本發明提供一種用于快充的鋰離子電池非水電解液和鋰離子電池,該鋰離子電池非水電解液包括鋰鹽、非水有機溶劑和添加劑,所述添加劑包括:(a)如結構式1所示的硫代尿嘧啶類化合物,其中,X選自O或S;R1、R2選自第一主族元素;R3、R4選自鹵素元素、烴基或鹵代烴中的任意一種;和(b)腈類化合物。在本發明的鋰離子電池非水電解液中,通過硫代尿嘧啶類化合物和腈類類化合物的有機結合使用,能明顯的提升鈷酸鋰電池的快充循環性能和高溫存儲性能。
本申請涉及電池技術領域,具體涉及鋰電池包裝膜及鋰電池。該鋰電池包裝膜由內至外依次包括熱塑性高分子內層和阻隔層;阻隔層為鍍膜層和/或PCTFE層,鍍膜層為非金屬鍍膜層、金屬氧化物鍍膜層或非金屬氧化物鍍膜層。該鋰電池包裝膜為無鋁層包裝膜,可有效隔離水分,解決現有技術中的鋰離子電池鋁塑膜的包裝袋存在的易腐蝕問題。
鋰離子電池極片,包括集流體和涂覆在集流體上的電極物料,所述電極物料包括活性物質、導電劑和熱膨脹高分子聚合物,所述高分子聚合物和所述導電劑在溶劑中混合形成熱膨脹導電膠溶液,所述高分子聚合物的熱膨脹系數大于30×10?6m/mk,高分子聚合物的添加量不超過固體物料總質量的20%。本發明在電極物料中加入熱膨脹高分子聚合物,當鋰離子電池在發生過充、過放、短路、破損、擠壓變形等情況時,熱膨脹高分子聚合物的體積可以迅速膨脹,從而切斷鋰離子電池的電子傳送通道,快速增加鋰離子電池的電阻,提高了鋰離子電池的安全性能。
本發明提供一種鋰電池極片及其制備方法及鋰電池,屬于鋰電池技術領域,具體方案如下:一種鋰電池極片,包括多孔金屬框架和活性物質,所述多孔金屬框架的空隙內填充所述活性物質;其制備方法步驟如下:步驟一、將納米金屬材料與活性物質粉體按照一定的比例攪拌混合均勻得到混合粉體;步驟二、將混合粉體壓制成片層;步驟三、將片層用平板電極使得納米金屬材料融焊在一起得到多孔金屬框架,多孔金屬框架的空隙內填充活性物質,制成鋰電池極片。一種鋰電池,包括隔膜、電解液和含有正極活性物質的正極極片和含有負極活性物質的負極極片。本發明的有益效果是通過增加極片厚度可提高電池能量密度,同時又保證電池具有良好的倍率性能和循環性能。
本發明提供一種金屬鋰碳復合材料的制備方法及鋰電池。其中,所述制備方法包括:將碳微球和鋰金屬置于密閉的高溫反應容器中;將所述高溫反應容器升溫,以便于所述鋰金屬轉變為鋰蒸汽并進入所述碳微球的微球間隙和表層;待反應完全后,將所述高溫反應容器冷卻,即得到所述微球間隙和表層存在低溫凝結后的所述鋰金屬的所述金屬鋰碳復合材料。本發明所制備的材料能更好的抑制循環過程中金屬鋰枝晶的生成和體積膨脹,解決金屬鋰負極在大電流密度作用下極化大所造成的不均勻沉積和枝晶生長而引發的循環周期短、庫倫效率低的問題。
一種鋰離子電池用正極粘結劑、正極極片和鋰離子電池,屬于鋰離子電池技術領域。所述粘結劑為水性粘結劑。所述的正極極片含有正極粘結劑、正極活性材料、導電劑;將所述的正極粘結劑、正極活性材料、導電劑經過配料勻漿后,涂敷于正極集流體鋁箔上面,干燥后進一步除去極片中的水分,將極片水份控制在300ppm以下,即得到正極極片。所述的正極活性材料為磷酸鐵鋰、鈷酸鋰、鎳鈷錳酸鋰或鎳鈷鋁酸鋰中的一種或幾種。所述的導電劑為乙炔黑、Super?P、科琴黑或石墨烯中的一種或幾種。由于正極粘結劑采用水性改性聚乙烯共聚物可以降低因NMP使用帶來的刺鼻氣味,提高了員工的工作積極性;同時,使用該水性粘結劑的正極片粘結力更高,制造的電池性能表現更好。
本發明提供了一種磷摻雜的三元鋰離子正極材料及其制備方法、鋰離子電池。其制備方法包括:步驟S1,將鎳源、鈷源、錳源以及磷源溶解到溶劑中,得到混合溶液;步驟S2,在惰性環境下,混合溶液在不同pH值下分階段反應,得到前驅體;步驟S3,將前驅體與鋰源混合,經過燒結得到磷摻雜的三元鋰離子正極材料。通過該方法制備得到的含磷摻雜的三元鋰離子正極材形態均一,顆粒之間不存在聚集現象,進而提高了鋰離子電池的首次充放電效率和電池的循環性能。
本發明提供了一種鋰金屬電池用添加劑、電解液及其鋰金屬電池,其中,添加劑為含?P?F基團的磷酰胺類化合物。該添加劑可以與鋰金屬成鍵而在鋰金屬負極的表面上形成穩定的保護膜,該膜富含LiF,Li3N,LiNxOy,LiPxOy等成分,其中磷、氮、氟、氧等眾多雜原子帶電負性,對鋰離子具有吸引力,該分解產物沉積到正負極表面上后形成的SEI膜有利于鋰離子通過,有效改善SEI膜的DCR,進而提高鋰金屬電池的倍率性能,從而削弱鋰金屬電池中鋰枝晶所造成的電化學不良反應。另外,?P?F基團的氧化電位較高,引入后可提高添加劑的耐氧化性,有助于抑制4.55V高電壓體系下電解液的氧化分解,從而改善鋰金屬電池的循環性能。
一種鋰離子電解液及使用該電解液的鋰離子電池。所述的鋰離子電解液包括溶劑、鋰鹽和添加劑等。所述的鋰鹽包括六氟磷酸鋰(LiPF6)和高含量雙三氟甲基磺酰亞胺(LiTFSI)和/或雙(氟磺酰)亞胺鋰(LiFSI)等;所述的添加劑包括碳酸亞乙烯酯(VC)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)、1,3丙磺酸內酯(PS)、碳酸乙烯亞乙酯(VEC)等。本發明的電解液通過使用高含量的雙三氟甲基磺酰亞胺(LiTFSI)和/或雙(氟磺酰)亞胺鋰(LiFSI)結合負極成膜添加劑和/或正極保護添加劑可以改善鋰電池的循環和高溫存儲性能。本發明適用于4.2V及以上范圍的鋰離子電池。
本發明公開了一種鋰離子動力電池及鋰離子動力電池的制備方法,負極極片是由以下質量百分比的原料組成:83-94%的鈦酸鋰、2-10%的粘合劑、3-10%的導電劑,正極材料由以下質量百分比的原料組成:82-93%的磷酸亞鐵鋰、1-10%的粘合劑、3-11%的導電劑。制作本發明的負極極片或者正極極片,無需使用有污染的NMP,PVDF,制作過程節能環保,成本低廉,制得的鋰離子動力電池,安全性能高,循環壽命長。
本發明提供了一種鋰離子電池的電極片及鋰離子電池,電極片包括極片本體,所述極片本體的表面涂布有一層涂布層,所述涂布層的遠離所述極片本體的一側涂布有一層阻燃層,以抑制所述鋰離子電池在高溫下起火。本申請中設置在電極片上的阻燃層能夠有效降低鋰離子電池在使用過程中和充放電過程中,由于鋰離子電池溫度升高失控,造成鋰離子電池起火的風險,提高鋰離子電池的使用安全性和可靠性。
一種鋰碳復合負極片及其制備方法和鋰二次電池,所述碳復合負極片采用以下方法制備:將摻氮碳材料、粘結劑和溶劑攪拌配制成均勻的漿料,涂布于集流體上;烘干溶劑,得到集流體表面上形成有摻氮碳材料層的極片;在摻氮碳材料層中嵌鋰,使金屬鋰嵌入到摻氮碳材料層的孔隙中。得到的鋰碳復合負極片,包括集流體,所述集流體上具有摻氮碳材料層,所述摻氮碳材料層的孔隙中嵌有金屬鋰。本發明制得的負極片可有效抑制鋰枝晶,防止電池短路,應用于鋰二次電池中可以顯著提高電池的安全性能以及循環性能。
本發明提供了一種高電壓鋰離子電池用電解液及包括所述電解液的鋰離子電池,本發明的電解液中加入1,3,6?己烷三腈能夠明顯提高高電壓鋰離子電池的循環性能和高溫儲存性能,通過控制1,3,6?己烷三腈的色度可以控制含有該物質的電解液的色度能夠滿足鋰離子電池電解液生產和儲存的色度要求。且當1,3,6?己烷三腈的色度在<150Hazen范圍內,所述電解液的色度在國家標準的許可范圍內,同時由于電解液中含有?CN基團在正極表面能夠與過渡金屬更好的結合,從而減少高電壓下正極表面與電解液的副反應,提高了高電壓鋰離子電池的循環和高溫儲存性能使用該電解液的高電壓鋰離子電池的具有優異的循環性能。
本發明提供了一種鋰離子電池用非水電解液及使用該非水電解液的鋰離子電池。所述非水電解液包括(a)鋰鹽、(b)非水有機溶劑、(c)至少一種式1所示的化合物;
本發明提供一種雙層包覆的正極補鋰材料和包括該材料的鋰離子電池,本發明是采用特殊的雙層表面包覆的方式對核材料進行包覆,達到穩定材料表面結構的穩定性和降低殘堿的目的。同時還可以避免其在充放電過程中易產生大量的氣體,結構不穩定繼而引發一系列副反應發生等問題。具體地,本發明是采用二氧化鋯和氧化硼包覆在Li2NiO2表面,一方面二氧化鋯具有多孔結構,氧化硼是一種玻璃態材料,包覆在核材料表面可以更有效抑制電解液中HF的侵蝕以保護Li2NiO2核材料,同時可以允許鋰離子自由脫嵌;另一方面會同Li2NiO2表面的殘余鋰反應,降低材料的殘堿值,有效抑制電池產氣問題穩定其表面結構。
本發明提供了一種鋰離子電池非水電解液及使用該電解液的鋰離子電池。本發明采用含有式1所示的化合物作為添加劑,由于式1所示的化合物中含有單腈基,其可以較好的和鈷酸鋰或三元正極表面的過渡金屬離子絡合,穩定正極表面,抑制高電壓下高氧化態的過渡金屬離子和電解液發生的副反應,抑制過渡金屬離子的溶出,改善電池的高溫存儲和循環性能,同時鋰鹽型添加劑具有改善高溫和循環的作用,通過它們間的協同作用,可改善電池的循環和高溫存儲性能。
本發明涉及電池制備技術領域,具體而言,涉及富鋰錳基材料的制備方法和富鋰錳基材料;該富鋰錳基材料的制備方法將Mn2+和M2+的混合金屬鹽溶液、絡合劑、沉淀劑和還原劑混合,制得富鋰錳前驅體;將洗滌、干燥后的富鋰錳前驅體與鋰源混合,并燒結;其中,M2+包括Ni2+和Co2+中的至少一種;還原劑包括水合肼、亞硫酸鹽、亞硫酸氫鹽中的至少一種;絡合劑為酸溶液、鹽溶液、乙二胺和2?甲基?8羥基喹啉中的至少一種;該制備方法更容易掌握還原劑的濃度,以便于制備出電化學性能更好的富鋰錳基材料。
本發明是關于一種鈦酸鋰復合材料及其制備方法、負極片及鋰離子電池,涉及電池技術領域。主要采用的技術方案為:一種鈦酸鋰復合材料的制備方法,包括如下步驟:1)制備二氧化釕/二氧化鈦復合物;2)以二氧化釕/二氧化鈦復合物、鋰源為原料,制備出鈦酸鋰復合材料。一種鈦酸鋰復合材料由上述方法制備而成。一種負極片包括上述的鈦酸鋰復合材料;一種鋰離子電池包括上述的負極片。本發明主要用于提供一種導電性能好的鈦酸鋰復合材料,且該鈦酸鋰復合材料用于鋰離子電池的負極活性材料時,能提高鋰離子電池的倍率性能。
本發明提供了一種鋰金屬電池用電解液及其鋰金屬電池。其中,鋰金屬電池用電解液包括鋰鹽、非水有機溶劑和添加劑,所述添加劑包括如結構式I所示的環狀磷酸酯類化合物和/或如結構式II所示的環狀磷酸酯類化合物。與現有技術相比,本發明的添加劑包括如結構式I或結構式II所示的環狀磷酸酯類化合物。此環狀磷酸酯類化合物可以與鋰金屬成鍵而在鋰金屬負極的表面上形成穩定的保護膜,該膜富含LiPxOy、LixSiOy的有機成分,能顯著抑制鋰枝晶,有助于抑制4.55V高電壓體系下電解液的氧化分解,從而改善鋰金屬電池的首次庫倫效率和循環性能。
本發明提供了一種鋰離子電池非水電解液及含該非水電解液的鋰離子電池,其中鋰離子電池非水電解液,包括鋰鹽、非水有機溶劑和添加劑,添加劑包括胺基硫代羧酸類化合物,胺基硫代羧酸類化合物的結構式如下,
一種利用鋰鹽提高鋰離子電池能量密度的方法,屬于鋰離子電池技術領域,該方法以容易被氧化的鋰鹽作為“犧牲鋰”加入到正極中,在熱壓化成過程中鋰鹽被氧化生成氣體和鋰離子,氣體儲存在氣囊袋中,而鋰離子參與固態電解質界面(SEI膜)的形成以及嵌入負極參與電化學循環實現補鋰。相對于現有的技術,本發明設計的補鋰電池在制備過程中無需復雜的裝置設備和苛刻的生產環境,補鋰過程中不會帶來安全隱患,且可以通過調節添加“犧牲鋰”的量來精準控制補鋰的量,進而提升鋰離子電池的首次庫倫效率和能量密度。
本發明提供了一種鋰離子電池隔膜及鋰離子電池,包括隔膜基體和設置在所述隔膜基體一側的混合材料涂覆層;所述混合材料涂覆層包括混合材料和粘結劑,所述混合材料包括陶瓷材料和壓敏材料;所述混合材料涂覆層的厚度為2至4μm。本申請中的鋰離子電池隔膜能夠提供更大的孔隙率,不僅提高了隔膜的機械強度,還能夠提高鋰離子電池對電壓的敏感度,進而提高了鋰離子電池的安全性。
本發明提供一種鋰離子電池熱熔膠層性能的測試方法、裝置及鋰離子電池。本發明提供的測試方法包括以下步驟:獲取鋰離子電池熱熔膠層的實際剪切力F1;獲取鋰離子電池熱熔膠層的跌落剪切力F2;當F1>F2時,判斷鋰離子電池熱熔膠層的粘接性能合格;當F1≤F2時,判斷鋰離子電池熱熔膠層的粘接性能不合格。本發明通過獲取F1和F2,并根據F1和F2的大小關系判斷鋰離子電池熱熔膠層的粘接性能是否合格,降低了對熱熔膠層性能進行評價時主觀因素的影響,實現對鋰離子電池熱熔膠層性能進行科學合理地評價從而能夠指導鋰離子電池熱熔膠層的設計。本發明的鋰離子電池F1大于F2,從而該鋰離子電池具有良好的安全性能。
本發明涉及一種鋰電池負極片及卷繞式電芯及鋰離子電池,該負極片包括負極集流體和涂布于負極集流體至少一表面上的功能層,所述負極集流體的第一表面上設有負極極耳,所述第一表面的功能層包括靠近負極極耳的雙層涂布區,所述雙層涂布區包括第一負極活性材料層和第二負極活性材料層,所述第一負極活性材料層位于負極集流體表面和第二負極活性材料層之間,所述第二負極活性材料層中的第二負極活性物質中鋰的交換電流密度大于第一負極活性材料層中的第一負極活性物質中鋰的交換電流密度,將其應用于鋰電池能較好的抑制鋰電池負極的析鋰現象。
本發明公開了一種鋰離子動力電池和鋰離子動力電池的制備方法,負極材料是由以下質量百分比的原料組成:83-94%的鈦酸鋰、2-10%的粘合劑、3-10%的導電劑,正極材料由以下質量百分比的原料組成:82-93%的錳酸鋰、1-10%的粘合劑、4-12%的導電劑。本發明的鋰離子動力電池成本較低,容量較大,循環壽命長,安全性能好,可應用于很多領域,如混合電動汽車,高性能要求的軍用物品等;本發明的制作方法簡單;由于在制作電極的過程中沒有使用NMP,而用水做溶劑,因此,不會產生污染,也不會出現爆炸或者燃燒等危險事故,污染零排放,同時降低了電池的制作工藝復雜程度。
本發明屬于鋰離子電池制備領域,具體的說是鋰離子電池硅基復合負極極片、制備方法及其鋰離子電池。其極片呈現層狀結構,內層為集流體及其沉積在表面的硅材料,中間層為硅烷偶聯劑,外層為有機鋰化合物。其制備過程為:首先通過磁控濺射法將硅基材料沉積在銅箔集流體上,之后依次噴涂硅烷偶聯劑、鋰鹽化合物,最后制備出硅基復合負極極片。其制備出的復合極片利用致密度高硅,有機鋰化合物鋰離子導電率高的特性,及其硅烷偶聯劑、硅材料、有機鋰化合物之間高的粘附力特性降低其充放電過程中硅的膨脹率,提高其循環性能;其制備出的鋰離子電池極片應用于鋰離子電池具有首次效率高、能量密度大、倍率性能佳及其循環性能高等特性。
本發明公開了一種鋰離子動力電池及一種鋰離子動力電池的制備方法,負極極片是由以下質量百分比的原料組成:84-95%的鈦酸鋰、2-10%的粘合劑、3-10%的導電劑,正極材料由以下質量百分比的原料組成:83-95%的磷酸亞鐵鋰、1-10%的粘合劑、3-11%的導電劑。制作本發明的負極極片或者正極極片,無需使用有污染的NMP,PVDF,制作過程節能環保,成本低廉,制得的鋰離子動力電池,安全性能高,循環壽命長。
本發明公開了一種鋰離子動力電池和鋰離子動力電池的制備方法,負極極片是由以下質量百分比的原料組成:83-94%的鈦酸鋰、2-10%的粘合劑、3-10%的導電劑,正極材料由以下質量百分比的原料組成:85-96%的錳酸鋰、1-10%的粘合劑、3-11%的導電劑。本發明的鋰離子動力電池成本較低,容量較大,循環壽命長,安全性能好,可應用于很多領域,如混合電動汽車,高性能要求的軍用物品等;本發明的制作方法簡單;由于在制作電極的過程中沒有使用NMP,而用水做溶劑,因此,不會產生污染,也不會出現爆炸或者燃燒等危險事故,污染零排放,同時降低了電池的制作工藝復雜程度。
鋰二次電池負極片及鋰二次電池,負極片包括集流體基體,所述集流體基體為鋰帶,在所述鋰帶上疊置有沿豎向延伸的非鋰金屬凸耳,所述非鋰金屬凸耳的一端突出于所述鋰帶,所述非鋰金屬凸耳突出于所述鋰帶的部分用于焊接極耳。本實用新型的負極片在鋰帶上疊置非鋰金屬凸耳,極耳激光焊接于非鋰金屬凸耳上,連接牢固,而且采用鋰帶作為集流體基體,減少了負極片非活性物質的含量,提高了鋰電池的能量密度。
本發明實施例提供了一種鋰電池組及鋰電池組的加熱方法,該鋰電池組包括:加熱膜和多個電芯,所述加熱膜折疊形成折疊結構,所述折疊結構包括多個折疊位置,同一折疊位置的相鄰折疊面形成折疊空間,所述多個電芯設置于多個折疊空間中。本發明實施例提供的鋰電池組通過加熱膜包裹電芯的結構堆疊方式,解決了現有技術中無法準確對電芯實現溫度控制的問題,達到了確保電芯快速升溫,同時降低放電過程中電芯的溫升的目的,提高了鋰電池組的使用壽命。
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