本發明公開了一種鋰金屬電池負極材料及其制備方法和鋰金屬電池,其中鋰金屬電池負極材料包括基底,所述基底的表面設置有鋰金屬梯度材料層,所述鋰金屬梯度材料層含有除鋰元素外的合金元素,靠近隔膜側的合金元素含量最高,靠近基底側的合金元素含量為零,且靠近基底側到隔膜側的合金元素含量逐漸遞進。通過鋰金屬梯度材料層的設計,一方面提高了電池能量密度,另一方面減少了鋰沉積過程中的鋰枝晶的產生,提高了電池的循環性能和穩定性。
本發明提供的一種偏磷酸鹽包覆鈷酸鋰材料的制備方法,包括:將氫氧化物溶解于磷酸溶液中,反應獲得磷酸二氫鹽溶液,然后加入鈷鹽,調節pH為9?13,進一步反應后,將得到的沉淀物洗滌至中性,烘干,得前驅體;將前驅體、鋰源、乙基纖維素溶于有機溶劑中進行球磨,將得到的溶膠狀混合物烘干、煅燒得到偏磷酸鹽包覆鈷酸鋰材料。本發明采用原位聚合方式獲得了偏磷酸鹽包覆鈷酸鋰材料,成本低廉,應用于鋰離子電池中,可提高電池性能。
本發明公開了一種磷酸鐵鋰鋰離子電池低溫電解液,解決了現有技術的磷酸鐵鋰鋰離子電池電解液低溫性能差的問題,它由六氟磷酸鋰、四元體系有機溶劑及添加劑組成,其中,四元體系有機溶劑由γ-丁內酯、碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯及乙酸乙酯按體積比1~2:1~2:1~2:1~2混合而成,所述添加劑為乙二醇二甲醚,電解液中,六氟磷酸鋰的濃度為1~1.2mol/L,六氟磷酸鋰與乙二醇二甲醚的物質的量比為1:3~4。本發明的電解液與正極材料磷酸鐵鋰的相容性好,且低溫下粘度小,介電常數高,能有效改善電解液的低溫導電性并保證電池電化學性能的發揮。本發明還提供了一種磷酸鐵鋰鋰離子電池低溫電解液的制備方法,該制備方法工藝步驟簡單,成本低,適合工業化生產。
本發明涉及鋰離子電池,尤其涉及一種鋰離子電池隔膜。為了解決現有技術中鋰離子電池隔膜制造工藝復雜或生產成本較高的缺點,本發明提供一種鋰離子電池隔膜,它的特點是,所述隔膜是多孔性聚酯薄膜,該多孔性聚酯薄膜的孔徑為0.01μm-0.1μm,孔隙率為5%-50%。本發明提供的多孔性聚酯薄膜具有較高的拉伸強度和耐穿刺強度。
本發明公開了一種鋰離子電池用鎂、鋇摻雜磷酸鐵鋰正極材料及其制備方法:將氫氧化鋰、磷酸二氫銨、碳酸鋇、草酸亞鐵、氧化鏑按混合后球磨,得到納米前驅體;將丙烯醇鎂與助溶劑甲苯相溶形成的鎂鹽溶膠,得到鎂鹽溶膠包覆液,將上述前軀體粉料加入到包覆相乙酮中混合,加入上述鎂鹽溶膠包覆液,球磨機;烘干后燒結,得到摻雜鎂、鋇的磷酸鐵鋰正極材料。本發明制備的鋰離子電池用摻鎂、鋇的磷酸鐵鋰正極材料,在摻雜了鎂和鋇來改性的同時,還特別添加了Dy使其改性,采用特定的摻雜、包覆及燒結工藝,使得該復合材料在用于鋰離子電池時,具有較高的能量密度和良好的循環穩定性,使得鋰離子電池具有高的比容量以及較長的使用壽命。
本發明公開了一種鋰離子電池鈦酸鋰的制備方法,包括以下具體步驟:A:按照一定重量比分別稱取鋰源,稱取后分別溶于無水乙醇溶劑中,將溶于乙醇溶劑的原料分別緩慢滴加在85℃的水浴中,勻速攪拌使其充分混合;B:得到均勻攪拌充分混合后的溶液,放置溶液,待溶液蒸發干后,得到透明的溶膠,烘干、研磨,燒結即得到鋰離子電池鈦酸鋰。本發明的一種鋰離子電池鈦酸鋰的制備方法,制備過程中化學均勻性好,得到金屬鹽制成的溶膠,實現原子級均勻分布;化學程度高,化學計量比可精確控制;熱處理溫度降低、時間縮短;可制備納米粉體和薄膜;通過控制溶膠凝膠工藝參數,有可能實現對材料結構進行精確地控制。
本發明實施例公開了一種活性炭鈦酸鋰鋰離子電容器化成方法,包括步驟:提供注液口未封閉的待處理電容器并將待處理電容器激活;對待處理電容器進行充放電并循環數次;對完成上述步驟的待處理電容器進行減壓抽氣并在注液口處進行封口處理。本發明利用上述步驟對活性炭鈦酸鋰鋰離子電容器進行預處理,先激活,然后對活性炭鈦酸鋰鋰離子電容器多次循環充放電使得鋰離子電容器內部水分和活性炭的表面含氧官能團充分消耗,最后將生成的氣體排出,以防止活性炭鈦酸鋰鋰離子電容器脹氣現象,保證鋰離子電容器容量,提高循環穩定性,且上述步驟操作簡單,成本低,能夠在成規模的產業化中進行實際應用。
本發明提供了一種金屬鋰復合負極的制備方法,包括以下步驟:A)將鋰合金與助熔劑混合加熱,得到液態鋰,B)將結構構筑材料與助熔劑加入至所述液態鋰中,通入氬氣作為保護氣體和氣相加壓手段,后續加熱,得到熔融漿料;C)將所述熔融漿料冷卻成型,得到金屬鋰復合負極。本發明中采用熔點較低的鋰合金金屬,一方面可以進一步降低金屬鋰熔點,提升熔融體系的復合均勻程度;一方面可以利用合金中其他金屬原子對鋰原子表面遷移能壘的影響來提升復合負極的性能,并且,特定的助熔劑不僅能進一步降低表面張力,同時還可以作為功能性助劑加入到熔融體系。另外,采用氬氣氣體加壓,降低了鋰熔融時的熔點和表面張力。
本發明公開了微型鋰離子電池、微型鋰離子電芯及其封裝工藝,其中微型鋰離子電芯的封裝工藝,包括以下步驟:拉伸鋁塑膜,使鋁塑膜上形成多個容納槽;將微型鋰離子電芯浸泡電解液;用鋁塑膜包裝吸有電解液的微型鋰離子電芯,使微型鋰離子電芯一部分容納于所述容納槽內;通過封口機同時對多個微型鋰離子電芯進行側封和頂封。相對于現有技術中,對微型鋰離子電芯在頂封側封的時候多采用一次封口一個微型鋰離子電芯的方式,本方案通過拉伸鋁塑膜,使鋁塑膜上形成多個容納槽,每個容納槽內均放置一個微型鋰離子電芯,進而通過封口機同時對多個微型鋰離子電芯進行側封和頂封,提高了封口效率。
本發明公開了一種緩解全固態鋰離子電池充電時負極析鋰的方法,包括以下步驟:(1)將硫化物無機固體電解質粉體溶解于醇溶劑中,形成澄清溶液;(2)將澄清溶液與負極粉體混合,形成均勻的前驅體溶液;(3)將前驅體溶液在惰性氣體中高溫熱處理,使電解質析出并重結晶,得到復合粉體;(4)將該復合粉體作為負極材料應用于全固態鋰離子電池。該復合粉體具有核殼結構,作為負極材料增強了大倍率下的鋰離子快速嵌入/脫出的能力;采用該復合粉體作為負極材料的全固態鋰離子電池可以消除室溫下充電時負極析鋰的問題,且循環穩定性好。
一種基于可動翅片和相變材料的鋰離子電池熱管理系統及方法,可根據不同鋰離子電池工作溫度,對其運行進行熱管理:即鋰離子電池在中溫工作時,電池溫度達到相變材料熔點,相變材料通過固液相變,將電池熱量轉化為自身潛熱儲存;當相變材料全液化后,該熱管理系統驅動翅片使其與電池單體表面接觸,通過翅片導熱和周圍冷媒對流,并輔以液體相變材料吸熱來進行高溫散熱;當電池停止工作,電池溫度開始下降并接近相變材料熔點時,該熱管理系統收折回翅片,使其脫離電池單體表面,減緩了相變材料及電池內部熱量的對外耗散,防止了電池組在低溫環境下溫降過快。該設計能有效地保證鋰離子電池在不同工作溫度下,獲得較為理想的運行溫度和表面溫差。
本發明公開了一種用于固態鋰電池的補鋰功能電解質膜的制備方法,步驟如下:S1、將含鋰化合物和無機固態電解質分別分散在NMP中,制備含鋰化合物分散液和無機固態電解質分散液;將粘結劑攪拌溶解于NMP中,制備粘結劑溶液;S2、將含鋰化合物分散液和無機固態電解質分散液按質量比混合,并向其中加入導電劑,制備得到混合分散液;S3、向步驟S2中得到的混合分散液中加入步驟S1中得到的粘結劑溶液,球磨混合后得到均勻漿料;S4、將均勻漿料通過雙放卷的模式同時涂覆在增強層和骨架層相對的一側表面,并在涂布機的烘箱中進行烘干,進而于增強層和骨架層之間形成補鋰電解質層,從而得到用于固態鋰電池的補鋰功能電解質膜。制備得到的電解質膜1C循環性能提升50%以上。
本發明提供一種鋰離子二次電池正極材料、其制備方法及鋰離子二次電池。本發明提供的鋰離子二次電池正極材料包括石墨烯和負載于所述石墨烯表面的納米硫顆粒。本發明以氧化石墨烯或石墨烯、納米硫粉、表面活性劑和還原劑為原料,將原料混合后進行水熱反應,得到鋰離子二次電池正極材料。石墨烯優異的導電性提高了正極材料的電子傳導率,其獨特的二維結構能夠緩解多硫離子的溶解,抑制了電容量的逐步衰減,提高了電池的循環性能。實驗結果表明,該正極活性材料在0.1C下首次放電容量達到1100mAh/g,循環50次容量保持為800mAh/g,2C放電容量保持在450mAh/g,倍率性能優良。
本發明公開了鋰錳扣式電池負極頂和鋰錳扣式電池及加工方法,鋰錳扣式電池包括正極杯、負極頂、密封圈、鋰金屬、正極餅、隔膜和電解液,正極餅與鋰金屬之間通過隔膜隔開,正極杯與負極頂之間通過密封圈絕緣,電解液填充在負極頂與正極杯形成的腔體內,負極頂包括頂部和周側部,周側部包括一體連接的環形內壁和翻邊壁;將具有環形下壓面的壓塊對翻邊壁施加向下的作用力,使負極頂的周側部呈由上往下呈向外傾斜擴張的結構,周側部的外擴角為5?6度,且使環形內壁與翻邊壁緊密貼合;然后在負極頂內依次放入鋰金屬、隔膜、電解液、正極餅和正極杯,折彎正極杯,正極杯上邊沿將密封圈折彎包住負極頂,完成鋰錳扣式電池組裝。
本申請涉及一種鋰電池包固定結構及帶有鋰電池包固定結構的電源站,涉及鋰電池的領域,其包括供鋰電池包安裝的殼體,殼體上還限位滑移有用于鎖定鋰電池包的滑扣組件,滑扣組件縱向滑移以對鋰電池包進行限位鎖定,殼體上還設置有供滑扣組件安裝的安裝槽。本申請具有提高操作的便捷性的效果。
本發明涉及一種無需預嵌鋰型電容器及其制備方法,屬于電容器技術領域。本發明的無需預嵌鋰型鋰離子電容器正極片由多孔碳/Li5FeO4復合材料制成,該復合材料由多孔碳和Li5FeO4物理混合獲得,制備過程簡單、可控以及易于實現工業化生產;多孔碳/Li5FeO4復合材料、導電劑、粘結劑通過合適的質量比混合后,涂覆于鋁箔上形成正極,石墨或硬碳、導電劑、粘結劑通過合適的質量比混合后,涂覆于銅箔上形成負極,正極、負極、電解液裝配形成鋰離子電容器,該制備過程中無需使用多孔鋁箔和銅箔,無需預嵌鋰工藝,且制備的鋰離子電容器具有高能量密度。
本發明揭示了一種磷酸錳鐵鋰?三元材料復合正極材料及其制備方法,將磷酸錳鐵鋰的納米顆粒通過機械融合的方法固定在三元材料顆粒表面,形成緊密的多孔包覆層,解決了現有技術中三元材料與磷酸錳鋰正極材料混合使用過程中需要在混漿階段獲得三元材料與磷酸錳鐵鋰正極材料的混合漿料時兩者由于密度不同容易偏析的問題;通過實現磷酸錳鐵鋰對三元材料表面的緊密包覆,獲得穩定的核殼結構,使磷酸錳鐵鋰材料可以對三元材料(尤其是高鎳三元材料)的表面進行保護,防止三元材料吸收環境中的水分發生變質,在電池中降低三元材料與電解液的直接接觸,提高三元材料的穩定性與循環性。
本發明提供了一種鋰離子固體導體,具有以下化學式:Li6PS5ClzM1?z式1;式1中,M為Br或I;0.1≤z<1。針對目前無機類鋰離子固體導體材料與金屬鋰之間存在廣泛的化學不穩定性,以及鋰離子電導率低的問題,本發明的鋰離子固體導體將更大原子半徑的鹵素元素(Br,I)摻雜取代硫化物電解質Li6PS5Cl中的氯元素,制備得到新型硫化物電解質Li6PS5ClzM1?z(0.1≤z≤1),M為Br或I。拓寬了鋰離子傳輸通道,形成多維鋰離子傳輸通道,增加了其活動空間,導致了鋰離子電導率的提高。本發明還提供了一種鋰離子固體導體的制備方法及一種全固態鋰電池。
本發明涉及一種鋰離子電池正極材料球形磷酸鐵鋰的制備方法,包括:將三價鐵化合 物與磷源化合物分別溶解于去離子水中,配制水相溶液A和B,將溶液A和B緩慢加入 有機油中,形成油包水體系C;經沉淀離心分離后洗滌、干燥,得到球型磷酸鐵前驅物; 將球型磷酸鐵前驅物、鋰源化合物和碳源化合物混合,在惰性氣體的保護下,于550~850 ℃煅燒1-24小時,得到振實密度為1.5-2.2g/cm3的高堆積密度的球形磷酸鐵鋰正極材料。 該制備工藝操作簡單、易于控制、有利于實現規?;I生產;且制備的球型磷酸鐵鋰正 極材料振實密度高,可達1.5-2.2g/cm3。
本發明公開了一種改性預鋰化硅氧材料及其制備方法、應用、負極極片、鋰離子電池。本發明的改性預鋰化硅氧材料包括預鋰化硅氧材料和包覆在所述預鋰化硅氧材料上的包覆層,所述包覆層包括纖維素衍生物。本發明的改性預鋰化硅氧材料穩定性好,漿料制備過程中有效抑制產氣,硅氧材料顆粒不與粘結劑成分凝集,同時具有良好的電化學性能。
本發明提供了一種贗電容復合的高容量錳酸鋰正極材料,包括錳酸鋰基體以及分布于所述錳酸鋰基體孔隙內的贗電容材料。本發明利用錳酸鋰正極材料內部的介孔、大孔結構,在介孔、大孔的內表面構造贗電容材料,利用贗電容儲存部分鋰離子,從而在充放電過程中達到提高錳酸鋰正極材料比容量的目的。
本實用新型公開了鋰電池負極片、卷繞品和卷繞式鋰電池,包括鋰負極片本體和負極極耳,鋰負極片本體的至少一個表面涂覆有至少一條沿鋰負極片本體的長度方向連續延伸的帶狀阻隔涂層,帶狀阻隔涂層對鋰負極片本體表面相應部位進行屏蔽,以在鋰負極片上形成受保護的導電通道;在鋰負極片表面涂覆帶狀阻隔涂層,帶狀阻隔涂層對鋰負極片本體表面相應部位進行屏蔽,以延緩鋰負極片上該相應部位的放電反應速度,在鋰負極片上形成一個始終與負極極耳連接的受保護的導電通道,避免形成電極“孤島”;絕緣涂層對鋰電池負極片的厚度影響更少,絕緣涂層在鋰負極片上更可靠,形狀更靈活,也便于工業自動化生產。
本發明公開了一種改性預鋰化硅氧材料、制備方法、應用和鋰離子電池。該改性預鋰化硅氧材料,其包括預鋰化硅氧材料及包覆層,預鋰化硅氧材料包括鋰硅酸鹽和硅晶粒,包覆層包括磷酸鋁鹽聚合物。本發明制備的改性預鋰化硅氧材料在制備鋰離子電池時,具有容量高、首次充放電效率高、循環性能好的優點;同時該改性預鋰化硅氧材料的耐水性好,在制造極片時包含該改性預鋰化硅氧材料的漿料穩定性好,產氣少;本發明制備改性預鋰化硅氧材料的方法步驟簡單,原料易獲取,應用廣泛,易于實現規?;a。
本發明提供了一種鋰離子電池正極用粘結劑,該粘結劑是含氟磺鋰側基的芳香聚合物,或者是含氟磺酰亞胺鋰側基的芳香聚合物,或者是二者的混合物。該粘結力強、不掉粉;以乙醇及水作為溶劑,減少了有機溶劑的使用,從而減小了對環境的危害;側鏈單元中含有-SO3Li或者-SO2N-Li+SO2-結構,能夠有效解離出鋰離子,以補充鋰離子給電池正極,從而不但能夠提高鋰離子的利用率,而且能夠間接提高電池容量;實驗證實,以該粘結劑作為正極粘結劑的鋰離子電池的電化學性能穩定,不會隨著電池充放電循環而降解,從而有效延長了電池使用壽命。
本發明提供了一種鋰金屬電池用電解液,由以下成分組成:鋰鹽、添加劑和非水溶劑;所述添加劑為NaBOB、NaTFSI、NaFSI、NaPF6、NaBF4、(C3H3NaO2)n,Na2SO4、Mg(FSI)2、Mg(TFSI)2、KFSI和KTFSI的一種或幾種;所述鋰金屬電池用電解液中添加劑的濃度為0.2~0.5mol/L;所述非水溶劑為碳酸酯類有機溶劑、磷酸酯類有機溶劑和醚類有機溶劑中的一種或幾種。本發明中的電解液在經過恒電流充放電的過程中,能夠在金屬鋰負極的表面形成SEI界面層,提高電池的安全性能、電池的利用率和循環穩定性。本發明還提供了一種鋰金屬電池。
本發明公開了一種利用溶膠凝膠技術制備鋰離子電池正極材料硼酸鐵鋰的方法。將一定化學計量比的鋰源、鐵源、硼酸根源和螯合劑溶于水中,控制金屬離子的濃度在0.1-1mol/L之間,在室溫下攪拌30分鐘得到溶膠,然后升溫到80℃并保持此溫度24h,使之形成凝膠,接著將此凝膠在120℃下烘干后球磨2小時,然后在20MPa壓力下壓制成片,再在氬氣保護下于600-900℃燒結10小時,自然冷卻到室溫,即得LiFeBO3。該方法原材料來源廣泛,操作工藝簡單、可控性強、重復性高,有效降低了材料的合成溫度,縮短了材料的制備周期,節約了生產成本。用本方法合成的硼酸鐵鋰的粒徑在60-600納米之間,顆粒的分散性好、結晶度高,具有較高的可逆容量和良好的循環壽命,能滿足鋰離子電池實際應用的各種需要。
本發明提供了一種隔膜鋰化方法及鋰化隔膜。本發明提供的隔膜鋰化方法包括以下步驟:a)將鋰鎂合金置于聯苯和四氫呋喃的混合液中溶解,得到鋰化溶液;b)將隔膜置于所述鋰化溶液中浸泡,得到鋰化隔膜。本發明采用鋰鎂合金作為鋰源,將其置于四氫呋喃溶液中,在聯苯的催化下,使鋰鎂合金中的鋰脫出到溶液中,提高溶液分散均勻性,促進隔膜鋰化的均勻性,同時,鋰鎂合金中的鎂不溶出,由于陽極保護作用,鎂在反應中對鋰化過程起催化作用,可有效提高鋰化效率。
本發明公開了一種鋰金屬電池和鋰金屬電池負極的修復方法,鋰金屬電池包括正極片、正極極耳、負極片、負極極耳、鋰金屬箔、輔助極耳和隔膜,所述正極片、所述負極片和所述鋰金屬箔通過所述隔膜隔開,所述正極極耳與所述正極片電連接,所述負極極耳與所述負極片電連接,所述輔助極耳與所述鋰金屬箔電連接。通過鋰金屬箔和輔助電極的引入,在需要修復時切換輔助電極與正極接線電連接,不僅可以采用合適的電化學方法實現負極修復以消除枝晶,同時避免對正極容量的傷害,從而大幅度增加電池壽命。
本發明公開了一種鋰電池鋰鹽全自動灌裝設備,其通過獨特設計舉升移載稱重機構和灌裝機構,允許借助激光傳感器確定噸桶法蘭中心位置。借助獨特的浮動對接單元,允許借助升降氣缸建立封閉鋰鹽灌裝通道,同時將料斗和出料管道與噸桶解耦合,因此可以借助設于噸桶基座上的稱重傳感器精確監測噸桶重量變化,而無需改進現有基座結構。干燥氮氣通道的獨特設置,使其能同時復用于灌裝通道的干燥、空氣置換、出料管道與噸桶的解耦合、灌裝通道吹掃等,使系統得到簡化。此外,借助獨特的聲音識別算法,使得能夠借助結構簡單皮帶狀態監測模塊以高于現有技術的精度,從皮帶輸送線現場采集的聲音中識別出皮帶撕裂事件的發生。
本發明公開了一種鋰離子電池正極材料層狀富鋰錳基氧化物的制備方法,步驟為:將符合化學計量比的過渡金屬鹽水溶液、堿液和氨水分別緩慢加入攪拌反應器中,攪拌并加熱,所得沉淀經陳化、過濾、洗滌、干燥后得到鎳鈷錳復合前驅體;再與鋰源按化學計量比配比混合,向其中加入一定比例的助熔劑,通過機械方式混合均勻;將混合粉末放入爐中燒結,冷卻到室溫,然后用水充分洗滌,除去剩余助熔劑后即為層狀富鋰錳基氧化物Li1+xNiαCoβMnγO2(其中0<x≤0.33,0≤α<1,0≤β<1,0<γ<1,α.β不同時為零)。本發明大大提高了加熱效率、減低了能耗,同時提高了材料的電化學性能,制備的球形層狀富鋰錳基氧化物,無雜相,且產品平均粒徑均勻,循環性能優異。
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