本發明公開了一種鋰離子電池用電解液及鋰離子電池,該鋰離子電池用電解液,包括非水有機溶劑、鋰鹽和電解液添加劑,該添加劑選自結構式1所示的化合物,其中R1選自碳原子數為3-6的不飽和烴基,R2選自碳原子數為2-5的亞烴基。該添加劑分子結構中由于同時含有不飽和碳碳鍵和氰基,能夠在電極表面發生聚合反應形成含有多個氰基的化合物,該化合物能夠與正極材料表面的金屬離子絡合,從而抑制電解液在電極表面發生分解,提高電池的高溫儲存及循環性能。
本發明公開一種銳鈦礦TiO2混合石墨烯的鋰離子電池材料,由下列重量份的原料制成:銳鈦礦TiO2?360~390、石墨烯類材料80~90、鎵粉6~8、銫粉4~6、鈷酸鋰4~6、氧化鈰2~4、過硫酸銨2~3、離子液體70~80。通過配合采用銳鈦礦TiO2和石墨烯類材料,并選用本發明配方,制備得到銳鈦礦TiO2混合石墨烯的鋰離子電池材料,取代了傳統之二氧化鈦(B)負極材料,本發明的導電性能和機械性能得到了更大的提升,由于導電性能和機械性能的提升,作為鋰離子電池材料時,循環性能與倍率充放電性能、首次充放電效率都得到進一步的提升;并且,本發明制備方法工藝簡單,生產成本較低,制備過程簡單易行。
一種放電容量高、放電能量高、循環壽命長、大電流性能優秀的鋰離子二次電池,包括正極、負極、電解液及隔膜,其中正極的活性材料由鋰鎳鈷復合金屬氧化物A[LiaNi1-b-cCobMcO2(0.97≤a≤1.05,0.01≤b≤0.30,0≤c≤0.10,M為Mn、Al、Ti、Cr、Mg、Ca、V、Fe和Zr中的一種或幾種)]與鋰鈷氧化物B[LiCoO2]以20∶80~80∶20的重量比混合而成,其中A的平均粒徑D50為5~40μm,I003/I104大于1.20。該電池正極的制備方法,以球形高鈷氫氧化鎳(Ni1-bCob(OH)2)和含鋰化合物經過焙燒制備得到A,與B混合后,添加粘合劑、導電劑和溶劑,進行攪拌混合、涂敷、烘干、壓片制得正極。該方法工藝簡單,易于工業化。
本發明涉及鋰離子電池領域,公開了一種磷酸鐵鋰鋰離子電池及其電量狀態檢測方法及配對方法。鋰離子電池包括電芯,所述電芯由正極片、負極片、隔膜層疊或卷繞而成,其中所述隔膜間隔在所述正極片、負極片之間,涂覆在所述正極片上的正極材料包括:磷酸鐵鋰、以及第二輔助正極材料,所述第二輔助正極材料為放電平臺高于所述磷酸鐵鋰的正極材料。應用本實施例技術方案可以通過簡單的鋰離子電池電壓測量獲知當前鋰離子電池的電量狀態。
本實用新型適用于電源技術領域,提供了一種鋰電池模塊及鋰電池儲能裝置。所述鋰電池模塊包括電池組件和與所述電池組件電性連接的BMS電池管理系統,所述電池組件由若干鋰電池電芯以串聯和/或并聯形式組成,各相鄰鋰電池電芯之間設有特別設計的散熱風道。同時為鋰電池模塊及鋰電池儲能裝置設計了一套制冷系統,用于對系統在鋰電池在高倍率大電流放電的時候進行制冷。本實用新型所提供的鋰電池模塊通過在各鋰電池電芯之間設置特別設計的散熱風道,在使用時,可采用風扇之類的風機單元對鋰電池模塊進行強制通風散熱,結合制冷系統一起工作,使得鋰電池模塊在充放電的過程中所產生的熱量能夠從散熱風道快速被釋放出來,避免引起鋰電池模塊內部高溫。
本發明公開了一種正極活性物質及其制備方法、鋰離子電池的正極材料及其制備方法和含有該正極材料的鋰離子電池,該正極活性物質含有鎳鈷錳鋰氧化物以及由式(1)所示的磷酸錳鐵鋰化合物,所述磷酸錳鐵鋰化合物的顆粒包覆在所述鎳鈷錳鋰氧化物的顆粒的表面和嵌在所述鎳鈷錳鋰氧化物的顆粒之間的縫隙中,所述磷酸錳鐵鋰化合物的顆粒的平均粒徑為30-200nm;LiMnxFe1-xPO4(1),其中,0<x<1,優選為0.5≤x≤0.8,更優選為0.6≤x≤0.8。根據本發明提供的正極材料,具有更高的壓實密度以及更高的能量密度,含有該正極材料的鋰離子電池,具有更高的容量以及具有更優異的充放電性能和安全性能。
本申請屬于電池材料技術領域,尤其涉及一種鈦酸鋰/鋰離子導體/碳復合材料及其制備方法,以及一種二次電池。其中,鈦酸鋰/鋰離子導體/碳復合材料由內向外依次包括鈦酸鋰內核,鋰離子導體中間層和碳材料外殼層。本申請鈦酸鋰/鋰離子導體/碳復合材料,通過鈦酸鋰內核、鋰離子導體中間層和碳材料外殼層的協同作用,使得復合材料兼具不易脹氣和優異電子/離子傳輸性能,以及高低溫特性良好、結構穩定性好、快充性能優異、安全性高等特性。
本發明提供了一種鋰電池的鈷酸鋰材料的修復回收方法,其特征在于,所述方法包括:將鋰電池的正極鋁箔片加熱煅燒后,獲取所述正極鋁箔片上脫落的鈷酸鋰粉末;將所述鈷酸鋰粉末加入至氫氧化鋰溶液中得到混合液,將所述混合液放置在第一溫度范圍的超聲環境下進行反應;將反應后的所述混合液進行降溫過濾,得到鈷酸鋰膏體;將所述鈷酸鋰膏體進行干燥處理,得到鈷酸鋰顆粒。本發明有效的縮短了鈷酸鋰的修復時間,并且增加失效鈷酸鋰結構中鋰離子的含量,從而提高修復后鈷酸鋰的電化學性能,使修復后的鈷酸鋰可直接作為生產鋰電池的正極原料。
本發明涉及鋰電池領域,公開了一種鋰離子電池用正極材料及正極片及鋰離子電池。正極材料,由第一磷酸鐵鋰材料、第二磷酸鐵鋰材料混合而成,其中第一磷酸鐵鋰材料的導電性能高于所述第二磷酸鐵鋰材料。
一種摻雜的富鋰的尖晶石型鋰錳氧的制備方法,該方法包括將含鋰的化合物、含錳的化合物和含摻雜金屬的化合物混合均勻,然后在焙燒爐中焙燒,其中,所述焙燒包括一段焙燒和二段焙燒,所述一段焙燒包括將含錳的化合物、含摻雜金屬的化合物與一部分含鋰的化合物混合均勻后焙燒,得到一段焙燒產物,所述二段焙燒包括將一段焙燒產物與剩余的含鋰的化合物混合后焙燒。將該材料在3.0-4.2伏之間充放電,首次放電比容量在140毫安時/克以上,200次循環后容量剩余率在85%以上。用本發明提供的方法制備的鋰錳氧比容量高、循環性能好,可廣泛應用于扣式、方形、圓柱形鋰離子電池。
一種鋰離子電池硅碳負極材料的制備方法,包括如下步驟:制備碳材料混合液;在所述碳材料混合液中加入分散劑和交聯劑;在含有所述分散劑和交聯劑的碳材料混合液中加入硅材料;由含有所述分散劑和交聯劑、碳材料及硅材料的混合液制備碳硅宏觀體材料;對所述碳硅宏觀體材料進行熱處理獲得炭涂層硅/石墨烯納米復合材料,所述鋰離子電池硅碳負極材料包含炭涂層硅/石墨烯納米復合材料。本發明還提供一種鋰離子電池。
本發明提供了一種鋰離子電池用復合負極片及其制備方法和鋰離子電池。該鋰離子電池用復合負極片的制備方法包括如下步驟:通過靜電紡絲的方式將聚酰胺酸溶液噴涂在負極片表面,然后進行機械輥壓,最后熱亞胺化處理將噴涂在負極片表面的聚酰胺酸轉化為聚酰亞胺,在負極片表面形成聚酰亞胺納米纖維膜,得到鋰離子電池用復合負極片。本發明提供的制備方法簡化了現有技術中需要先單獨制備正、負極片和隔膜且隨后需要將隔膜與正負極片進行卷繞的過程,同時克服了現有技術中隔膜與正負極極片卷繞設置易引起的電池內部短路和電芯變形的問題。本發明鋰離子電池用復合負極片制得的鋰離子電池具有優良的安全性能以及長的使用壽命,可用作高容量和動力電池。
本發明提供一種鋰離子電池的負極材料,所述負極材料包含硅酸鹽材料和碳材料,其中,所述硅酸鹽材料的含量為85wt%-97wt%,所述碳材料的含量為3wt%-15wt%;所述硅酸鹽材料的結構式為Li2MSiO4,M選自Mn、Fe或Mn1-xFex,0<x<1。同時本發明還提供了上述負極材料的制備方法及采用這種負極材料的鋰離子電池。本發明的制備方法的工藝簡單,制備得到的負極材料的性能優異,結構穩定,應用于鋰離子電池的負極,具有良好的首次充電效率和較高的比容量,并且能夠承受大倍率的充放電。?
電池正極包括集電體及涂覆和/或填充于集電體上的正極材料,所述正極材料包括正極活性物質、導電劑和粘合劑,其中,在正極活性物質的表面還有一層鈷酸鋰,以正極活性物質的重量為基準,鈷酸鋰的含量為0.1-15重量%。采用該正極的鋰離子電池具有較高的比容量和良好的循環性能。
本發明公開一種鈦酸鋰/碳復合材料及其制備方法和鋰離子電池,鈦酸鋰/碳復合材料的制備方法,包括步驟:將雙氧水與碳化鈦粉末加入到容器中,攪拌均勻;烘干;將得到的粉末與氫氧化鋰按4.5~5.5:4的比例混合后,在氬氣氣氛中600~800℃煅燒,得到鈦酸鋰/碳復合材料。本發明通過優化電極材料性能來實現鋰離子電池倍率性能改善和循環穩定性提高的。本發明中還提供一種鋰離子電池,用所述鈦酸鋰/碳復合材料和磷酸鐵鋰配對,通過優化正負極配比,組裝的磷酸鐵鋰-鈦酸鋰電池具有優秀的倍率性能好很好的循環穩定性。
一種從廢舊鋰離子二次電池回收金屬鋰的方法,是將回收的廢舊鋰離子二次電池完全放電,使該廢舊電池各負極片上的可逆鋰離子全部轉移至正極,在正極片上形成鋰鹽;將所述放電處理后的電池,用機械拆解的物理方式將正極片完整地取出,烘干;用金屬鋰或可覆鋰的材料做負極片配合由前步驟處理后的各正極片,放入有電解液的專用化成槽中經電聯接后,正負極片組分別接到直流電源的正、負極匯流排,進行外化成處理,使可逆的鋰離子從所述各正極片轉移至所述各負極片上沉積;將所述經外化成處理后的各正、負極片取出,則負極片上析出的金屬鋰可直接回收利用。本發明的有益效果是:能有效地將可逆鋰資源統一收集起來,回收的鋰金屬資源達95%以上,純度在99.9%以上,而且此方法原理簡單,設備簡易,具有良好的產業化前景。
本發明公開了一種磷酸鐵鋰復合材料,所述復合材料為磷酸鐵鋰與3D石墨烯的復合材料,所述復合材料中3D石墨烯含量為6?10wt%,碳含量為7?7.5wt%。所述3D石墨烯為二維片狀石墨烯相互交錯排列組合形成的三維多孔結構,孔徑為5?40μm。本發明中還提供了上述磷酸鐵鋰復合材料的制備方法以及應用該磷酸鐵鋰復合材料作為正極材料的鋰離子電池。本發明利用3D多孔石墨烯較2D石墨烯具有更大的比表面積、機械強度以及更快的質子和電子傳遞速率等特點,采用3D石墨烯作為一種碳包覆材料,有效地提升了磷酸鐵鋰材料的電子電導率,當作為正極材料在鋰離子電池中應用時,提升了鋰離子的擴散速率,即提升了鋰離子電池的循環性能。
本發明屬于鋰離子電池技術領域,具體公開了一種鋰離子電池負極混料、負極和鋰離子電池。所述鋰離子電池負極混料,包括負極活性材料、導電劑、增稠劑和粘結劑,所述增稠劑為接枝改性魔芋葡甘露聚糖。本發明實施例提供的鋰離子電池負極混料,增稠劑采用接枝改性魔芋葡甘露聚糖,由于該增稠劑具有優越的柔順性能和能夠提高鋰離子電池中鋰離子的傳導能力,因此可用較少的接枝改性魔芋葡甘露聚糖和粘結劑替換NaCMC/SBR組合粘結劑,不僅能提高負極活性物質在負極中的含量,而且由于接枝改性魔芋葡甘露聚糖自身具有鋰離子傳輸能力,所以低溫性能和倍率性能顯然更好,最終使得鋰離子電池電化學性能得到進一步提高。
本發明涉及一種鋰離子電池極片及其制備方法、以及該極片在鋰離子電池及其制備中的應用,該極片的制備方法包括將含有極片活性物質、導電添加劑、粘結劑與溶劑的漿料均勻涂覆和/或填充在集電體上,經干燥,碾壓,分切后制得,其中所述碾壓方式為熱碾壓。采用該制備方法得到的極片經烘烤后反彈小、厚度尺寸均勻且穩定,而采用該極片制得的鋰離子二次電池的容量分布范圍窄、尺寸較集中、循環穩定性好。
本發明公開了一種鋰離子電池電解液及含有該電解液的鋰離子電池,涉及電池領域,能夠有效控制電解液的酸度,進而顯著提高鋰離子電池的循環性能和高溫存儲性能。所述鋰離子電池電解液包括:一種鋰離子電池電解液,其特征在于,包括:鋰鹽、非水有機溶劑、成膜添加劑、穩定添加劑,所述穩定添加劑為式(1)所示的氮硅烷衍生物:式(1),其中,R1、R2、R3、R4、R5、R6各自獨立地為碳原子數1-20的直鏈或支鏈烷基;R7、R8、R9各自獨立地為原子數為1-20的直鏈或支鏈烷基或含鹵基團。本發明可用于電池領域。
一種鋰離子電池負極,該負極包括負極集流體以及負載在該集流體上的負極材料,所述負極材料為兩層:一層為位于所述集流體上的連續層;另一層為位于該連續層上的非連續層。所述負極的制作方法包括將含有負極材料的漿料連續地負載在負極集流體上,干燥;將含有負極材料的漿料間隔地負載在所述連續層上,干燥,在連續層上形成非連續層;然后壓延,得到負極。該結構既能夠為活性材料的體積變化提供充足的空間,有效抑制活性材料充放電過程中體積變化對電極內集電性能的破壞,又能夠防止集流體直接暴露而沉積鋰枝晶的問題。使用該負極制成的鋰離子二次電池在保持高容量的同時,循環性能也得到很大改善。
本實用新型涉及鋰離子電池領域,具體涉及一種鋰離子電池隔膜以及一種鋰離子電池。該鋰離子電池中的鋰離子電池隔膜包括聚合物基底層和所述聚合物基底層上附著的導電層,其中,所述導電層在所述聚合物基底層上呈非連續性分布。本實用新型提供的鋰離子電池隔膜,具有較高浸潤性、散熱性和機械強度,所得形成的鋰離子電池成本更低,具有更高的安全性。
本發明涉及鋰/鈉電池技術領域,具體提供一種鋰負極或鈉負極及鋰負極或鈉負極的制備方法和應用。該制備方法包括將反鈣鈦礦固態電解質熔融后涂布于集流體表面,從而在集流體表面形成一層反鈣鈦礦固態電解質膜;采用電化學方法將鋰或鈉沉積于所述集流體表面,獲得鋰負極或鈉負極;或者采用磁控濺射的方式將反鈣鈦礦固態電解質沉積在鋰金屬片或鈉金屬片表面,在鋰/鈉金屬片表面獲得反鈣鈦礦固態電解質膜,并獲得鋰負極或鈉負極。本發明在鋰負極或鈉負極表面形成一層反鈣鈦礦固態電解質膜,該反鈣鈦礦固態電解質膜作為人工固態電解質膜,具有高的鋰離子或鈉離子導電率,抑制鋰/鈉枝晶的生成,從而提高鋰/鈉電池的電化學性能。
一種鋰離子電池正極材料鋰鎳鈷錳氧的制備方法,該方法包括將硝酸鋰、硝酸鎳、硝酸錳、硝酸鈷和可燃性有機含氮化合物在溶劑中混合,得到含有硝酸鋰、硝酸鎳、硝酸錳、硝酸鈷、可燃性有機含氮化合物和溶劑的混合物,然后將所得混合物進行一段燒結和二段燒結,其中,該方法還包括在一段燒結前除去混合物中的至少部分溶劑。用本發明提供的方法制得的鋰鎳鈷錳氧正極材料具有較高的振實密度、放電比容量和循環性能。在保證產品比容量的情況下,本發明提供的方法還具有操作簡單、工藝流程短和對設備要求低的優點,因而比現有技術中鋰鎳鈷錳氧的制備方法具有更廣闊的工業化前景。
本發明涉及一種鋰二次電池隔離膜。該鋰二次電池隔離膜至少包括一強吸水材料-高分子復合材料層,其中強吸水材料優選為分子篩。強吸水材料能完全吸附鋰二次電池制程中殘留及使用時水分子氣透性滲入的水分,防止鋰離子電池中毒或鋰金屬與水反應,從而提高鋰二次電池使用壽命。另外,強吸水材料與高分子材料適當結合,能增加隔離膜機械強度,減少鋰二次電池在輾壓制程中電極穿插現象或多次充放電后鋰金屬針狀物產生導致的電極穿插現象,從而提高鋰二次電池安全性。本發明還涉及一種使用該隔離膜的鋰二次電池。
本發明涉及鋰離子電池領域,公開了一種鋰離子電池用隔膜,其中,該鋰離子電池用隔膜包括聚合物基材和形成在該聚合物基材的一側的鈦酸鋰層。還公開了所述鋰離子電池用隔膜的制備方法以及含有所述鋰離子電池用隔膜的鋰離子電池。和混合負極相比,將本發明的鋰離子電池用隔膜的鈦酸鋰層作為鋰離子電池的負極隔膜,解決了鈦酸鋰和石墨在混合過程中的異相兼容困難的問題,使得負極混料工藝簡化,極片的均一性也不受影響。將鈦酸鋰涂布在聚合物基材上,并將涂覆有鈦酸鋰層的一側貼合在石墨類負極上,同樣也可以達到混合負極的作用,并且能夠進一步改善瞬時倍率充電性能、低溫充電性能和常溫循環性能。
本發明公開了一種從含鋰氯化鹽原液中制取高純度碳酸鋰的方法,包括:獲取氯化鋰濃縮液,從鈣、鎂、硫酸鹽混合物中提純氯化鋰濃縮液,從經過提純的氯化鋰濃縮液中沉淀出碳酸鋰,一定條件下借助于碳酸氫銨漿液進行碳酸鋰的沉淀,將產生的二氧化碳氣體從反應器中導出;加以提純后,將經過碳酸鋰沉淀作業的母液進行蒸干,就得到了固態的氯化銨和濃度300-350克/升的液態氯化鋰濃縮液。這種濃縮液去除其中的固態物后,又反過來用于碳酸鋰的沉淀作業中,而固態的氯化銨則需用飽和氯化鋰溶液進行沖洗,去除其中的氯化鋰殘留,并進行干燥。本發明在碳酸鋰沉淀過程中避免了鈉離子的參與,二氧化碳氣體的循環利用,避免了廢液的產生。
一種鋰離子二次電池正極片的制備方法,包括將可嵌入釋出鋰的正極活性物質涂覆在正極集流體上,烘烤,壓延,其中,在烘烤步驟和壓延步驟之間、或在壓延步驟之后:用碳酸鋰溶液浸漬或噴涂處理正極片表面,并進行真空干燥。一種鋰離子二次電池,它包括正極片、隔膜、負極及非水電解液,其中所述正極片為通過上述步驟處理得到的正極片。采用本發明的鋰離子二次電池正極片制備方法得到的電池具有良好的高溫安全、循環及儲存性能。
一種從廢舊磷酸亞鐵鋰電池正極片回收磷酸亞鐵鋰材料的方法,將回收的廢舊磷酸亞鐵鋰電池正極片烘焙干燥后,將其固定在盛有強極性有機溶液的專用超聲波震蕩池中,施加超聲波震蕩,俟正極片上的磷酸亞鐵鋰和導電劑從集流體鋁箔上脫離后,取出所述鋁箔、對其進行回收處理;向專用超聲波震蕩池內添加一定數量的鋰源、磷源或/和鐵源的化合物或/和有機溶液,再使用球磨機將得到的溶液進行混合均化和球磨、噴霧干燥、高溫燒結和粉碎處理即得到可直接用于制造磷酸亞鐵鋰電池所需的正極材料磷酸亞鐵鋰。本發明的有益效果是:本發明可回收磷酸亞鐵鋰電池正極片上的95%以上的磷酸亞鐵鋰材料,其純度在99%以上,完全達到能再次用于磷酸亞鐵鋰電池的再生產和制造的目的。而且回收、處理工藝過程簡單,設備通用,易于產業化等優點。
一種鋰離子二次電池正極材料磷酸鐵鋰的制備方法,該方法包括如下步驟:A.將鋰源化合物、二價鐵源化合物、磷源化合物和有機小分子碳源添加劑混合,球磨,燒結,得到燒結前驅體;B.將步驟A中燒結前驅體和有機高分子聚合物碳源添加劑混合,球磨,燒結,粉碎,得到成品磷酸鐵鋰粉末。采用本發明的方法將碳源分成兩步加入到前驅體中,且先加有機小分子碳源,后加有機高分子聚合物碳源,制備得到的磷酸鐵鋰碳包覆效果好,做成電池的大電流放電性能得到顯著提高。
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