本發明涉及一種電極及其制備方法和鋰離子電池。其中該電極,包括多孔集流體及依次設于所述多孔集流體上的嵌鋰碳納米管層和活性材料層。該電極可用于電池的正極和/或負極,其包括嵌鋰碳納米管層修飾的多孔集流體及形成于其上的活性材料層,嵌鋰碳納米管層修飾的多孔集流體具有三維導電網狀結構,一方面可給活性材料層提供鋰離子,以補充SEI膜形成過程中消耗的鋰離子及循環過程中鋰離子的損失,另一方面可以降低內阻,故而能夠在大大提升電池的能量密度的同時,保證電池具有優良的循環性能。
本實用新型提出一種具有補鋰結構的軟包動力電池,其中包括電池主體、設置于所述電池主體同一側或設置于所述電池主體相對兩側的正極極耳和負極極耳;所述電池主體包括通過鋁塑膜包裹的裸電芯、補鋰結構和電解液;所述裸電芯分別通過正極導電端子和負極導電端子與對應的正極極耳和負極極耳連接;所述補鋰結構包括補鋰腔體,所述補鋰腔體內放置有鋰源;所述補鋰腔體有設有若干補鋰通孔,以使電解液透過各補鋰通孔浸潤并溶解鋰源。旨在提高軟包動力電池循環使用壽命。
本發明涉及一種鉍酸鋰/氫氧化鎳二次堿性電池及其制備方法。本發明以鉍酸鋰材料為電池的負極活性材料,以氫氧化鎳材料為電池的正極活性材料,以堿溶液為電解質溶液;電池的電壓窗口為0.2~1.4V。所述鉍酸鋰材料的制備為:將鋰原料與NaBiO3按一定的摩爾比配成混合溶液,再將其在90~110℃下回流反應2~72h制備得到;或將混合溶液置于反應釜中120~200℃下水熱處理2~96h制備得到。本發明所得電池,在0.5A/g的電流密度下電容量為166mAh/g,在5A/g的電流密度下電容量為143mAh/g;該電池具有大的電容量、良好的循環穩定性、環境友好等特點,是一種具有廣闊應用前景的新型化學電源。
本實用新型屬于鋰離子電池領域,具體涉及一種動力鋰電池的復合正極極耳。本實用新型的動力鋰電池的復合正極極耳,是一種以進行了表面化學處理的鋁帶為基體層的正極極耳,其特點是:在鋁帶前端10毫米部分的鋁帶表面,通過化學鍍形成有一層鎳磷復合層或鎳錫復合層,在復合層后的鋁帶上通過熱密封的絕緣膠帶熱壓形成有極耳膠,極耳的另一端為鋁帶。本實用新型具有良好的導電性、熱密封絕緣性、抗折性和焊接性,提高了鋰離子動力電池的安全性,降低了鋰離子動力電池的內阻,提高了鋰離子動力電池的使用壽命,同時也提高了鋰電池的生產效率,降低了生產成本。
本發明公開了一種鋰離子電池三電極體系及其制備方法,所述鋰離子電池三電極體系包括電芯和外殼,所述電芯包括正極片、負極片、隔膜、參比電極、短隔膜,所述參比電極為熔鋰銅絲,所述所述隔膜置于正極片與負極片之間,所述熔鋰銅絲的熔鋰部分插入隔膜與負極片之間,所述短隔膜置于熔鋰銅絲和負極片之間,正極極耳與多片正極極耳位焊接,負極極耳與多片負極極耳位焊接,所述電芯封裝在外殼中,所述外殼中充滿電解液,所述熔鋰銅絲的另一端銅絲在外殼外與參比電極極耳焊接。本發明利用熔融狀態鋰附著在銅絲表面形成穩定的參比電極,增加了參比電極電位的穩定性,不會造成電芯容量的損失,提升三電極結構的鋰離子電池的可重復性。
本申請公開了一種鋰離子電池陶瓷隔膜及其制備方法,鋰離子電池陶瓷隔膜組分包括:基膜;鋰離子電池陶瓷隔膜涂層組合物;所述鋰離子電池陶瓷隔膜涂層組合物包括:陶瓷粉,粘合劑,分散劑。其制備方法包括:將所述鋰離子電池陶瓷隔膜涂層的組成物分散于純水中,得到陶瓷涂層漿料;將所述陶瓷涂層漿料均勻涂覆于所述基膜的表面,加熱干燥后,即得到表面涂覆有陶瓷涂層的所述鋰離子電池陶瓷隔膜;所述干燥溫度為50~90℃,干燥時長為1~20min。相較于現有技術而言,所述鋰離子電池陶瓷隔膜輕薄以及具備優良的低熱收縮率和離子通透性。
本發明公開了一種高性能柔性鋰二次電池正極,正極材料為釩酸鈉納米帶/還原氧化石墨烯納米片Na5V12O32/RGO的復合膜,其中釩酸鈉納米帶長度為100?300μm,寬度為0.1?1μm,厚度為8?27nm,柔性復合膜不需負載在鋁箔集流體上,可與鋰箔組裝高能鋰二次電池,在多次折疊后和卷繞狀態下均可以正常工作。本發明還公開了一種高性能柔性鋰二次電池正極的制備方法,通過采用簡單的真空抽濾Na5V12O32納米帶和RGO納米片混合懸濁液的方法,制備了可以折疊和彎曲使用的柔性電極,工藝簡單,易于工業化生產。本發明制得的柔性電極具有優異的電化學性能,是組裝高能量密度柔性鋰二次電池的理想正極。
本發明涉及一種鋰離子電池負極材料,具體涉及一種改性茶籽殼碳鋰離子電池負極材料及其制備方法。本發明的改性茶籽殼碳鋰離子電池負極材料含有硅、硼和茶籽殼碳。本發明的改性茶籽殼碳鋰離子電池負極材料具有電化學容量高、循環性能好、成本低、綠色環保等優點。
本實用新型公開了一種用于電動汽車的鋰電池管理系統,其包括主控模塊、無線藍牙模塊、多個DSP模塊和對應的分鋰電池組、充放電電子開關以及電流采集模塊,所述無線藍牙模塊與主控模塊通過UART連接,所述DSP模塊通過RS-485總線連接主控模塊,每一個DSP模塊與其相對應的分鋰電池組連接,多個分鋰電池組串接組成總鋰電池組,充放電電子開關、電流采集模塊與所述總鋰電池組連接。本實用新型具有設計簡單、能耗低、效率高的優點,解決了目前汽車能源管理系統存在的均衡效果不佳、設計過于復雜、繁瑣、整機效率較低的問題。
本發明公開了一種鋰電池健康狀態和剩余可用壽命的預測方法及系統,涉及鋰電池性能評估技術領域,包括根據鋰電池充放電循環數據,采用粒子濾波算法,構建第一鋰電池剩余容量預測模型;根據鋰電池充放電循環數據,采用高斯過程回歸算法,構建第二鋰電池剩余容量預測模型;判斷當前循環次數對應的綜合剩余容量是否大于失效容量閾值;綜合剩余容量是根據鋰電池綜合剩余容量預測模型計算得到的;鋰電池綜合剩余容量預測模型是根據第一鋰電池剩余容量預測模型和第二鋰電池剩余容量預測模型構建的;若是返回判斷步驟;若否確定鋰電池的健康狀態為失效狀態,當前循環次數確定為鋰電池的剩余可用壽命。本發明能夠提高預測精度,縮短鋰電池檢測周期。
本發明提供一種鋰電池充放電控制方法,包括以下步驟:采集鋰電池的電壓和電流,并根據所述電壓和電流通過PID調節算法得到所述鋰電池的理論最大充電功率;采集鋰電池的電壓和電流,并根據所述電壓和電流通過PID調節算法得到所述鋰電池的理論最大放電功率;根據鋰電池的最大放電電流和最小放電電壓得到參考最大放電功率;根據持續采集的電壓和電流獲得持續放電功率和瞬間放電功率;根據所述持續放電功率和瞬間放電功率通過PID調節算法調節,得到調節最大放電功率;取三者最小的功率為鋰電池的最大放電功率。本發明的方法可以更好的監控鋰電池充放電狀態,從而進行對應充放電保護,提高鋰電池運行過程中的安全性,以及提升鋰電池壽命。
一種含鋰的鈉冰晶石及其制備方法,該含鋰的鈉冰晶石包括以下質量百分比的組分:F:53-56%,Al:12-15%,Na:24-27%,Li:1-5%。本發明還包括所述含鋰的鈉冰晶石制備方法,具體包括以下步驟:(1)氟化銨溶液制備;(2)鋁酸鈉與鋰鹽混合溶液制備;(3)含鋰的鈉冰晶石料漿的制備;(4)過濾:將含鋰的鈉冰晶石料漿進行過濾,濾餅經干燥,即成。本發明之含鋰的鈉冰晶石,質量穩定,不僅能滿足鋁電解冶煉中必須有鈉冰晶石的要求,而且具有可降低電解能耗的鋰冰晶石功能,可替代其它鋰鹽,減少鋁電解冶煉中添加鋰鹽損失,并簡化添加過程,提高生產效率。
本發明公開了一種提高鋰電池安全性能的方法,包括步驟:步驟一,將陰極極片、陽極極片和隔離膜按照卷繞或疊片的方式組裝,得到裸電芯;步驟二,在裸電芯的頭部和尾部的相鄰兩層隔離膜之間滴上膠水,膠水固化后形成膠粒,多個膠粒將多層隔離膜相粘結;步驟三,對裸電芯實施封裝、灌注電解液、浸潤、化成工藝流程,得到成品鋰電池。經上述方法制得的鋰電池,在膠水的作用下,能夠將多個隔離膜粘結固定到一起,以避免高溫環境下隔離膜出現熱收縮,進而提高了鋰電池高溫下的安全系數。因此,本發明提出的提高鋰電池安全性能的方法,能夠避免高溫環境下隔離膜的收縮,提高鋰電池的安全系數,解決了現階段該領域的難題。
一種安全補鋰復合負極極片及其制備方法,其中安全補鋰復合負極極片包括負極極片本體、以及由內往外依次設置在負極極片本體正面的第一補鋰層、第一陶瓷層;以及由內往外依次設置在負極極片本體反面的第二補鋰層、第二陶瓷層。本發明還提供上述負極極片的制備方法。本發明提供的安全補鋰復合負極極片,由于在涂有負極活性物質的負極極片本體正、反面分別涂上一層補鋰層,再在兩側補鋰層表面又分別涂敷一層陶瓷層,一方面,補鋰層能補充首次充電過程消耗的鋰離子,從而提高電池容量和首次充放電效率;另一方面陶瓷層避免補鋰層與隔膜的直接接觸,防止鋰枝晶刺破隔膜,從而能提高電池的安全性能。
一種快充鋰離子電池負極用改性集流體及其制備方法,其中改性集流體包括集流體本體,及由內往外依次設置在集流體本體正面的第一碳納米管摻雜石墨涂層、第一鈦酸鋰涂層;以及設置在其反面的第二碳納米管摻雜石墨涂層、第二鈦酸鋰涂層。本發明還提供上述改性集流體的制備方法。本發明提供的快充鋰離子電池負極用改性集流體結構簡單,實用性強,可根據電芯尺寸要求更改涂寬,設計靈活,應用廣泛;采用的碳納米管摻雜石墨材料涂層可以有效提高電池內部的電子電導和離子電導;鈦酸鋰涂層在鋰離子電池充放電過程中可釋放一定的鋰離子來緩解由于負極材料結構的不可逆變化造成的容量損失;該集流體能有效改善三元體系材料的倍率、循環及安全性能。
本發明提供了一種鋰離子電池陽極漿料及其制備方法與應用,陽極漿料,包含補鋰膠液、陽極活性物質、導電劑和粘結劑;補鋰膠液為羧甲基纖維素鋰、羧甲基纖維素鈉和去離子水的混合物,補鋰膠液濃度為質量分數1.0~1.2%;其中,羧甲基纖維素鋰與羧甲基纖維素鈉的質量比為1:9~4:6。陽極漿料的制備方法包括補鋰膠液的制備,以及分三步向陽極活性物質與導電劑的混合物中加入上述補鋰膠液,并控制攪拌速度與攪拌時間,最后再加入粘結劑并攪拌,得到陽極漿料。用本發明提供的陽極漿料制備的鋰離子電池的首次庫倫效率在91%以上,500周循環保持率在97%以上。
本發明公開一種動力電池負極補鋰/鈉的裝置及方法,裝置包括電源,電源正極與補鋰/鈉結構電連接,電源負極與動力電池負極電連接,補鋰/鈉結構通過管道組件與動力電池連接形成電解液循環體系;補鋰/鈉結構包括電解槽、置于電解槽內的鋰/鈉金屬,電源正極與鋰/鈉金屬電連接,電解槽內有電解液可通過管道組件進出動力電池;方法包括:電源正極電導通,電解槽內的鋰/鈉金屬被氧化溶解形成鋰/鈉離子進入電解液中,形成富鋰/鈉離子電解液,然后電解液輸送到動力電池內部;導通動力電池的負極,電解液中含有的鋰/鈉離子被還原,并進入負極材料中參與形成SEI膜;將被還原的電解液回到電解槽內;重復上述方法直至完成動力電池負極補鋰/鈉。
本發明公開了一種利用氣質聯用儀檢測鋰離子電解液中六氟磷酸鋰及其他有機成分的方法,在充滿氬氣的手套箱中取待測電解液,并用丙酮將電解液稀釋;取稀釋過的電解液,設置參數,使用氣質聯用儀的全掃“scan”模式對樣品進行檢測分析,得到TIC譜圖和對應的質譜圖,進行分析。本發明可以直接對物質進行定性,不需要另外購買標準樣品,不受色譜柱于設定參數的影響。在定性的基礎上,根據參數設置,可以通過峰面積和離子強度和單點外標法對物質進行準確的定量分析,操作簡單,結果準確,重現性良好。
本發明公開了一種鋰二次電池微量水氟化鐵正極材料的制備方法:(1)將三價鐵鹽與堿按1∶1-1∶10的比例在常溫下在水溶液中混合均勻,抽濾去除水,干燥1-48小時,得鐵堿混合物;(2)將鐵堿混合物與5-40%的氫氟酸按1∶1-1∶10的比例在塑料密封容器中均勻反應,并在40-100℃保溫1-48小時;(3)過濾,用乙醇清洗并在空氣中干燥1-36小時;(4)再在50-250℃真空狀態下干燥1-72小時;(5)在球磨機中粉碎,過100-400目篩,得氟化鐵產品。本發明具有如下的有益效果,一是對體系溫度進行自動控制,并在此基礎上通過精確的計算確定工藝參數;二是本方法產率高,產品純度大于95%。制得的FeF3(H2O)0.33具有完整的正交晶系結構、表面形貌規則、粒徑較小且分布均勻、放電性能好,是制備FeF3(H2O)0.33的一種新穎、實用的工藝路線。
本發明公開一種鋰離子電池極耳,包括設于鋰離子電池上的轉接正極耳和轉接負極耳,轉接正極耳和轉接負極耳上均設有極耳膠,極耳膠上設有定位裝置以用于鋁塑膜對折時定位。本發明的轉接極耳,其極耳膠具有兩個定位凸塊或凸片。凸塊或凸片分別位于轉接極耳的兩側面上,通過轉接極耳其中一面上的凸塊或凸片,可以準確定位裸電芯入殼的位置,通過轉接極耳另一面的凸塊或凸片則可以準確控制鋁塑膜翻折后的對齊度,一方面可以防止封裝時裸電芯入殼位置不準確造成封裝后極耳膠外露不良,提高極耳外露的一致性,提高電芯組裝成電池包時組裝定位的精準度;另一方面也可以減小甚至消除頂封邊錯位,提高電芯長度的一致性。本發明應用于電池技術領域。
本發明公開了一種鋰硫電池復合正極材料,包括碳納米管、納米硫顆粒和氟化鋁;納米硫顆粒負載在碳納米管表面;氟化鋁包覆在硫?碳復合材料的表面,形成氟化鋁包覆層。該材料硫含量高、成本低、電化學性能優良。本發明還公開了上述材料的制備方法,配置硫代硫酸鈉溶液、鹽酸溶液、氟化銨溶液和硝酸鋁溶液;將碳納米管分散在硫代硫酸鈉溶液中,加分散劑,超聲振蕩、攪拌;將鹽酸溶液滴加到含碳納米管的硫代硫酸鈉溶液中,過濾、洗滌;將硫碳復合材料超聲分散于氟化銨溶液中;將硝酸鋁溶液滴加至含硫碳復合材料的氟化銨溶液中,過濾、洗滌、干燥,得鋰硫電池復合正極材料。本發明還公開了一種鋰硫電池,該電池中使用本發明的復合正極材料。
本發明公開了一種適用于2?8S鋰電池組的均衡充電器,由接入保護檢測電路、充電電路、控制電路、電池端電壓檢測電路和電壓均衡電路組成;由電池端電壓檢測電路來反饋接入單體電池的數量及參數,結合充電電流檢測反饋信號大小來選擇充電方式,由電壓均衡電路來保證每個單體電池的充電電壓處于均衡狀態,充電電壓輸入和電池接入均有防反接保護,整個充電過程在控制電路的監測與控制下自動完成,無需人工參與。本發明采用微控制單元檢測并智能決策控制充電和均衡過程,運用電解電容作為均衡能量轉移載體、譯碼器控制選通需均衡的單體電池,在快速充電的基礎上實現了安全、高效的均衡方案;適用于2?8S鋰電池組的快速均衡自動充電。
本發明公開了一種濃度漸變的球形富鋰正極材料的制備方法。本發明具有如下的技術效果,采用控制結晶共沉淀法制備一種濃度漸變的球形富鋰正極材料,其Mn濃度從球形顆粒內心到表層逐漸增加,Ni和Co的濃度由球形顆粒的內心到表層逐漸降低。該材料不僅具有富鋰正極材料高比容量的特點,而且通過Mn濃度漸變而獲得更加優異的循環壽命及熱穩定性,可滿足電動汽車等領域對動力電源的使用需求。該制備工藝簡單易控,原材料成本低廉且環境友好,可進行大規模產業化,具有很好的應用前景。
本發明公開了一種鋰電池、鋰電池薄膜正極材料及其制備方法,該制備方法包括:氟化亞鐵與碳纖維混合在不銹鋼球磨罐中球磨,得到復合材料;將所述復合材料添加到PEO溶液中,加入導電劑一起攪拌,經干燥處理,得到薄膜正極材料。通過將氟化亞鐵與碳纖維球磨混合,氟化亞鐵均勻地吸附在碳纖維上,得到FeF2@CF復合材料,將復合材料、導電劑和PEO溶液混合后并攪拌,對得到的復合材料漿料經干燥處理,可得到薄膜正極材料;該方法簡單可控,重復性極高,可大批量制備,成本低;而且通過FeF2@CF復合材料在PEO溶液中的均勻分散,干燥后得到的薄膜正極材料當中,復合材料周圍被PEO緊緊包裹,在充放電過程時,抑制了正極材料的體積形變,提高了電化學性能。
本實用新型提供一種軟包鋰電池極耳及軟包鋰電池,包括金屬片和極耳膠,所述極耳膠包覆在所述金屬片上,所述金屬片包括包覆所述極耳膠的第一部分,以及位于第一部分兩端的第二部分和第三部分,所述金屬片的第一部分表面設有凹點。本實用新型通過在軟包鋰電池極耳的金屬片表面設置凹點,在極耳膠和金屬片熱壓復合的過程中,熔融狀態下的極耳膠會向金屬片表面的凹點內滲透,提升軟包鋰電池的電芯極耳的金屬片表面與極耳膠的封裝強度,降低電芯電解液泄露的風險。
本發明公開了一種鋰離子電池的柔性負極與制備方法及鋰離子電池,柔性負極包括碳系導電薄膜與柔性導電基底,碳系導電薄膜制備于柔性導電基底上,碳系導電薄膜的厚度為10nm~1μm,碳系導電薄膜為純碳膜,碳系導電薄膜包括導電炭黑、石墨類、碳納米管、C60,或者其不同比例的混合物。該柔性導電基底上制備的碳系導電薄膜適用于多種形式的鋰離子電池,具有普遍適用性,且電化學穩定性高,從而使電池的安全性得以顯著提升;大大降低了電池的質量,同時使鋰電池更加便攜。
本實用新型公開了一種鋰離子電池的柔性負極及鋰離子電池,柔性負極包括碳系導電薄膜與柔性導電基底,碳系導電薄膜制備于柔性導電基底上,碳系導電薄膜的厚度為10nm~1μm,碳系導電薄膜為純碳膜,碳系導電薄膜包括導電炭黑、石墨類、碳納米管、C60。該柔性導電基底上制備的碳系導電薄膜適用于多種形式的鋰離子電池,具有普遍適用性,且電化學穩定性高,從而使電池的安全性得以顯著提升;大大降低了電池的質量,同時使鋰電池更加便攜。
本發明提供一種氧化石墨烯包覆硅的負極漿料及其制備方法、鋰離子電池負極和鋰離子電池。氧化石墨烯包覆硅的負極漿料的制備方法,包括:將包括氧化石墨烯包覆硅的負極材料、N?甲基吡咯烷酮、醋酸纖維素、聚偏氟乙烯、導電劑和粘結劑在內的原料混合得到所述氧化石墨烯包覆硅的負極漿料。氧化石墨烯包覆硅的負極漿料,使用所述的制備方法制得。鋰離子電池負極,使用所述的氧化石墨烯包覆硅的負極漿料涂覆于極片上制得。鋰離子電池,包括所述的鋰離子電池負極。本申請提供的氧化石墨烯包覆硅的負極漿料,解決了石墨烯包覆硅負極的膨脹較為嚴重的問題。
本發明公開了一種鋰離子電池析鋰無損表征方法,包括步驟:將待檢測電池在常溫下恒流放電至3.0V后第一次靜置;將第一次靜置后的電池恒流充電至4.2V后第二次靜置;在第二次靜置的時間段內實時采集待檢測電池電壓的變化數據,將電池電壓的變化數據繪制電壓隨時間變化曲線圖;若在第二次靜置的時間段內待檢測電池出現電壓的二次下降,則判斷待檢測電池有析鋰現象。本發明是通過監控電池在充電完成后電壓隨時間的變化曲線來判斷電池是否存在析鋰,不用拆解電池,對電池沒有破壞。
本發明提供了一種鋰電池負極粘合劑、負極和鋰電池,鋰電池負極粘合劑包括嵌段共聚物,嵌段共聚物包括剛性嵌段A和柔性嵌段B,其結構為其中,n、m均為正整數,且n≤m;剛性嵌段A為網狀交聯結構,柔性嵌段B為線性結構,嵌段共聚物的分子量為104~107。本發明通過分子結構設計,得到了一種以富含極性基團的網狀交聯結構和柔性的長鏈線性結構為主體的嵌段共聚物,兩種結構通過化學鍵連接,且有效排列,使兩者的性能優勢得到充分發揮,兼具高粘接強度、高力學強度和高韌性等特點。
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