本發明公開一種正極活性材料、其制備方法、正極極片及鋰離子二次電池。正極活性材料包括本體顆粒和包覆在本體顆粒外表面的包覆層,本體顆粒包括鋰鎳鈷錳氧化物,包覆層包括M1元素的氧化物;本體顆粒摻雜有M2元素和M3元素,且本體顆粒中的M2元素均勻分布,本體顆粒中的M3元素由本體顆粒外表面至核心方向具有減小的濃度梯度;M1元素及M3元素各自獨立地選自Mg、Al、Ca、Ba、Ti、Zr、Zn及B中的一種或多種,M2元素包括Si、Ti、Cr、Mo、V、Ge、Se、Zr、Nb、Ru、Rh、Pd、Sb、Te、Ce及W中的一種或多種。采用本發明的正極活性材料,能使鋰離子二次電池兼具較高的能量密度、高溫循環性能及高溫存儲性能。
本發明公開了一種鋰離子二次電池、電芯及負極極片,鋰離子二次電池包括電芯和電解液,電芯包括正極極片、隔離膜和負極極片,正極極片包括正極集流體以及設置于正極集流體表面的正極活性物質層,負極極片包括負極集流體以及設置于負極集流體表面的負極活性物質層;其中,正極集流體和/或負極集流體為復合集流體,復合集流體包括有機支撐層及設置于有機支撐層的至少一個表面上的導電層,復合集流體的導熱系數為0.01W/(m·K)~10W/(m·K),優選為0.1W/(m·K)~2W/(m·K)。本發明提供的鋰離子二次電池具有良好的低溫性能。
本申請涉及一種正極材料及含有該正極材料的正極極片和鋰離子電池。正極材料包括:活性材料;以及包覆層,包覆于活性材料表面,其中,包覆層包括含鈷化合物,異質結構材料層存在于包覆層與活性材料層之間,異質結構材料包含Li、Co、O或M元素中的一種或多種,其中M包含N、P、S或B中的至少一種。本申請還提供了一種鋰離子電池,該電池的正極材料采用在活性材料的顆粒表面包覆一定量的可嵌入鋰離子的含鈷化合物,形成具有表面穩定結構的包覆材料,可有效改善活性材料顆粒的表面穩定性,提升電池安全性能。
本申請涉及一種鋰離子電池正極極片,包括集流體和正極活性材料層,還包括位于集流體和正極活性材料層之間的過渡層,該過渡層包括陶瓷材料、導電劑和粘結劑,該陶瓷材料為負溫度系數半導體陶瓷材料。本申請提供的正極極片能夠解決當前鋰離子電池在低溫充電過程中容易析鋰,從而導致電池容量衰減快,安全風險高的問題,且不影響電池在常溫及高溫下的使用。同時,該過渡層還可以增加正極活性物質與集流體之間的粘結力,減小正極極片在循環過程中的膨脹,保證導電網絡的有效性,延長電芯的使用壽命。
本發明公開了一種磷酸鐵鋰/碳復合材料的制備方法,其包括以下步驟:1)稱取鐵精粉、磷酸和酸化添加劑,分散于去離子水中;2)加熱進行酸化回流反應;3)酸化回流反應結束后,加入含鋰化合物和有機碳源進行混合分散;4)將混料進行攪拌蒸干得有機碳源復合的磷酸鐵鋰前軀物;以及5)將收集到的前軀物進行燒結,粉碎過篩后獲得磷酸鐵鋰/碳復合材料。相對于現有技術,本發明磷酸鐵鋰/碳復合材料的制備方法具有以下優點:1)原料來源廣泛、成本低廉;2)產品晶體結構好、雜質較少、粒度均勻,具有理想的電化學性能;3)制備工藝簡單實用,設備運行成本低,易于實現大規模工業化生產。
本發明公開了一種鋰電池化成方法,其包括以下步驟:1)將電芯極耳向上浸泡在裝有電解液的電解液槽中,電解液浸沒電芯主體的范圍不超過電芯高度的4/5;2)將電芯夾緊預熱,夾緊壓力為0.05MPa-0.6MPa;3)將夾緊預熱后的電芯繼續浸泡在電解液槽中,對電解液槽進行密封、抽真空并進行預充電;以及4)對完成預充電的電芯兩側施加0.2MPa-1MPa力夾緊,并封裝電芯。采用本發明鋰電池化成方法獲得的鋰電池沒有黑斑和析鋰,界面良好,且容量可以提高1%-2%,可顯著改善鋰電池的界面和電化學性能。
本發明涉及鋰離子電池領域,具體講,涉及一種電解液以及包括該電解液的鋰離子電池。本發明的電解液包括鋰鹽、有機溶劑和添加劑,添加劑中包含氟代碳酸乙烯酯、硅氮烷化合物和環狀硫酸酯。本發明還涉及含有該電解液的鋰離子電池。將硅氮烷化合物與環狀硫酸酯組合應用于含有氟代碳酸乙烯酯的非水電解液中,既可利用環狀硫酸酯和氟代碳酸乙烯酯在石墨、硅或錫基陽極具有優良的SEI成膜效果,又可避免環狀硫酸酯對陰陽極界面造成破壞,從而達到改善以石墨、硅或錫基為陽極的鋰離子電池循環、倍率和安全性能的效果。
本申請涉及一種鋰離子電池以及包含其的電化學裝置,鋰離子電池包括電解液和負極極片,電解液包括碳酸亞乙烯酯和氟代碳酸乙烯酯;負極極片包括負極活性材料,并且負極活性材料的OI值為a;基于電解液的重量,碳酸亞乙烯酯的重量百分含量為b%,氟代碳酸乙烯酯的重量百分含量為c%;a、b和c滿足:0.3≤a/(b+c)≤6,0.02≤b+c≤10,0.1<b/c<3。當負極活性材料的OI值、碳酸亞乙烯酯的重量百分含量和氟代碳酸乙烯酯的重量百分含量滿足上述關系式時,可以減少因為負極活性材料體積膨脹帶來的SEI膜破壞,且在負極表面形成具有韌性的SEI膜,顯著降低鋰離子電池內阻以及改善鋰離子電池的高溫存儲性能及循環性能。
本發明公開了一種負極極片、電芯、鋰離子電池、電子產品及電動車輛,負極極片包括負極集流體;負極活性物質層,設置于負極集流體,負極活性物質層中的負極活性物質包含硅基材料;無粘結劑的無機介電層,設置于負極活性物質層的遠離負極集流體的一側,無機介電層包括無機介電材料,無機介電層至少包括設置于負極活性物質層的表面的主體部,主體部具有沿自身厚度方向貫通設置的通道;鋰金屬層,設置于無機介電層的遠離負極活性物質層的表面,其中,每2cm×2cm單位面積的負極極片中,所述鋰金屬層與所述無機介電層的重量比為2:1~200:1。采用本發明提供的負極極片,能夠使鋰離子電池同時兼顧較高的容量性能、安全性能及循環壽命。
本發明公開了一種卷繞式電芯、鋰離子二次電池及負極極片,卷繞式電芯的負極極片包括負極集流體以及設置于負極集流體相對的兩個表面上的負極活性物質層,負極活性物質層包括負極活性材料;其中,兩個負極活性物質層分別在負極極片的長度方向上包括相繼分布的孤對區活性物質層和相對區活性物質層,且兩個孤對區活性物質層分設于負極極片的長度方向上的兩端,在兩個孤對區活性物質層中的一者或兩者的表面設置有第一金屬鋰層,以在兩個孤對區活性物質層中的一者或兩者形成第一預嵌鋰化合物。本發明提供的卷繞式電芯,使得鋰離子二次電池能夠同時兼顧較高的循環性能及存儲性能。
本實用新型屬于鋰離子電池技術領域,尤其涉及一種可持續監控電解液殘余量的鋰離子電池,包括電芯、用于容納所述電芯的包裝袋,以及灌注于所述包裝袋內的電解液,所述電芯由正極片、負極片和間隔于正極片與負極片之間的隔膜組成,所述電芯內設有泡沫金屬塊,所述泡沫金屬塊通過位于所述泡沫金屬塊兩端的金屬絲引出至位于電池前端的導出電極。相對于現有技術,本實用新型通過有效電極電路的設計,通過監控有效電路中與電解液相關的電阻變化情況,分析判斷出電解液在電池中的殘余情況,進一步推測出電池的性能狀態,從而提升對鋰離子電池的使用控制。對鋰離子電池的安全使用具有較強的指導意義,有較高的實用價值。
本實用新型提供了鋰離子電池注液孔封口裝置,所述鋰離子電池注液孔封口裝置設置有與電池頂蓋的注液孔對應的通孔,所述鋰離子電池注液孔封口裝置為包括聚丙烯層的膜,所述鋰離子電池注液孔封口裝置通過聚丙烯層熱熔封裝在電池頂蓋的注液孔及注液孔的周邊區域上。優選地,所述鋰離子電池注液孔封口裝置能夠從電池頂蓋的注液孔及其所述周邊區域上剝離;更優選地,所述鋰離子電池注液孔封口裝置熱熔封裝注液孔的周邊區域包括注液孔密封焊接區域。由此,避免注液孔及其周邊區域被污染和腐蝕,提高注液孔的密封焊接質量。
本發明提供一種用于鋰離子電池夾具化成工藝的裝載機構。其中,化成夾具包括:底板,用于支撐鋰離子電池;前部,連接于底板;總線插槽,與鋰離子電池的電極相連且安裝于前部,用于與充電插頭對接;化成夾具側移載固定部,設置于底板。其中,裝載機構包括:傳送裝置,移載化成夾具;裝載機構側移載固定部,設置于傳送裝置并與化成夾具側移載固定部配合,以將化成夾具固定于傳送裝置上;裝載機構側導向裝置,設置于傳送裝置兩側,以從化成夾具的兩側對傳送裝置移載的化成夾具進行導向。由此,能對化成夾具自動裝卸,降低人工裝卸勞動強度,便于化成夾具對接且對接定位準確,化成夾具裝卸和對接過程中無跌落并能克服化成夾具在移載和對接過程中卡死。
本發明屬于鋰離子電池技術領域,特別涉及一種鋰離子電池容量的預測方法,包括以下步驟:取至少兩個待化成電池,分別測量其容量值,并計算容量的平均值Cm;電池化成老化后,充電到設定的SOC)靜置后,測量其OCV;根據OCV和容量平均值Cm來確定電池預測容量。本發明將電池的特定SOC的OCV值為輸入,利用預測公式計算出預測容量,可應用于不同類型、容量的鋰離子電池容量預測中,平均預測誤差在3%以內,小于工業生產應用上允許的5%誤差。本發明一方面克服了現有工業應用的容量測試周期長,能耗大,占用大量廠房和人員、生產成本高的問題。另一方面克服了實驗室研究容量測試步驟繁瑣、理論復雜高深、不適用工業應用的不足。
本發明提供了一種正極極片及鋰離子電池。所述正極極片包括正極集流體、第一正極膜片以及第二正極膜片。所述第一正極膜片設置于所述正極集流體上且包括第一正極活性材料,所述第一正極活性材料選自磷酸鹽材料LiFe1?x?yMnxMyPO4中的一種或幾種,0≤x≤1,0≤y≤0.1,0≤x+y≤1,M選自Cr、Mg、Ti、Al、Zn、W、Nb、Zr中一種或幾種,所述第二正極膜片設置于所述第一正極膜片上且包括第二正極活性材料,所述第二正極活性材料的克容量高于所述第一正極活性材料的克容量,且所述第二正極活性材料與所述第一正極活性材料不同,所述正極集流體的厚度D0小于等于所述第一正極膜片的厚度D1。所述正極極片可以使鋰離子電池同時兼顧高能量密度以及良好的穿釘安全性能的特點。
本申請涉及一種正極漿料以及包括該正極漿料的正極片、鋰離子電池,其中,所述正極漿料包括正極活性材料、正極粘結劑、正極導電劑以及正極添加劑,所述正極添加劑為選自含有氨基甲酸酯基團的單磺酸鹽中的一種或多種。由于正極漿料中包括了正極添加劑,因此將該正極漿料制備成正極片,然后應用到鋰離子電池中后,在不影響鋰離子電池的循環性能和高溫存儲的前提下,大大提高了鋰離子電池的低溫性能。
本發明提供一種鋰離子電池及其負極片及制備方法。所述負極片包括負極集流體;以及負極膜片,設置于負極集流體上且包含負極活性材料、負極用粘結劑以及負極用導電劑。負極活性材料包括硅基活性材料以及碳基活性材料;負極活性材料的表面分布有負極用粘結劑;硅基活性材料的表面含有-OH;負極用粘結劑至少包括含有-COOM粘結劑;硅基活性材料表面分布的負極用粘結劑與硅基活性材料的質量比大于碳基活性材料表面分布的負極用粘結劑與碳基活性材料的質量比。本發明的負極片既提高了硅基活性材料的顆粒之間的粘結力,又可以改善負極用粘結劑過多導致的碳基活性材料的充放電性能惡化的問題。本發明的鋰離子電池具有良好的低溫放電性能以及高溫循環性能。
本發明屬于鋰離子電池技術領域,尤其涉及一種預防軟包裝鋰離子電池角位損傷的方法,包括如下步驟:第一步,在氣袋與電芯交界的角位處做角位預封裝處理,形成角位預封裝區;第二步,在角位預封裝區的右側氣袋上進行氣袋底封裝操作,形成氣袋底封裝區;以及第三步,在氣袋底封裝區設置剪角。相對于現有技術,本發明在氣袋的遠離角位處采用剪角的方法,可以人為的在此區域制造一個應力集中區,在電芯后工序生產過程中,需要彎折氣袋時,氣袋優先在此應力集中區彎折,這樣就避免了氣袋與電芯交界的區域產生角位損傷,降低了角位損傷的可能性。
本實用新型屬于鋰電池生產設備技術領域,尤其涉及一種鋰電池化成夾具,包括用于放置電池的加壓固定機構和真空源,所述加壓固定機構與所述真空源通過連接固定機構連接。相對于現有技術,本實用新型可以保證電池整個化成過程中內部存在穩定負壓,保證電池電極和隔膜間界面緊密貼合,在充放電過程中,鋰離子能通過電解液、隔膜順利脫嵌,且加壓固定機構在整個工藝過程中對電極有較好的整形作用,從而保證電池電極與隔膜間界面貼合緊密,解決充電過程中的析鋰風險,改善電池性能一致性、循環壽命和安全性能,有利于電池成組和改善電池組壽命及安全。
本發明涉及一種在鋰電池生產用軋輥表面制備氮化鈦膜層的方法,包括步驟(1)對鋰電池生產用軋輥表面進行預處理;(2)將預處理后軋輥固定在氮化爐內工件臺上進行自轉,并將鈦或者鈦合金靶材裝配在靶材工裝上;(3)對氮化爐進行抽真空后通入氮氣;(4)以軋輥為陰極,氮化爐為陽極,在軋輥和氮化爐之間加載直流脈沖高壓電進行通電,氮氣發生電離,軋輥周圍含氮氣體產生輝光放電,進行離子滲氮處理;(5)離子滲氮處理后,經離子源向氮化爐內注入氮化鈦離子束,調節氮化鈦離子束注入的溫度、能量、束流和劑量,對軋輥表面進行高能離子注入處理,冷卻至室溫,形成氮化鈦膜層。本發明耐磨性及結合強度好,表面硬度高,孔隙率底,不會剝落。
本發明公開了一種正極片,包括正極集流體和涂覆在正極集流體表面的正極漿料層,其中,正極漿料層中包括正極活性材料和極片添加劑,極片添加劑中包括含雙鍵的環狀磺酸內酯化合物。與現有技術相比,由本發明制備的正極片具有良好的界面穩定性,含有本發明正極片的鋰離子電池同時兼具優異的高溫存儲性能、低溫直流內阻、低溫析鋰性能和高溫熱穩定性。此外,本發明還公開了一種正極片的制備方法,這種方法工藝簡單、易于操作,適合大規模生產。
本發明屬于鋰離子電池技術領域,尤其涉及一種疊片式鋰離子電池,包括包裝袋、容納于包裝袋內的電芯和灌注于包裝袋內電解液,電芯包括相互疊加的正極極片、負極極片和設置于正極極片與負極極片之間的隔離膜,正極極片的邊緣和/或負極極片的邊緣涂覆有保護層,隔離膜包括主體部和邊緣部,邊緣部的厚度大于主體部的厚度。本發明減少電池的內短路行為,顯著的提高電池的電化學性能,因為邊緣部的厚度大于主體部的厚度,所以減少了因極片邊緣毛刺或邊緣敷料脫落刺穿隔離膜而導致的內短路或微短路問題。與現有技術相比,降低了電池的內短路或微短路風險,而且也降低了工序的復雜性,更易于量產;同時也提高了電池長循環或高溫條件下運行的穩定性。
本申請涉及一種在雙氟磺酰亞胺鋰的生產中回收原輔材料的方法。所述方法包括一個或多個不同的回收工段A、B、C、D和/或E,分別對應于在雙氟磺酰亞胺鋰的生產中使用的原輔材料例如三乙胺、氟離子、酯類溶劑、析晶液等的回收和后處理。本申請的回收原輔材料的方法使得雙氟磺酰亞胺鋰的生產具有明顯改善的經濟性和環保性。
本申請涉及一種鋰離子電池漿料的制備方法,將包括有活性材料的主料和包括有導電劑和粘結劑的輔料進行混合,獲得混合物料I后,將混合物料I進行分散、擠壓,獲得混合物料II,再將獲得的混合物料II進行分散,獲得混合物料III,然后在真空條件下,向獲得的混合物料III中加入溶劑進行分散,獲得鋰離子電池漿料。本申請提供的一種鋰離子電池漿料的制備方法,簡單方便、易于操作,且在生產過程中,攪拌時間少,在較短的時間內就可以完成物料的整個分散過程且分散效果好,另外,在制備漿料的過程中,能源消耗低、生產效率高,并且生產成本低,能夠進行大規模的生產。
本發明涉及鋰離子電池技術領域,特指軟包裝鋰離子電池,包括電芯,所述的電芯頂封處固定安裝帶有保護板的頂蓋,所述的電芯底部固定安裝有底蓋,所述的電芯外表面包裝軟質金屬塑料復合膜和硬質金屬塑料復合膜,通過兩種不同材質的金屬塑料復合膜配合使用,軟質金屬塑料復合膜具有較好的延展性,沖壓出的用于盛裝電芯的坑可以更深,進而使電芯能夠具有更高的厚度;硬質金屬塑料復合膜具有較高的硬度,使電芯在整個生產過程中可保持一定強度,使電池省去了現有技術中電芯外部附加的金屬殼,在保證機械強度的前提下使電池的能量密度得到提升,該結構簡單,實施方便,可大批量生產。本發明還公開軟包裝鋰離子電池包裝方法。
本發明屬于鋰離子電池技術領域,尤其涉及一種石墨負極材料,所述材料通過小角X射線散射法測定的內部孔徑分布為0.1~200nm,平均孔徑為5~20nm;以多晶硅為內標參比物,用X射線衍法測定的所述材料的粉末的d002為0.3356~0.3358nm,C004/C110為2.0~2.5。相對于現有技術,本發明通過對石墨材料的參數進行限定,保證其具有較低的孔隙率、較高的各向同性、較高的可逆容量和較高的石墨化度,使材料顆粒具有致密的內部結構,在充放電過程中能保持良好的結構穩定性,而且顆粒表面和內部具有通暢的鋰離子擴散通道。此外,本發明還公開了一種包含該材料的鋰離子電池以及該材料的制備方法。
本發明屬于鋰離子電池技術領域,尤其涉及一種兼顧高能量密度和安全性能的鋰離子電池負極極片,包括負極集流體和涂覆在所述負極集流體表面的負極膜片,所述負極膜片包括粘接劑、導電劑和活性物質,所述粘接劑包括聚偏氟乙烯(PVDF),所述活性物質為石墨,所述石墨表面包覆有丁苯橡膠(SBR)。相對于現有技術,本發明在石墨表面包覆SBR,可以降低LiC6與PVDF接觸的幾率,提高活性物質與集流體間的粘結力,降低循環充放電過程中的負極膨脹引起的電芯變形問題,提高電池的安全性能,以及負極活性物質的含量,從而提高電池的能量密度。此外,本發明還公開了一種該負極極片的制備方法和包含該負極極片的鋰離子電池。
本實用新型涉及一種鋰離子電池及其隔離膜,一種隔離膜包括:基膜;涂層,覆蓋于所述基膜的表面;其中,所述涂層包括主體及設于主體外周的邊緣部,所述邊緣部的厚度大于所述主體的厚度,且所述邊緣部設有若干間隔設置的花紋。一種鋰離子電池包括:正極片;負極片;上述隔離膜,設于所述正極片與所述負極片之間。上述鋰離子電池及其隔離膜,較好地提升了隔離膜邊緣部的剛性,有效降低隔離膜在卷繞組裝工序中的翻折概率,利于提高產品良率。
本申請的實施例提供了一種鋰離子電池及其負極極片,該負極極片包括:負極活性物質層,以及添加劑,添加劑包括金屬硫化物,其中,添加劑分布在負極活性物質層中、分布在負極活性物質層的表面上或者同時分布在負極活性物質層中和負極活性物質層的表面上。本申請的負極極片可有效改善鋰離子電池的性能,極大提高鋰離子電池的克容量和循環性能。
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