本發明公開了一種鋰離子電池隔離膜,其包括隔離膜基材、分布在隔離膜基材至少一面上的無機涂層,以及分布在至少一個無機涂層上的有機涂層,其中,有機涂層的涂布密度為0.1mg/1540.25mm2~10mg/1540.25mm2。相對于現有技術,本發明鋰離子電池隔離膜可以改善鋰離子電池的變形和提高鋰離子電芯可承受的膨脹力,從而提高鋰離子電池的循環壽命。此外,本發明還公開了一種采用本發明鋰離子電池隔離膜的鋰離子電池。
本發明涉及電化學領域,特別是涉及一種正極補鋰材料及其制備方法和用途。本發明提供一種正極補鋰材料,包括第一含鋰化合物,所述第一含鋰化合物選自化學式如式I所示的化合物中的一種或多種的組合,所述正極補鋰材料的外層包括第二含鋰化合物,所述第二含鋰化合物與水反應的活性低于第一含鋰化合物。本發明所提供的正極補鋰材料可以有效地防止漿料制備過程中的凝膠現象,還能夠減緩極片在存放過程中,與空氣中的水分及二氧化碳反應而導致補鋰材料的失活,很大程度的提升補鋰鋰離子電池的可制造性,同時提升鋰離子電池的能量密度與電化學性能。
本發明提供一種高壓聚合物電解質、高壓聚合物鋰金屬電池及此電池的制備方法。高壓聚合物電解質包括聚合物基質、無紡布、鋰鹽和離子液體。其中,聚合物基質由第一單體和第二單體聚合得到。一種高壓聚合物鋰金屬電池,包括正極材料、鋰片以及高壓聚合物電解質。此外本發明還涉及此電池的制備方法。這種新型的高壓聚合物電解質具有良好的柔韌性,優異的熱穩定性以及較高的鋰離子導電率和鋰離子遷移數,且其電化學窗口較PEO基聚合物電解質有明顯的提高,同時該電解質還能使高壓LiCoO2等正極材料及鋰金屬負極界面保持穩定,展現出良好的循環穩定性。本發明的高壓聚合物鋰金屬電池具有較高的能量密度、循環壽命和安全性。
本發明涉及經表面包覆的鎳錳酸鋰顆粒及其制造方法。所述鎳錳酸鋰是化學式為LiNi0.5Mn1.5O4的尖晶石型鎳錳酸鋰,所述鎳錳酸鋰顆粒的至少一部分表面包覆有化學式為LiV1?xMxOPO4的磷酸氧釩鋰,其中,0≤x≤0.9,M為選自Y、Ca、Ce、K、Si、Mo、W、Mn、Fe、B、Mg、Al、Na、Zr、Ti的一種或多種的摻雜金屬。由于鎳錳酸鋰表面包覆有磷酸氧釩鋰,可以防止如上所述的鎳錳酸鋰與電解液的直接接觸,緩解Mn3+歧化反應和Mn4+的氧化作用,能夠緩解電芯脹氣問題,提高電池容量和首次庫倫效率。
本發明提供一種正極添加劑及其制備方法、正極片及鋰離子二次電池。所述正極添加劑包括改性碳酸鋰。所述改性碳酸鋰包括碳酸鋰顆粒以及聚合物包覆層。所述包覆層包覆在所述碳酸鋰顆粒的表面且包括聚合物。本發明的正極添加劑成本低廉、制備方法簡單,將其添加到正極片并應用在鋰離子二次電池中時能在不影響鋰離子二次電池的電性能的基礎上大幅度提升鋰離子二次電池安全性能。
一種低溫磷酸鐵鋰動力電池及其制備方法,它將微米級磷酸鐵鋰粉末、導電劑、粘結劑、分散介質按一定的比例加入到高剪切分散乳化機,啟動設備物料在高剪切分散乳化機中多層轉子和定子之間的間隙內高速運動,形成強烈的液力剪切和湍流,分散物料,同時產生離心擠壓、碾磨、碰撞等綜合作用力,最終使各種物料充分混合、攪拌、細化達到理想要求。然后將所制備的磷酸鐵鋰正極漿料及負極漿料涂敷在相應的集流體上經烘干制成磷酸鐵鋰電池正負極,再與隔膜、電解液和電池殼體經封裝、化成制成。在制漿過程將部分的微米級的電池正負材料顆粒進一步細化成納米級顆粒,制成具有寬顆粒分布的鋰電池正負極片,達到改善磷酸鐵鋰電池的低溫充放電性能。
本申請涉及一種電解液,包括鋰鹽、溶劑和添加劑,其中,所述溶劑包括鏈狀羧酸酯類化合物,添加劑為磷酸環酐類化合物。特別的,鏈狀羧酸酯化合物的含量為溶劑的總重量的5%~60%,磷酸環酐類化合物的含量為電解液的總重量的0.1%~4%。本申請提供的電解液應用到鋰離子電池中,不僅能夠穩定電池正極,而且能夠提高鋰離子電池的能量密度、加快充電時間,同時減輕析鋰現象。本申請還提供了一種鋰離子電池,由于包括本申請提供的電解液,該鋰離子電池具有優異電化學性能。
本發明屬于鋰離子電池技術領域,尤其涉及一種鋰離子二次電池的制備方法,將含有碳酸二甲酯(DMC)和鋰鹽的電解液A注入電池中、化成、和將含有碳酸二乙酯(DEC)和鋰鹽的電解液B注入電池中以及陳化,其中電解液A和電解液B中的至少一個含有催化劑,所述催化劑與DMC或DEC的摩爾比為0.002~0.06。相對現有技術,本發明通過在軟包裝鋰離子電池中注入含有低粘度DMC的電解液A,有利于在化成時形成薄而致密的SEI膜,然后在化成后注入含有DEC的電解液B,利用DMC和DEC間的酯交換反應,將耐高溫性能差的DMC部分或全部轉化成耐高溫性能好的EMC,極大的改善了高涂布重量軟包裝鋰離子電池的性能。
本發明提供一種用于極片補鋰的裝置,極片包括集流體以及間斷性地設置在集流體表面上的活性物質層,用于極片補鋰的裝置包括輥壓機構、極片提供機構、鋰膜提供機構、帶材提供機構;輥壓機構包括兩個壓輥;極片提供機構用于提供極片;鋰膜提供機構用于提供鋰膜,鋰膜包括轉移膜和鋰箔,鋰箔連續地粘附在轉移膜上;帶材提供機構用于提供帶材,帶材包括基材以及附著層,附著層能夠與極片的活性物質層對應;輥壓機構用于壓延帶材、鋰膜以及極片,以使鋰膜中的鋰箔粘附到活性物質層上。本發明通過增加帶材提供機構,能夠減小極片補鋰過程中覆合鋰膜的壓力,從而減小補鋰后的補鋰極片和鋰膜的轉移膜受損。
一種改性鋰鎳鈷錳氧化物正極材料的制備方法,包括以下步驟:提供鋰鎳鈷錳氧化物;提供鎢酸鋁;以及將所述鋰鎳鈷錳氧化物與所述鎢酸鋁混合后進行燒結處理,得到改性鋰鎳鈷錳氧化物正極材料。本申請還提供一種改性鋰鎳鈷錳氧化物正極材料、包括所述改性鋰鎳鈷錳氧化物正極材料的正電極及鋰離子電池。
本發明涉及一種圓環形鋰電池的3D打印工藝,首先制備出打印鋰電池正負電極漿料,再制取隔膜漿料,隨后利用特定的3D打印工藝制備出以磷酸鐵鋰為陰極材料,以聚酰亞胺為隔膜、以鈦酸鋰為陽極材料的正極、隔膜及負極依次交疊的圓環形復合電極材料。本發明基于圓環形鋰電池的3D打印工藝,制備方法新穎,工藝簡單,精確可控,所制備的材料具有特殊陰極、隔膜及陽極依次交疊分布結構、大的比表面積;這一疊層圓環電極材料大大縮短了鋰離子在材料中的擴散距離,提高了相應的擴散速度,具有較高的離子及電子電導率,在高性能鋰離子電池領域有巨大的應用潛力。
本發明涉及一種在尖晶石鎳錳酸鋰正極材料表面硫化的方法。該方法先將可溶性Li、Ni、Mn的化合物按摩爾比溶于去離子水,得到混合溶液,再加入金屬離子螯合劑得到凝膠液體,干燥、研磨成粉末,經煅燒得到鎳錳酸鋰正極材料粉末,再將該粉末分散于無水乙醇中,加入3?氨丙基三乙氧基硅烷,反應后洗滌、離心分離,干燥后得到表面活化的鎳錳酸鋰正極材料粉末。取上述正極材料粉末和硫代乙酰胺分散于無水乙醇中,調節PH值7.5~8.5,反應后洗滌、離心分離,干燥后進行燒結,得到表面硫化的鎳錳酸鋰正極材料。本發明利用硫化工藝有效地改變了鎳錳酸鋰正極材料的表面組分,提高了鎳錳酸鋰正極材料的循環性能和倍率性能,易于在工業上實施應用。
本發明涉及鋰離子電池領域,具體涉及一種鋰離子電池隔膜的制備方法及其制備裝置,包括以下步驟:⑴將聚偏氟乙烯加入到溶劑中,溶解,靜置;⑵將磷酸三苯酯加入到溶劑中,溶解,靜置;⑶將得到的混合溶液分別裝入注射器中,將分別裝有兩種溶液的注射器固定在注射泵上,注射器連接同軸針頭,將高壓發生裝置與同軸針頭連接;⑷開啟高壓發生裝置;⑸開啟注射泵,開始靜電紡絲;⑹靜電紡絲完成后,關閉高壓發生裝置,得到鋰離子電池隔膜;應用本發明公開的制備方法制備的鋰離子電池隔膜,有效的提高鋰離子電池隔膜的吸液率和孔隙率,吸液率和孔隙率的提高可以提高鋰離子電池在高倍率下放出的容量。
本發明公開了一種高容量的鋰離子電池,包括正極材料、負極材料以及電解液。正極材料的化學式為LiNi(1?x)MexO,x為10?6~10?1,Me為除Li和Ni之外的第三金屬。該材料具有純度高、致密度高以及脫鋰容量高等特點。正極材料的制備方法包括:選擇鎳鹽和添加劑,采用化學共沉淀法、煅燒、誘導環境、誘導化學物質及其組合誘發裂紋結構,得到前驅體,并與Li2O混合后燒結粉碎即可得到正極材料。通過誘導環境或誘導化學物質的誘導作用,改變晶體結構,形成裂紋,并進一步擴大晶胞體積,促使鋰離子能夠更充分地與NiO反應,減少偏析,提高預鋰材料的純度及致密度,提升脫鋰容量,推動鋰離子電池整體電容量的提升。
本發明公開一種磷酸鐵鋰中三價鐵含量的測試方法,將磷酸鐵鋰制成的正極片用于制作電池,該測試方法通過測定正極片上磷酸鐵鋰的質量以及電池前置放電中的放電電量進行磷酸鐵鋰中三價鐵含量的測定,該測試方法,不需要對待測樣品進行溶解和過濾,可有效克服現有鐵元素測定方法如氧化還原滴定法和分光光度法中由于磷酸鐵鋰中包覆碳的存在產生的不利影響,不需要判斷待測樣品是否完全溶解,避免因過濾導致二價鐵的氧化,本發明的測試方法測算出的三價鐵含量準確度高,同時,三價鐵的含量可直接通過前置放電的放電容量進行測定,具有使用方便、操作規范等優點,有助于提高磷酸鐵鋰電池的檢測和開發水平。
本實用新型公開了一種通信指揮車鋰電池供電系統,包括通信設備、鋰電池設備柜、工作設備和電腦,鋰電池設備柜由鋰電池組、電池管理系統BMS和UPS組成,鋰電池組通過電纜連接電池管理系統BMS,電池管理系統BMS通過RS232通信線纜連接電腦、同時通過電纜連接UPS的直流輸入端,UPS連接外部市電。本實用新型為通信指揮車的鋰電池配備內置電池管理系統(BMS),可提供故障監控、電池平衡、電源優化和外部通信等監測和維護功能。電池管理系統(BMS)使現場操作人員能夠輕松地監控電池運行情況,可以降低人工和維護成本。同時鋰電池供電系統的使用過程,不會產生噪聲和尾氣排放,更加環保。
本實用新型公開了一種帶自動保溫功能太陽能鋰電池,鋰電池殼體,所述鋰電池殼體內包括鋰電池本體、用于對所述鋰電池本體進行溫度檢測的鋰電池溫度檢測模塊、用于對所述鋰電池本體進行自動加熱的鋰電池自動加熱模塊和用于根據所述鋰電池溫度檢測模塊的檢測溫度對所述鋰電池自動加熱模塊進行控制的鋰電池溫度控制模塊,所述鋰電池溫度檢測模塊和鋰電池自動加熱模塊均設置在所述鋰電池本體上,所述鋰電池溫度控制模塊分別與所述鋰電池溫度檢測模塊和所述鋰電池自動加熱模塊電連接;本實用新型具有在低溫環境下溫能夠實現對太陽能鋰電池的自動加熱,使太陽能鋰電池正常工作;并太陽能鋰電池濕度超過預設閾值時能夠提醒工作人員。
本發明公開鋰離子電池組遠程監控及故障診斷系統,包括有數據采集單元和遠程服務中心。數據采集單元包括故障碼單元、GPS定位信號單元、車輛狀態信號單元。遠程服務中心包括遠程服務工作站、遠程診斷服務器、數據庫和人機交互實時監控系統。故障碼單元采集電動汽車每組鋰離子電池相應代碼,GPS定位信號采集汽車所在位置信號,車輛狀態信號單元采集汽車上工作狀態信號。遠程服務工作站將數據采集單元的信號遠程傳輸,經遠程診斷服務器接收遠程服務工作站的信號數據,由數據處理模塊結合數據庫進行處理分析,再將處理后的結果顯示于人機交互實時監控系統。本發明實現鋰離子電池組的遠程通信、故障監測、故障診斷,從而實現對每組電池控制。
本發明涉及一種基于3D打印技術制備鋰離子電池疊層垂直交叉電極的方法。這種方法主要是分別以鈦酸鋰、聚酰亞胺、磷酸鐵鋰溶解到各自溶液中制備出各打印電極墨水,再利用3D打印技術,制備出以鈦酸鋰為陽極材料,聚酰亞胺為隔膜,磷酸鐵鋰為陰極材料的疊層垂直交叉電極結構。本發明主要基于3D打印技術制備鋰離子電池疊層垂直交叉電極的方法,具有制備方法新穎、工藝簡單特點;所制備的電極材料具有比表面積大、能量密度高、陰陽極電極間距小等優勢。這些都將極大提高了鋰離子在電極之間的的擴散速度,進而提高了其離子及電子電導率,在高性能鋰離子電池領域有巨大的應用潛力。
本發明公開了一種從廢舊電池中回收制備石墨烯基磷酸鐵鋰的方法,屬于磷酸鐵鋰電池技術領域,該方法從廢舊磷酸鐵鋰電池中分離回收正極片,從正極片中破碎風選回收磷酸鐵鋰,在磷酸鐵鋰中加入鋰源后得到磷酸鐵鋰粉料,磷酸鐵鋰粉料再與分散劑、石墨烯共混后燒結,制備得到石墨烯基磷酸鐵鋰材料。本發明提供的從廢舊電池中回收制備石墨烯基磷酸鐵鋰的方法,相較于傳統方法,能夠有效對廢舊電池進行回收利用,降低原料成本,降低環境壓力,且所得石墨烯基磷酸鐵鋰材料導電性好,倍率充放電性能優異。
本發明屬于鋰離子電池技術領域,特指一種鋰離子電池用電解液,包括鋰鹽、溶劑及添加劑,所述添加劑包括添加劑A和添加劑B,所述添加劑A為二氟草酸硼酸鋰、四氟草酸磷酸鋰、二草酸硼酸鋰、三草酸磷酸鋰中的任意一種,所述添加劑B為丙二腈、丁二腈、戊二腈、己二腈、庚二腈、辛二腈、壬二腈、癸二腈中的任意一種,所述添加劑A在電解液中的重量比為0.5~15%,所述添加劑B在電解液中的重量比為1~10%。相對于現有技術,本發明將添加劑A和添加劑B搭配使用在正極為高鎳材料的鋰離子電池中,既可保證電池具有很好的循環性能,又能使電池具有很好的高溫存儲性能。此外,本發明還提供了一種包含該電解液的鋰離子電池。
本發明涉及一種應用于鋰電池3D打印的材料制備方法,首先制備出打印鋰電池正負電極漿料,再制取隔膜漿料,隨后利用3D打印技術制備出以磷酸鐵鋰為陰極材料,以聚酰亞胺為隔膜、以鈦酸鋰為陽極材料的正極、隔膜及負極依次交疊的圓環形鋰離子電池。本發明基于鋰電池3D打印的材料制備方法,制備方法新穎,工藝簡單,精確可控,所制備的材料具有特殊陰極、隔膜及陽極依次交疊分布結構、大的比表面積;每一陰極、隔膜和陽極圓環材料本身組成一個微型鋰離子電池,這將大大縮短了鋰離子在材料中的擴散距離,提高了相應的擴散速度,具有較高的離子及電子電導率,在高性能鋰離子電池領域有巨大的應用潛力。
一種鎳鈷錳酸鋰正極材料的制備方法及匣缽,包括如下步驟:a)均勻混合包括鋰化合物和中位粒徑為2.5μm?5μm的鎳鈷錳前驅體的第一原料并裝于底部平鋪至少一層濾紙的匣缽中,經燒結、破碎后得到中位徑為5μm?7μm的大顆粒鎳鈷錳酸鋰材料;b)均勻混合包括鋰化合物和中位粒徑為2.5μm?5μm的鎳鈷錳前驅體的第二原料并裝于墊濾紙的匣缽中,經燒結、破碎后得到中位徑為3μm?5μm的小顆粒鎳鈷錳酸鋰材料;c)將所述大顆粒鎳鈷錳酸鋰材料與所述小顆粒鎳鈷錳酸鋰材料按摩爾比為1:1?9:1的比例混合,得到鎳鈷錳酸鋰正極材料。本發明的方法制得的鎳鈷錳酸鋰的Mg、Al雜質含量低,且匣缽的使用壽命明顯提高。
本發明涉及一種陰極極片及鋰離子二次電池。陰極極片包括集流體;富鋰材料層,設置于所述集流體上,所述富鋰材料層包括修飾有導電聚合物的富鋰過渡金屬氧化物材料,所述富鋰過渡金屬氧化物材料的化學式為LixMeyOz,1≦x≦2,1≦y≦2,3≦z≦4,Me為Mn、Ti、Cr及Zr中的一種或多種;陰極活性物質層,設置于形成有所述富鋰材料層的所述集流體上,所述陰極活性物質層包括層狀鋰過渡金屬氧化物材料及磷酸鐵鋰材料中的一種或者幾種的混合物。本發明提供的陰極極片的補鋰工藝簡單,陰極極片能夠有效彌補首次不可逆容量損失所消耗的活性鋰,陰極極片能夠提高鋰離子二次電池電芯能量密度。
本發明涉及碳納米管包覆的磷酸亞鐵鋰正極材料的制備方法,其特征在于制備過程由以下步驟組成:按照鋰離子:亞鐵離子:磷酸根離子的摩爾比為x:y:z稱量反應化合物鋰源化合物、亞鐵源化合物、磷酸源化合物。依據反應化合物的重量計算的磷酸亞鐵鋰理論產量的5.7%~23%重量稱量制備的聚合物。將稱量的鋰源化合物、亞鐵源化合物、磷酸源化合物及制備的聚合物混合,加入濕磨介質,球磨混合,真空干燥,制得干燥的粉末;干燥的粉末置于惰性氣氛或弱還原氣氛中,由室溫加熱到300℃,保持300℃燒結,冷卻至室溫;粉碎過篩,再置于惰性氣氛或弱還原氣氛中,按照1℃/min~30℃/min的升溫速率兩段燒結制得包覆碳納米管的磷酸亞鐵鋰。本發明制備的電極材料組成均勻,具有優秀的放電性能,特別是在大電流條件下放電的循環性能佳。
本發明涉及鋰離子電池技術領域,尤其涉及一種超低溫放電的鋰離子電池電解液。所述電解液由電解質鋰鹽、環狀醚類化合物、有機碳酸酯、乙二醇二甲醚、N,N?二甲基三氟乙酰胺組成;其中電解質鋰鹽為六氟磷酸鋰、雙草酸硼酸鋰LiBOB,草酸二氟硼酸鋰LiODFB按質量比3:1:1混合。本發明中以有機添加劑N,N?二甲基三氟乙酰胺與有機碳酸酯混合,能夠顯著降低混合溶劑的凝固點,有助于形成低溫電解液,并且以六氟磷酸鋰、雙草酸硼酸鋰,草酸二氟硼酸鋰三種鋰鹽合理配比制得的電解液,不僅克服了單獨使用六氟磷酸鋰缺乏溫度穩定性的缺點,而且具有更好的低溫性能和高倍率放電性能。
本實用新型公開了一種鋰電池高倍率放電保護裝置,包括頂板、抓取耳、正極防護板、負極防護板、限位封邊和內空槽。本實用新型鋰電池高倍率放電保護裝置,通過將鋰電池向彈力墊下壓進入到內空槽中,固定座上的弧面對鋰電池進行托舉,保持鋰電池位置的穩定,鋰電池的正極端與正極板體相接觸,正極端從正極進出槽處向正極放置槽處滑落,直接正極端完全進入到正極放置槽中,并使正極端頭進入到正極連通孔中與外界相連通,鋰電池的負極端與負極板體相接觸,負極端從負極進出槽處向負極連通孔處滑落,負極端通過負極連通孔與外界相連通,通過抓取耳對頂板進行提取,能夠保護使用者在無需對鋰電池進行直接接觸的情況下,達到使用鋰電池的目的。
本發明公開了一種新舊鋰電池兼容方法、系統及設備,涉及鋰電池領域,通過確定自身當前SOC、自身當前輸出電流、其他鋰電池模塊的當前輸出電流和其它鋰電池模塊的當前SOC,并根據自身當前SOC、平均當前SOC和平均當前輸出電流控制自身輸出電流,例如在自身當前SOC高于平均當前SOC時,控制自身輸出電流高于平均當前輸出電流,在自身當前SOC低于平均當前SOC時,控制自身輸出電流低于平均當前輸出電流,在各鋰電池模塊的壽命不同時也能保證各鋰電池模塊的SOC同步下降,實現了不同壽命的鋰電池模塊混用。
本發明涉及一種多鋰電池并聯系統的SOC狀態估計方法,包括以下步驟:步驟S1:搭建多鋰電池系統的物理模型;步驟S2:根據物理學原理以及T?S模糊模型的表達方法,建立多鋰電池系統模型;步驟S3:針對步驟S2所建立的多鋰電池系統模型,設計SOC模糊觀測器,對多鋰電池的荷電狀態進行估計,使得多鋰電池SOC估計誤差系統漸進穩定;步驟S4:基于步驟S3設計的SOC模糊觀測器,進一步設計基于觀測器的模糊控制器,用以保證多鋰電池閉環控制系統的穩定。本發明考慮了真實的工況,設計了模糊觀測器和模糊控制器,使得系統能夠更加穩定運行。
本申請涉及一種鋰離子電池化成系統,包括抽吸化成過程中鋰離子電池產生的氣體的真空裝置、用于輸送氣體的第一管道以及對氣體進行冷凝回流的電解液冷凝裝置,第一管道與電解液冷凝裝置相連,電解液冷凝裝置還與真空裝置連通,第一管道傾斜或豎直設置,使得經過電解液冷凝裝置冷凝生成的電解液回流至鋰離子電池內。本申請所提供的鋰離子電池化成系統中設置了電解液冷凝裝置,電解液冷凝裝置對鋰離子電池在化成過程中產生的氣體進行冷卻處理,氣體中含有的電解液蒸汽經過冷卻處理后重新回流至鋰離子電池內,使電池內部的電解液在整個化成過程中都處于充足狀態,防止化成容量的損失,從而降低了鋰離子電池出現析鋰和黑斑的風險。
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