性能,特別是高倍率充電性能和高溫存儲性能。所述電解液包括有機溶劑、添加劑和導電鋰鹽;所述添加劑包括式(1)所示的化合物中的至少一種:該添加劑包含硼原子(B)和磷原子(P),該添加劑在進行負極成膜時能夠在負極表面上形成穩定的鈍化膜,該鈍化膜具有高強度和良好的動力學性能。
本發明提供一種正極補鋰材料和包括該材料的鋰離子電池,本發明是采用特殊的表面包覆的方式對補鋰材料進行包覆,達到穩定材料表面結構的穩定性和降低殘堿值的目的。同時還可以避免其在充放電過程中易產生大量的氣體,結構不穩定繼而引發一系列副反應發生等問題。本發明是采用二氧化鋯為包覆層,并包覆在Li5FeO4表面,一方面二氧化鋯作為非活性材料,具有多孔結構,抑制電解液中HF的侵蝕以保護Li5FeO4本體材料,同時可以允許鋰離子自由脫嵌;另一方面會同Li5FeO4表面的殘余鋰反應,降低材料的殘堿值,有效抑制電池產氣問題從而獲得穩定的表面結構。
本發明公開了一種鈦酸鋰復合材料及其制備方法、鋰離子電池及其制備方法,涉及電池技術領域。該鈦酸鋰復合材料的制備方法包括:將鈦酸溶液加入到釩酸鋰鹽溶液中,制備釩摻雜的鈦酸鋰復合物前驅體;將釩摻雜的鈦酸鋰復合物前驅體依次經過陳化、干燥、研磨以及熱處理后得到制備摻雜釩粒子的鈦酸鋰復合物。該方法采用溶膠?凝膠法制備具有摻雜釩粒子的鈦酸鋰前驅體,經過陳化、干燥、研磨、熱處理獲得復合鈦酸鋰材料,操作簡單易行。制備得到的復合鈦酸鋰材料具有多孔結構,且用該復合鈦酸鋰材料制備的鋰離子電池在0.2C倍率下的放電容量為240mAh/g,循環140次后容量仍有202mAh/g,大大提高了純相鈦酸鋰材料的比容量。
一種鋰離子電池正極及其制備方法及含有該正極的鋰離子電池電芯,涉及鋰離子電池技術領域。技術方案如下:一種鋰離子電池電芯,包括磷酸鐵鋰和鎳鈷錳三元正極材料、導電劑和粘結劑制備的正極、負極、隔膜和電解液,所述鋰離子電池正極的組合方式包括正極極片的組合和正極活性材料的組合中的至少一種,正極極片的組合方式為分別將磷酸鐵鋰正極材料和鎳鈷錳三元正極材料涂覆在同一集流體的兩側或不同集流體上;正極活性材料的組合為磷酸鐵鋰正極材料和鎳鈷錳三元正極材料混合后涂覆在同一集流體上。本發明制備的鋰離子電池電芯能夠增強體系的電子電導率,降低電池極化,同時提升電壓平臺,有效改善低溫大倍率放電的末端電壓,提升低溫冷啟動性能。
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