本发明提供了一种磷酸铁锂正极的锂离子电池的制备方法,其中所述正极的活性物质包括改性的磷酸铁锂以及锂钴氧化物,所述改性磷酸铁锂为LiFe0.85Co0.12Mg0.02Al0.01PO4,所述锂钴氧化物为LiCo0.97Mg0.02Al0.01O2;其中所述改性磷酸铁锂的D50为1.2‑1.5μm,D90为2.4‑2.6μm,所述锂钴氧化物的D50为2.4‑2.6μm,D90为3.2‑3.4μm;所述锂离子电池的电解液中包括以二甲基亚硫酸酯(DMS),甲基磺酸乙酯(EMS)和碳酸亚乙烯酯(VC)组成的添加剂。所述制备方法还包括针对本发明的正极和电解液所制定的化成方法,其中,所述化成方法包括,在第一预定电压和第二预定电压下的恒压充电,经过本发明的方法得到的锂离子电池,具有较宽阔的温度使用窗口,较好的高低温循环性能。
本发明提供了一种补锂方法、电化学补锂系统装置及其应用,所述电化学补锂系统装置包括至少一个镀锂装置;所述镀锂装置包括镀锂池与外电路,所述镀锂池内设置有锂源,所述锂源与多孔电极连接,所述多孔电极的一侧表面相对设置有滚轮,所述外电路电性连接所述多孔电极与滚轮,极片的一侧表面与滚轮表面贴合,极片的另一侧表面朝向多孔电极。本发明所述外电路与多孔电极的存在,使得锂离子均匀地传送到极片上,达到高效、均匀、可控的补锂效果;镀锂池中的镀液成分可根据实际生产需要进行调控,形成结构和成分可控的SEI膜。
本发明公开了一种膜电解硫酸锂制氢制备氢氧化锂的方法,该方法无氯气产生,同时可将制备的副产物之一氢气用于补充到天然气锅炉或氢氧发电机组发电返回电解用,副产物氢氧化钠及硫酸可自用或外售。运用膜电解硫酸锂制氢制备电池级氢氧化锂的方法可生产纯度高、杂质少的电池级氢氧化锂,对锂元素资源利用率高、浪费少,实现了整个氢氧化锂制备过程所有原料和产物的循环经济利用,环保高效,几乎无污染物对外排放。阴阳极产生的H2SO4可以循环利用到锂中,提炼Li2SO4的生产工艺中,从而节约了生产成本;整个制备氢氧化锂的过程,其电流效率在86—90%。产品氢氧化锂的纯度达到99%,其中氢氧化钠的含量低于0.3%。
本实用新型涉及锂电池料带储料装置及锂电池卷绕机,包括机架板、至少两个用于引绕锂电池料带的固定过辊,固定过辊固定安装于机架板,机架板上滑动安装有移动块,机架板上设置有用于驱动移动块移动的驱动机构,所述移动块上固设有至少一个用于引绕锂电池料带的移动过辊,所述机架板上固设有用于感应移动块移动位置的位置传感器,所述固定过辊和移动过辊之间为锂电池料带储料空间,所述位置传感器与控制器相连能计算出锂电池料带储料空间中料带储料长度。本实用新型结构简单、能快速计算出储料装置上储备料带长度的锂电池料带储料装置。所述锂电池料带储料装置应用于锂电池卷绕机,能计算出储备料带长度能卷绕电芯个数,提高电芯卷绕效率。
本发明涉及一种预锂化电极及其制备方法和锂离子电池。上述预锂化电池的制备方法包括如下步骤:采用干法制备电极膜片;在电极膜片的一侧形成富锂层;将电极膜片向形成有富锂层的一侧翻折,然后进行热辊压,制备复合膜片;对复合膜片重复翻折及热辊压的步骤,制备预锂化电极膜片;将预锂化电极膜片与集流体复合,制备预锂化电极。上述预锂化电极的制备方法能够提高干法预锂的均匀性,且操作安全。
本发明提供了一种熔融态锂电池负极材料、制备方法以及全固态锂电池,通过在熔融Li中添加少量Si3N4,调节熔融Li的表面张力,反应后的熔融Li‑Si‑N不仅可以使锂和石榴石界面由点接触变为面接触,增加石榴石电解质和金属锂的润湿性,降低两者界面阻抗,还为锂沉积和剥离过程提供均匀的电场。将其组装对称电池后,展现了优越的循环稳定性(在0.2mA cm‑2电流密度下稳定循环1500小时,0.4mA cm‑2的电流密度下稳定循环1000小时)和较高的临界电流密度(1.8mA cm‑2)。组装的全固态电池在2C的电流密度下首次放电比容量高达145mA h g‑1,在1C电流密度下经过100圈循环后容量保持97%。
本发明涉及一种电池的化成方法,具体涉及一种以钛酸锂为负极的锂离子二次电池的开口化成方法,具体包括以下步骤:在以钛酸锂为负极的锂离子二次电池的化成温度下,所述充电过程包括大电流恒流充电至充电截止电压和恒压充电至截止电流,在负极材料表面形成固体电解质界面膜;其中,所述大电流为0.2C-3C;所述充电截止电压为1.8V-2.8V,截止电流≤0.05C,锂离子二次电池的化成温度为15℃-60℃。本发明针对以钛酸锂为负极的锂离子二次的特性,在化成环节采用大电流充电,强制在钛酸锂负极表面形成SEI膜,并将产生的气体抽去,从而避免了锂电池在日后的使用过程中因过电位而造成钛酸锂活性材料与电解质反应产生气胀问题,同时保证了电池的容量及循环性。
本发明公开了一种掺杂改性锰酸锂锂离子电池正极材料及其制备方法,属于锂离子电池技术领域。所述的正极材料的化学通式是LiMn2‑xZrxO4,其中,x=0.01,0.03,0.05,0.07,0.1;按摩尔比1.03:2‑x:x:1将锂盐、锰盐、锆盐和柠檬酸在搅拌条件下分别溶于溶剂之中,用溶胶‑凝胶法制备。得到的凝胶烘干后,经过两次煅烧后冷却至室温制得Zr掺杂的锰酸锂材料。本发明制备的材料循环性能、倍率性能非常优异,尤其的,具有优异的高温循环性能和高倍率循环性能,具有高的倍率容量。且本发明制备方法操作简单,适合工业化生产。
本发明公开了一种锂离子电池高镍正极材料浆料,所述高镍正极材料浆料是将包括高镍正极材料、导电剂与聚偏氟乙烯粘结剂在内的原料于N‑甲基吡咯烷酮中混合均匀后得到的,在所述高镍正极材料浆料的配制过程中加入了强极性添加剂,所述强极性添加剂选自甲酰胺、三氟乙酸、二氧六环、三辛胺和正丁醚中的一种或多种。本发明还公开了所述锂离子电池高镍正极材料浆料的制备方法及包含其的锂离子电池。本发明的锂离子电池高镍正极材料浆料,制备工艺简单、成本低,不仅解决了浆料易产生凝胶的问题,同时又不会影响锂电池的电化学性能的发挥。
本发明公开了一种锂电池用非水电解液及其制备方法和锂离子电池。本发明的锂电池用非水电解液,包括电解质盐、非水性有机溶剂和添加剂,所述电解质盐包括次亚磷酸盐。本发明的锂电池用非水电解液,电解质盐含有次亚磷酸盐,提升了锂电池的高温循环、存储性能,降低了低温阻抗。
本发明涉及一种锂离子电极及锂离子电池,对电极基材在涂覆前进行预处理,使电极基材在放卷机构内经过等离子清洁装置、电晕装置分别进行等离子清洗和电晕,然后通过若干传导辊,经涂覆机头对电极基材进行涂覆电极材料,通过涂覆烘烤箱,经过高温干燥风烘干后制得锂离子电极。采用本发明公开的电极制备方法制成的锂离子电极,电极粘结力提升显著,解决了电极片在制造过程中的掉料现象。使用该电极制得的锂离子电池阻抗低,在低温和常温下放电容量提升显著,大幅提高了电池使用体验。
本发明实施例公开了一种锂电池保护电路和锂电池,该锂电池保护电路包括触发电路、第一开关电路、反向延时电路、驱动电路、过放电压检测电路、逻辑控制电路、第二开关电路和第三开关电路。通过触发电路提供触发信号至反向延时电路,控制第一开关电路关断,且通过逻辑控制电路控制第三开关电路导通。为了维持第一开关电路关断,在第一控制信号的电平翻转之前,通过逻辑控制电路控制第二开关电路关断,从而使得过放电压检测电路不工作,当正输出端和负输出端的电压相等时,负载也不会消耗电流,从而保证了锂电池的电压不会降低。当再次使用时,只需要连接充电器激活一下就可以正常使用,不需要长时间给锂电池充电,从而有利于改善用户的使用效果。
本发明公开一种从高镁锂比氯化物型卤水中提取超高纯度碳酸锂的方法,通过吸附-解吸和蒸发浓缩工艺制取氯化锂浓缩液,纯化后使用碳酸氢铵水浆沉淀出碳酸锂,然后转化为碳酸氢锂溶液,过滤并脱碳。通过对常规工艺步骤及参数的改进,在不引入额外的高成本提纯步骤如离子交换树脂/膜的情况下,产品纯度>99.99重量%,主要杂质总量不超过0.002重量%,并且生产中不引入额外钠离子,各阶段副产物可循环使用,仅产生极少的废弃溶液。
本实用新型涉及一种锂离子电池的可控补锂装置,盖板外设有导通电阻,电池壳体内设有补锂盒和电池芯包,所述导通电阻一端连接正极柱或负极柱,另一端连接导通钉,所述导通钉贯穿盖板,所述补锂盒设置在电池芯包的侧面或底面,所述补锂盒内封装有补锂锂箔,补锂锂箔的第一引线伸出补锂盒连接导通钉。本实用新型不改变原极片的成分与结构,在导通钉与相应极柱间接通一定阻值的导通电阻,补锂盒就与锂离子电池的相应极片组成了一个在放电的锂电池,其源源不断的给锂离子电池的相应极片补充锂源;可以根据需要随时开启补锂及调节补锂速度,不仅提高了锂离子电池的能量密度,而且提高锂离子电池的寿命。
本发明公开了一种高电压型锂离子电池用镍钴锰酸锂正极材料,所述镍钴锰酸锂的化学式为Li(NixCoyMn1‑x‑y)1‑a‑bLaaAlbO2,其中0≤a≤0.05、0≤b≤0.1、0.3≤x≤0.8、0.05≤y≤0.4;将镍钴锰前驱体、镧源、铝源、锂盐在卧式球磨机中球磨混合,然后在马氟炉中预烧处理,再在卧式球磨机中二次球磨混合,最后在高温管式炉中进行烧结得到最终产物,即用作正极材料的镍钴锰酸锂。本发明对镍钴锰酸锂正极材料进行La和Al共掺杂,不仅可以增大晶面间距以促进Li+迁移,提升高电压下晶体结构脱锂态的稳定性,而且有效减轻晶格体积和应力膨胀,在高电压下容量高和循环性能优异的特点,有效抑制了镍钴锰酸锂正极材料在高电压下无序‑有序相变,以解决材料在高电压下循环中容量衰减快的问题,从而延长锂离子电池的使用寿命。
本发明公开了一种盒状项链多级结构Fe7S8/WS2@C‑CNFs锂离子电池负极材料及其制备方法,以盒状项链结构Fe7S8@C‑CNFs复合材料为限域生长反应器,通过水热方法得到盒状项链多级结构Fe7S8/WS2@C‑CNFs,通过界面与空间的双重限域,Fe7S8纳米粒子插入二硫化钨纳米薄片,Fe7S8纳米粒子与二硫化钨纳米薄片互为限制模板,避免粒子的团聚和纳米片的堆叠,两者同时限域在空心碳纳米盒中,形成双金属硫化物的异质结构。该负极材料在充放电过程中,利用两种金属硫化物不同的充放电电位,形成多个充放电平台,脱嵌锂的过程中,相互缓解脱嵌锂产生的体积效应,同时三维交联碳纤维网状结构增强复合材料的导电性,从而使该材料拥有好的倍率性能及循环稳定性能。
本发明公开了一种高镍正极-锂碳负极锂离子电池及其制备方法,锂离子电池包括正极片、负极片、陶瓷隔膜、电解液以及电池壳,正极片、陶瓷隔膜、负极片、陶瓷隔膜依次重复层叠后形成为干电芯,锂离子电池由干电芯放入电池壳并经过注入电解液、开口化成、封口、分容制成,其创新点在于:正极片和负极片分别为多元高镍正极片、锂碳复合负极片,正极片的正反两面均设有正极片预留极耳,负极片的正反两面均设有负极片预留极耳,本发明通过对优选材料的应用和工艺技术的优化,制成的锂离子电池质量能量密度到达350wh/kg以上,非常适合3C、动力和储能等领域的应用。
本发明涉及电池技术,具体为一种电池负极材料及其制备方法以及锂电池负极片、锂电池。该电池负极材料为自蔓延反应制备得到的二硅化钛。本发明还涉及一种锂电池负极,其包括原料包括导电剂、粘接剂以及上述电池负极材料。本发明还涉及一种锂电池,其包括正极、隔膜、电解液以及上述锂电池负极。通过用二硅化钛做电池负极材料,在一定程度上减弱了电池材料的体积效应,提高了循环性能。自蔓延反应制备得到的二硅化钛,其活性高、纯净度高以及导电性好,进而使制备得到的锂电池负极具有容量大、充放电速度快、循环寿命长、高比容量和高电导率的特点。
本发明涉及一种轻金属掺杂锂离子电池锰酸锂正极材料的制备和改进方法,采用以下工艺步骤:(1)将锰盐、锂盐、及少量溶剂,混合均匀后,准备煅烧;(2)将得到的混合物空气气氛中加热,得到前躯体;(3)将前躯体于自然冷却,加入掺杂元素,再研磨均匀;(4)得到的前躯与适量的包覆材料混合研磨均匀;(5)将上述粉末进行煅烧,得到粉末材料;自然冷却至室温后于球磨机中研磨,即得到所述的动力锂离子电池锰酸锂正极材料。本发明所制备正极材料颗粒均匀,结晶性能好;本发明所提供的尖晶石型的正极材料具有比容量高,循环性能好等较好的电化学性能;适合大规模化生产,可以用于动力锂离子电池正极材料使用。
本申请公开了一种磷酸锰锂和碳纳米管/纤维的复合材料,磷酸锰锂原位生长于所述碳纳米管/纤维的表面,磷酸锰锂材料为LiMnxM1-xPO4,其中0.6≤x≤1,M选自Fe、Mg、Ni、Co、V中的一种或多种,所述的复合材料的粒径为0.5~50μm,所述的复合材料上形成有多个孔洞。本发明还公开了一种磷酸锰锂和碳纳米管/纤维的复合材料的制备方法、锂离子二次电池正极和二次电池。本发明优点在于:该复合材料中碳由碳纳米管(碳纳米纤维)和颗粒表面的碳包覆层构成,当作为锂离子电池正极材料使用时,具有较高的倍率性能;该材料为具有纳米孔洞的微米级颗粒,当作为锂离子电池正极材料时,具有较高的振实密度;制备方法成本较低,易于实现大规模生产。
本发明涉及一种为锂离子电池电极材料,特别是负极材料预锂化的方法:电解池阴极腔为锂离子负极材料等电极材料,置于锂离子导电性的有机电解液中;阳极腔为含锂盐的水溶液或有机溶液;分隔阳极腔和阴极腔的为锂离子导体陶瓷膜,或锂离子导体陶瓷与高分子材料的复合膜;通过外电路充放电设备控制电位及电流密度,使锂离子从阳极通过隔膜迁移到阴极,在材料表面形成SEI膜,或为电极材料预锂化。本发明以廉价、安全的锂离子盐溶液作为锂离子来源,为锂离子电池负极预先生成SEI膜,或为电极材料补锂,可提高负极材料库伦效率,以及提升循环稳定性,简化现有锂离子电池生产中的化成工艺,节省电极材料,节约成本,安全高效,具有大规模应用的前景。
本发明公开了一种利用磁性粉体铝基锂吸附剂从卤水中提取锂的方法,包含如下步骤:(1)将磁性粉体铝基锂吸附剂与待处理卤水混合;(2)控制磁性粉体铝基锂吸附剂与卤水均匀混合预定时间;(3)将磁性粉体铝基锂吸附剂与卤水的混合体送入磁选机进行固液分离;(4)在磁选机内利用清洗液对磁性粉体铝基锂吸附剂进行场内沾附卤水快速置换以减少锂的损失;(5)将洗涤脱镁的磁性粉体铝基锂吸附剂与解吸液混合进行梯级解吸。本发明提出了磁性粉体铝基锂吸附剂从卤水中提取锂的方法,吸附剂活性好,再生率高,所得锂解吸液中锂浓度高,有利于后续对锂的富集提纯。
本发明适用于锂电池正极材料技术领域,提供一种微富锂高能量密度钴酸锂正极材料及其制备方法,在制备钴源的过程中掺杂了Al和Ni,获得初步的正极材料后进行锂源的二次包覆,得到最终的微富锂高能量密度钴酸锂正极材料,通过掺杂适量的Al稳定晶体结构,防止高电压情况下因结构坍塌而导致的循环跳水,充电截止电压得到提高至4.5V,放电能量密度也可提高,Ni元素的引入可适当改善材料阻抗并与锂源混合产生少量的Li/Ni混排,一定程度上提升放电比容量;另外二次包覆层钛酸锂可以与基体同步进行锂的脱嵌,使到达负极的锂离子增多,从而有更高的能量密度,整体实现高电压、循环佳、高能量密度。
本发明实施例公开了一种锂离子电池析锂的检测方法及系统,该方法包括:将锂离子电池进行充电测试,并采集充电测试过程中锂离子电池的电压和容量数据;将所述电压和容量数据做微分处理,得到dV/dQ曲线;根据所述dV/dQ曲线,判断锂离子电池内部的析锂状态。本发明实施例提供的技术方案,通过对数据的处理分析,可以对锂离子电池的负极析锂进行准确检测,从而避免人为主观带来的检测误差,同时也避免了由于负极析锂影响电池的安全性,提高锂离子电池的使用寿命和安全性能,操作简便高效,检测精度较高。
本发明涉及一种高容量有机储锂材料,它为选自具有丁烯二酸共轭键结构的有机酸及其盐中的一种或多种组成的混合物。选用具有丁烯二酸共轭键结构的有机酸及其盐中的一种或多种组成的混合物,这样可以利用共轭双键在分子空间上的变换进行储锂,锂离子不仅可以存储在羧基基团上,还可能通过羧基位点的化学键变化,可逆地形成Li2O存储在电极微孔之中;这种材料的活性储锂位点多,一个具有丁烯二酸结构的分子可以存储8~12个锂离子。
本发明涉及一种锂空气电池的电极材料及其制备方法和锂空气电池。一种锂空气电池的电极材料,包括碳纳米管,电极材料为锂空气电池正极材料,为一种利用弧光放电等离子体和磁过滤沉积技术结合制备的固体源包覆的碳纳米管,其通过磁过滤筛选弧光放电等离子体技术将固体源包覆在碳纳米管表面;本发明的创新之处在于通过磁过滤筛选弧光放电等离子体技术将固体源包覆在碳纳米管表面,并作为正极活性材料应用于锂空气电池中,隔绝了电池充放电过程中亲核反应对碳纳米管的影响,减少副反应的发生,进而提升电池的库伦效率和循环寿命。
本发明涉及锂离子电池技术领域,具体涉及一种锂离子电池装配工艺及锂离子电池。所述锂离子电池装配工艺包括:制作极组;对极组的极耳进行预焊,并对预焊后的极耳进行裁切;将裁切后的极耳与盖板焊接连接;在极耳与盖板焊接的焊印处贴胶,覆盖焊印;在极组外侧包胶,并将包胶后的极组装入壳体中,壳体的开口端与盖板配合抵接;将壳体与盖板相抵接的周边进行周边焊。本发明提供的锂离子电池装配工艺,通过取消传统装配工艺中的连接片焊接及合芯的步骤,有效提高了产品的合格率,减少了装配工序,从而提高了生产效率、降低了产品不良率,且减少了设备和能耗的投入,降低了生产成本。
本发明公开了一种大比表面积钛酸锂(Li4Ti5O12)的制备方法,以钛酸H2TiO3、H4Ti5O12或者H2Ti2O5作为钛源,将钛酸加入2~20M可溶性锂盐水溶液中,在60~100℃水浴、真空条件下,使钛酸与锂盐溶液充分混合;反应物混合液置于水热釜内,在120~220℃水热反应1~12小时,取出反应产物,过滤,制得目的物Li4Ti5O12。本发明方法得到的钛酸锂产物的比表面积为50~220m2/g,所得到的Li4Ti5O12具有比表面大、锂电性能优异的优点,且本发明的工艺具有环保、低能耗、适合工业化应用等优点。
本发明属于锂电池技术领域,具体涉及一种低膨胀金属锂负极及其制备方法、锂电池。其中低膨胀金属锂负极包括以下原料:锂金属、多孔氧化铝、导电剂;以及三者的质量比为1:(3‑10):(0.005‑0.3)。在充电的过程中,多孔氧化铝提供低膨胀金属锂负极的骨架空间,保证了负极整体几乎没有膨胀,进而提高电池的寿命。
本发明公开了一种泡沫金属支撑结构锂负极片的制备方法,包括如下步骤:步骤1:在惰性气氛下,将钝化锂粉及导电剂在真空搅拌机中共混,将共混后的混合粉末与聚偏氟乙烯混合均匀后分散在NMP之中;步骤2:注入由聚氧化乙烯及锂盐形成的配合物电解质,用真空搅拌机充分搅拌均匀以得到复合负极浆料;步骤3:将无水乙醇处理过的泡沫金属烘干后,浸泡在复合负极浆料中;步骤4:取出后在真空干燥箱中干燥,然后将两块相同尺寸的泡沫金属在压片机上压力下压片,得到复合锂负极片。优点是:可减少甚至避免锂负极在循环过程中的粉化,为锂金属的大规模应用提供了一种可能。
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