本发明公开一种固体电解质/金属锂界面的缓释改性方法以及固态锂金属电池。所述缓释改性方法包括:将包含自降解性聚合物和活性物质的溶液涂覆于锂金属负极表面并干燥以在锂金属负极表面形成前驱体保护层;将表面具有前驱体保护层的金属锂负极在40~80℃活化至聚合物以凝胶态附着在金属锂负极表面;随后在固体电解质的至少一侧组装具有凝胶态前驱体保护层的金属锂电极以形成固态电池;其中,前驱体保护层在固态电池的充放电循环中释放负载的活性物质与锂金属反应诱导锂金属负极表面原位构建稳定的界面保护层。
本发明涉及一种避免析锂的锂离子电池充电方法,包括以下步骤:1)采用预设电流进行电池充电,并进行实时在线的电池阻抗测量,得到在频率集f不同频率下不同的SOC对应的电池阻抗;2)提取频率集f下的电池阻抗Z的阻抗特征,并以此阻抗特征作为判断是否析锂的依据;3)根据阻抗特征在频率集f下的变化趋势进行判断,若发生析锂,则减小充电电流,否则继续以预设电流进行充电;4)重复执行步骤2)和3),直至收到充电中止或结束指令。与现有技术相比,本发明具有实施方便高效、实现全生命周期的无析锂充电等优点,对于缓解充电诱发的析锂所导致的电池寿命衰减和安全问题具有重要意义。
本发明涉及锂离子电池电解液技术领域,尤其是涉及锂离子电池电解液及其制备方法、锂离子电池。本发明将LiPF6溶于碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯或碳酸甲乙酯中的任意两种或三种混合后得到的溶液中,得到混合液;然后将赤藓糖醇双(碳酸盐)加入上述混合液中,搅拌处理得到锂离子电池电解液。然后将锂离子电池电解液进一步制备得到锂离子电池。本发明制备得到的锂离子电池不仅能在低温条件下大倍率充放电,还具备较高的安全稳定性和较长的循环寿命,并且具有更高的能量密度来满足移动设备、动力电池及储能设备的更高需求。
一种锂离子二次电池技术领域的用于锂电负极材料的尖晶石型钛酸锂的制 备方法,包括:采用钛酸丁酯为钛源,碳酸锂作为锂源,按照钛源∶锂源为5∶4~ 5∶4.4的摩尔比,通过溶胶凝胶法得到表面包覆有TiO(OH)2的碳酸锂,将其干燥脱 水后煅烧得到尖晶石型钛酸锂粉末。本发明与现有钛酸锂的制备方法相比具有制 备工艺简单,制备周期短,适合工业化批量生产,产物纯度高、性能优良等特点。
本发明提供一种锂离子电池负极极片、其制备方法以及锂离子二次电池。锂离子电池负极极片包括纯锡金属箔和锡基合金箔制成。使用方法包括如下步骤:步骤1,选取预定厚度的纯锡金属箔或锡基合金箔作为负极用金属箔;步骤2,对负极用金属箔的表面进行酒精擦拭和烘干,并根据锂离子二次电池的极片大小对烘干后金属箔进行裁剪得到电池极片;步骤3,将电池极片放置在真空烘箱中80℃烘6h‑12h后得到锂离子电池负极极片。
本发明提供一种锂离子二次电池负极材料钛酸锂复合材料,其特征在于,钛酸锂复合材料的分子式为LixMpTiyOz,式中M为掺杂改性金属离子,其中0<x≤8,0<p<5,0<y≤6,1≤z≤12,1/2≤x:y≤2。本发明还提供一种锂离子二次电池负极材料钛酸锂复合材料的制备方法,本方法采用球形二氧化钛为初始原料,以水或乙醇为反应溶剂,通过水热反应以及煅烧处理,制备得过渡金属掺杂的钛酸锂。该材料具有优异的大倍率放电特性,适合于动力电池使用。
本发明提供了一种具有双层活性物质结构的锂离子电池用负极和使用该负极的锂离子电池。所述负极由碳活性物质材料层、钛酸锂活性物质材料层和金属箔集流体构成,其中碳材料层涂布于金属箔集流体表面,钛酸锂材料层涂布于碳材料层表面。本发明利用了钛酸锂材料安全性高、循环性能好,以及与碳材料存在嵌锂电位差的特点,有效地改善了碳材料在循环性能、安全性等方面的缺陷,并且使得电池具有较好的耐过放电特性。
本发明提供一种锂离子电池隔膜浆料及其制备方法和锂离子电池隔膜,以所述浆料的总重量为100份计,所述浆料至少包括重量份数如下的组分:30份~35份填充物、5.5份~6.5份粘结剂、0.5份~1.5份阻水剂、0.5份~1.2份增稠剂以及55份~65份水。对本发明所提供的浆料进行涂布烘干所制备的隔膜表面涂层具有超低水分的特点,将该隔膜应用于锂离子电池,可以提升锂离子电池的电化学性能,例如容量、内阻、循环性能等,也为客户极大地节约了隔膜烘烤成本,达到降低成本和优质性能的双赢的目的。
本发明公开了一种镍钴铝酸锂大容量高功率锂离子蓄电池,包括正极片、负极片、将正负极分开的隔膜、电解液,上述的正极片包括正极集流体以及涂覆于正极集流体表面的正极活性物质层,按质量百分比计,上述的正极活性物质层包括以下组分:正极活性物质:85%~95%;正极导电剂:0.1%~10%;正极粘接剂:0.1%~10%;上述的正极活性物质为镍钴铝酸锂材料。与现有技术相比,本发明所研制的锂离子蓄电池具有大容量、高比能量以及大电流脉冲放电性能,兼顾超级电容器的高倍率放电特性。
本发明公开了一种锂离子电池高比能复合富锂正极材料及其制备方法,该复合富锂正极材料的通式为Li2MnO3·Li2/3M4/3MnO3,M为一价或二价金属离子或二者的混合物。该制备方法为:步骤1,合成Li2MnO3纳米晶体;步骤2,在酸溶液中处理该纳米晶体,生成复合结构前驱体;步骤3,在含金属离子M的溶液中处理该复合结构前驱体,形成复合结构中间体;步骤4,热处理该复合结构中间体,使其晶化形成复合富锂正极材料。本发明提供的锂离子电池高比能复合富锂正极材料及其制备方法,可以控制纳米微区的大小及其复合形态,从而提高材料的充放电性能,最终达到组装高性能锂电池的目的。
本实用新型提供了一种新型锂离子电池负极和使用该负极的锂离子电池。所述负极由碳活性物质材料层、钛酸锂活性物质材料层和金属箔集流体构成,其中碳材料层涂布于金属箔集流体表面,钛酸锂材料层涂布于碳材料层表面。本实用新型利用了钛酸锂材料安全性高、循环性能好,以及与碳材料存在嵌锂电位差的特点,有效地改善了碳材料在循环性能、安全性等方面的缺陷,并且使得电池具有较好的耐过放电特性。
本发明属于电池回收领域,具体地说是一种磷酸铁锂/三元‑钛酸锂电池的回收处理方法,包括以下步骤:拆解、放电、粉碎、分离粉体、分离隔膜、分离塑料、分离金属,以及若正极材料为磷酸铁锂,则分离钛酸锂、分离碳酸锂和磷酸铁,或者若正极材料为三元材料时,则分离二氧化钛、分离氢氧化锰氢氧化镍氢氧化钴、分离碳酸锂;本发明同现有技术相比,在全放电后基于各种有价值物料的物理特性和化学性质的不同,实现了分别回收,其优势在于将磷酸铁锂/三元‑钛酸锂电池从系统级别到电芯级别,全部可以实现所有有价值元素的回收;此外,本发明所述方法基于简单的物理特性和酸碱沉淀等化学反应,该方法简单,易于实现,适用于工业化生产。
本实用新型实施例公开了一种锂电池管理系统的充放电保护电路和锂电池管理系统,该锂电池管理系统的充放电保护电路包括第一电源电路、启动电路、DC/DC变换电路、控制电路和电压反馈电路;第一电源电路用于将交流电压转换为直流电压并从其输出端输出;电压反馈电路用于将采集到的DC/DC变换电路的输出电压反馈至控制电路,控制电路用于根据DC/DC变换电路的输出电压调节输出至DC/DC变换电路输入端的驱动控制信号。本实用新型实施例提供的技术方案实现了对锂电池的充电保护,且电路结构简单,有利于降低成本。
本发明涉及一种锂离子电池负极材料钛酸锂的制备方法。该方法采用纳米二氧化钛和锂 盐为原料,具体步骤为:将纳米二氧化钛和锂盐按5∶4~5∶4.5的摩尔比溶于溶剂中进行充 分混合,干燥除去溶剂,将所得的预混物加热至盐熔融,浸渍2~5小时,然后在600℃~1000℃ 温度下煅烧6~16小时,得到粒径为0.3~2μm的尖晶石结构的锂离子电池负极材料钛酸锂 Li4Ti5O12。本发明方法原料廉价易得,成本低;制备工艺简单,能耗少,易于工业化;制备过 程中没有三废产生,不会对环境造成损害,是一种绿色制备工艺,具有广阔的应用前景。并 且本发明方法中采用低共熔混合物作为熔融介质,实现了在较低温度下合成高分散、高比表 面积的高性能Li4Ti5O12纳米材料。
本发明公开了一种采用机械活化法从废旧钴酸锂电池中回收钴和锂的工艺。首先以钴酸锂电池的正极集流体上的钴酸锂材料为原料,热处理除去乙炔黑和PVDF;然后将正极钴酸锂材料粉末在行星式球磨机中活化。接着再将活化后的正极钴酸锂材料粉末于抗坏血酸溶液中常温浸出;经过过滤,使固液分离后,用传统的电沉积等方法提取浸出液中的钴和锂。本发明实现了常温、常压下对废旧钴酸锂电池中钴、锂的直接酸性湿法冶炼回收,其工艺流程简单、成本低,在对废旧钴酸锂电池资源化处理的同时达到了无害化处理要求。
本发明涉及一种用球磨法制备锂金属氮化物, 它 用作锂电池负极材料, 其特征在于在惰性气体下将氮化锂粉末和金属粉末按Li3-XMXN通式配比混合均匀, 置于高能球磨机容器中, 容器内充有保护气体, O型圈密封, 控制高能球磨机转速400-600转/分, 时间5-20小时而制备的, Li3-XMXN中M是元素周期表中IIIA、IVA和VA族、过渡金属元素中一种或多种, 至少含有Co、Cu、Ni中的一种, 按本发明提供的球磨法制备的锂金属氮化物材料比容量明显高于通常值, 可达720m·Ah/g以上, 而且循环性能优良, 是理想的锂离子电池替代的负极材料。
一种锂电池正极补锂添加剂的制备方法,将有机锂盐和羟基苯化合物充分混合溶解于溶剂后,进一步加入氢化锂、萘基锂/四氢呋喃分散液、锂金属、氢氧化锂或碳酸锂,待充分反应后,抽滤反应溶液并烘干得到锂电池正极补锂添加剂。本发明采用有机小分子邻苯二酚及其衍生物,能够相对温和的条件下合成得到正极补锂材料,有效地弥补锂电池在第一圈充放电过程中活性锂损失,在电池内部形成良好的正极和负极界面层,补锂后在正极中没有残留并且极大的提高了正极的稳定性和电池的使用寿命,全面提升锂离子电池正极的高压稳定性和电解液的电化学稳定性,确保锂电池安全稳定运行。
公开了一种负极预锂化的锂离子电池。本实用新型一实施例中,负极预锂化的锂离子电池,包括:电芯,由正极片、负极片和隔膜通过卷绕或叠片的方式制成;保护袋;止动架;外壳;盖板;其中,所述负极片由预锂化的负极集流体上涂布负极浆料而制成,所述电芯通过正负极耳焊接在所述盖板上并放在所述保护袋内;所述保护袋中放置有所述止动架并容纳于所述外壳中,所述外壳与所述盖板焊接密封。本实用新型负极预锂化的锂离子电池,电池能量密度、电池有效容量等均比较高,并且制作方法简单易行,成本较低。
本实用新型提供了一种锂电池的散热结构及具有其的锂电池包,其中,散热结构包括本体,本体具有至少一个容纳孔,容纳孔用于容纳锂电池,且容纳孔的内周面具有与锂电池的外周面相贴合以使锂电池产生的热量通过散热结构向外传递的结构。本实用新型解决了现有技术中的锂电池散热效果差的问题。
本发明实施例公开了一种锂离子电容器正极材料和锂离子电容器的制作方法,该锂离子电容器正极材料的制作方法,包括:将碳材料和富锂化合物混合,形成第一态混合物;在所述第一态混合物中添加导电剂和有机溶剂,进行研磨混合,形成第二态混合物;在氮气气氛下,对所述第二态混合物焙烧,得到锂离子电容器正极材料。与现有的负极预锂化方法相比,本发明采用富锂材料同炭材料直接混合制备预锂化正极的手段操作简便、成本低廉、锂离子电容器安全性高、锂离子电容器线性行为好,易实现规模化生产。
本发明提供了一种高锂含量铸造铝锂合金的热处理方法,属于铝合金热处理技术领域;所述的热处理方法包括对高锂含量铸造铝锂合金进行双级固溶处理和双级时效处理的步骤;所述双级固溶处理的步骤包括:将高锂含量铸造铝锂合金在500~540℃下固溶保温5~20h,然后升温至560℃固溶保温20~40h。所述双级时效处理的步骤包括:将经双级固溶处理后的合金在125~150℃下时效保温8~24h,然后升温至175~190℃时效保温8~24小时。本发明提供的高温双级固溶加双级时效热处理工艺,大大减少了高锂含量带来的大量非平衡晶间化合物的数量,细化了时效过程中析出的强化相,使高锂含量铸造铝锂合金在获得低密度高强度的同时,大幅改善合金塑性,从而扩大铝锂合金的应用范围。
本发明涉及一种高能球磨制备锂二次电池硅/富锂相复合负极材料的方法,属于电化学电源材料领域。该方法包括下述步骤,采用一氧化硅和金属锂为合成原料,控制一氧化硅和金属锂的混合摩尔比在1∶1~2,将合成原料混合后进行球磨处理,球磨时间控制在1~20小时之间。使用该方法制备锂二次电池复合负极材料与其他各种含硅复合负极材料制备方法相比,具有原料要求低,合成温度远低,成本低,材料比容量高,循环性能好等特点。
本发明公开了一种提高含硅负极材料首效的锂电池隔膜,包括基材及附着于所述基材上表面和/或下表面的复合涂层,基材为陶瓷隔膜、PE基膜、PP基膜的其中一种,复合涂层含有高分子聚合物和纳米级惰性锂粉,高分子聚合物为PVDF或PVP,高分子聚合物与纳米级惰性锂粉的质量比为100∶(10~80);同时公开了这种锂电池隔膜的制作方法、制备的锂电池。通过置于正负极之间的锂电池隔膜为锂离子电池补充活性锂,高容量含硅负极从隔膜上的复合涂层获得活性锂离子,降低对正极活性锂离子的消耗,从而提高含硅负极材料首次库伦效率,提升循环寿命,进而提高锂离子电池能量密度,相较于其它负极预锂化法,使用本发明隔膜有利于锂离子电池的安全性能。
乙二酸氟硼酯制备二氟草酸硼酸锂与双草酸硼酸锂的方法,包括以下操作步骤:(1)将含氟化合物、含硼化合物、含草酸根化合物、含硅氯化合物、溶媒混合,反应,得到中间体;(2)将中间体结晶;(3)结晶后的中间体、含锂化合物、溶媒反应后,结晶,干燥,得到二氟草酸硼酸锂;(4)结晶后的中间体、含锂化合物、含草酸根化合物、溶媒反应后,降温,过滤,得到固体和滤液,将固体干燥,得到双草酸硼酸锂;将滤液降温,过滤收集固体,干燥,得到二氟草酸硼酸锂;所述步骤(1)中,硼元素、草酸根、氟元素、硅元素摩尔比为(1~2):1:(3~9):(0.5~1.5);所述步骤(4)中,结晶后的中间体、锂元素、草酸根的摩尔比为(0.5~1):(2~4):(0.5~1)。
本申请提供了一种锂离子电池电极嵌锂量检测方法、装置及电池管理系统,检测方法包括步骤:获取正极材料的电势和正极嵌锂量的第一特征曲线上至少一第一特征点、负极材料的电势与负极嵌锂量的第二特征曲线上至少一第二特征点;在小电流倍率充放电过程中测量锂离子电池的端电压曲线作为开路电压曲线;根据充放电电流积分获取电池充电量曲线;获取电池充电量和开路电压曲线的与第一特征点对应的第三特征点,以及与第二特征点对应的第四特征点;求解方程组计算得到正负电极嵌锂量参数。特征点的获取均通过相关曲线的微分曲线获取。装置和电池管理系统应用了上述方法。本申请可实现无需拆解、可重复进行的锂离子电池正负电极嵌锂量检测。
本发明属电化学技术领域,具体为一种用于锂离子电池的正极材料的硅酸钴锂(Li2CoSiO4)材料。该材料为薄膜形式,通过反应性脉冲激光沉积法制备获得。该薄膜制成的电极,具有良好的充放电循环可逆性,由硅酸钴锂(Li2CoSiO4)薄膜制成的电极的可逆比容量为60mAh/g左右。电极经100次循环后容量仍有50mAh/g。硅酸钴锂(Li2CoSiO4)电极材料化学稳定性好、平台电位高、制备方法简单,适用于锂离子电池。
本发明提供了一种硬岩型锂矿直接制备硫酸锂盐的方法,所述方法包括以下步骤:将锂矿与焙烧助剂混合均匀,得到混合料,所述焙烧助剂包括硫酸盐助剂;将得到的混合料置于马弗炉中焙烧,得到包含硫酸锂盐的焙烧料。本发明以硬岩型锂矿为原料,将锂矿和焙烧助剂混合均匀焙烧,直接生产硫酸锂盐,工艺流程简单,同时为硬岩型锂矿的利用开发和硫酸锂盐的制备提供了一条新思路。
本发明涉及一种锂离子电池析锂无损检测方法,该方法通过分别测量待测锂电池以及同型号新鲜锂电池的电化学阻抗,以计算不同频率下两者的相位角变化量,采用基于阈值的判断方法,对待测锂电池析锂进行无损检测。与现有技术相比,本发明的方法不会对锂离子电池造成二次伤害,且解决了现有测试方法对高精度测试设备的依赖,测试时间短,准确性高,能大大降低检测时间及成本。
本发明涉及一种全固态锂电池锂负极热熔加注装置及方法,包括储锂腔(9),可维持储锂腔(9)处于真空或负压状态的密封组件,将储锂腔(9)内固态锂熔融成液态锂的加热套管(8),与储锂腔(9)连通的注锂咀(11),驱动储锂腔(9)内液态锂通过注锂咀(11)注入电池的固态电解质与电池壳体之间的驱动组件,以及向储锂腔(9)添加固态锂的加料口(7)和探测储锂腔(9)内温度的测温组件(5)。在真空或负压状态下,将储锂腔内液态锂注入电池内部,通过控制电解质与电池外壳(或者电解质)之间内腔尺寸来实现10~50微米厚度的金属锂负极的制备,与现有技术相比,本发明所制备得到金属锂具有薄、纯度高,与固态电解质润湿性好等特点。
本发明提供了一种分层结构的锂离子电池正极材料、制备方法及锂离子电池,分子式为LiMO2,其中,M为Ni(a+c)/2Co(b+d)/2MneAlz。材料由内层和外层组成,内层组成为LiNiaCobAlzO2,外层组成为LiNicCodMneAlzO2;其中,0.9≤a<1,0<b≤0.05,0.85≤c<1,0<d≤0.05,0<e≤0.05,z=1‑c‑d‑e=1‑a‑b。该锂离子电池正极材料结合了镍钴铝和镍钴锰铝的性能优势,通过两步共沉淀和溶液蒸干法制备球形镍钴‑镍钴锰‑氢氧化铝分层前驱体,最终通过纯氧条件下高温煅烧得到高比容量和高热稳定性兼顾的锂离子电池正极材料。
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