本發明提供了一種電芯及其制備方法。所述電芯包括:正極片(1);負極片(2);以及復合固態電解質膜(3),設置于正極片(1)和負極片(2)之間,包括沿層疊方向D依次交錯層疊的無機固態電解質層(31)、結構支撐層(32),且具有分別與正極片(1)和負極片(2)貼合的貼合面(S1),其中,層疊方向(D)與貼合面(S1)之間的夾角為α,且0°≤α<90°。所述電芯中的復合固態電解質膜既能夠發揮無機固態電解質的高鋰離子電導率的優勢,同時又兼具良好的機械加工性,從而大大改善了電芯的電化學性能和安全性能。
本申請涉電池領域,具體講,涉及一種電解液及其二次電池。本申請的電解液包括鋰鹽、有機溶劑和添加劑,添加劑包括磺酸酯季銨鹽,有機溶劑中含有砜化合物。本申請通過添加磺酸酯季銨鹽在石墨負極先于砜化合物成膜,克服了砜溶劑和石墨接觸反應導致不兼容的缺點,提高了電池的循環性能。
本申請涉及一種正極極片,包括正極集流體和涂覆于正極集流體上的正極膜片,正極膜片中含有正極活性材料、導電劑和粘結劑,正極膜片中還含有導電添加劑,導電添加劑為負溫度系數半導體陶瓷材料。通過使用該導電添加劑能夠解決當前二次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。
本申請涉及一種電解液和包含該電解液的電化學裝置。所述電解液包括包括式I化合物和三個以上氰基的多腈化合物。式I中,R11、R12、R13、R14和R15各自獨立選自氫、鹵素、氰基、烴基、烴氧基、含取代基的烴基或含取代基的烴氧基,其中,所述取代基選自鹵素、氰基中的至少一種;并且,R11、R12、R13、R14和R15中至少一個為氰基、含氰基的烴基或含氰基的烴氧基。本申請的電解液用于鋰離子電池能夠改善高電壓電芯高溫循環和高溫存儲性能。
本申請提供一種電極組件,包括極片和隔膜,所述隔膜設于所述極片的一側,所述極片包括第一區域和第二區域,所述第二區域連接所述第一區域,且所述第二區域的平均厚度小于所述第一區域的平均厚度。所述隔膜包括第三區域和第四區域,所述第三區域附著于所述第一區域;所述第四區域連接所述第三區域并附著于所述第二區域,所述第四區域的平均厚度大于所述第三平均區域的厚度。本申請還涉及采用上述電極組件的電芯和用電裝置,通過采用上述的電極組件能夠改善電極端部出現析鋰的情況。
本發明公開了一種測量多孔結構體孔隙分布的方法,其步驟為:將含有特征元素的有機物在酸/堿性環境中水解的產物填充到多孔結構體中并脆斷、露出截面,采用電子散射能譜儀采集截面上特征元素分布,利用計算機圖像分析和處理方法計算特征元素所占面積及其與總面積之比,得到特定位置處孔徑分布和孔隙率的分布。本發明可以廣泛應用于多孔結構體中孔隙分布的表征,本發明提供的方法可以檢測工藝過程和電化學過程對于鋰離子電池電極片中多孔結構的影響,對于優化工藝參數和電化學過程參數具有重要的意義。
本申請公開了一種陶瓷隔膜及其制備方法及應用,涉及二次電池技術領域。所述的陶瓷隔膜包括基膜和陶瓷涂層,陶瓷涂層包括納米陶瓷和粘結劑,納米陶瓷包括小粒徑多孔納米陶瓷和大粒徑納米陶瓷。本申請通過添加小粒徑多孔納米陶瓷和大粒徑納米陶瓷,能夠實現超薄涂層的同時,增加隔膜耐熱性,且不影響隔膜的整體透氣,并為鋰離子提供一定的穿梭通道以及存儲一定的電解液,增強電池的容量保持率及循環性能。
本申請涉及一種電化學裝置和用電裝置,該電化學裝置包括正極極片,正極極片包括正極集流體和設置于正極集流體表面的正極活性材料層,沿展開后的正極極片的寬度方向,正極活性材料層包括正極邊緣區域和正極非邊緣區域,正極邊緣區域的能量密度為ED1,正極非邊緣區域的能量密度為ED2,0.9≤ED1/ED2<1。本申請的電化學裝置能夠減緩電化學裝置中負極極片邊緣區域析鋰的問題,從而提高電化學裝置的循環性能。
本申請的實施例提供了負極、電化學裝置和電子裝置。負極包括集流體和設置在集流體上的活性物質層,活性物質層的離子電導率為0.01S/m至1S/m。本申請的實施例通過將活性物質層的離子電導率限定為0.01S/m至1S/m,使得電化學裝置能夠滿足快充的要求,同時能夠使得在快充條件下,抑制電化學裝置的負極表面析鋰,保證了電化學裝置的安全性能。
本申請涉及負極及包含其的電化學裝置和電子裝置。本申請負極包括集流體和位于所述集流體上的涂層,所述涂層包含硅基顆粒和石墨顆粒,所述硅基顆粒包括含硅基體和聚合物層,所述聚合物層包含聚合物和碳納米管,所述聚合物層位于所述含硅基體的至少一部分的表面上,其中所述涂層表面不同位置處的膜片電阻的最小值為R1,最大值為R2,R1/R2的值為M,并且所述硅基顆粒的重量占所述硅基顆粒和所述石墨顆??傊亓康谋壤秊镹,其中M≥0.5,并且N為2wt%?80wt%。由本申請負極制備的鋰離子電池具有提升的循環性能、倍率性能和抗變形能力,以及降低的直流電阻。
本發明涉及具有高粘結性聚合物涂膜的陶瓷復合隔膜的制備方法,包括:將陶瓷微粒、粘結劑、增稠劑、分散劑與水混合均勻得到陶瓷漿料;將聚合物粉末、粘結劑、有機改造劑、增稠劑、潤濕劑和水混合均勻得到改性聚合物漿料;將陶瓷漿料涂布于基膜至少一個表面上并干燥形成陶瓷層;將改性聚合物漿料涂覆于陶瓷層外表面上形成聚合物層;使經涂覆的隔膜表面與水接觸進行萃取硬化;使隔膜干燥得到陶瓷復合隔膜。采用本發明的制備復合隔膜的方法制備的復合隔膜中,改性聚合物之間及改性聚合物與隔膜之間粘結力增大,并且相對于常規復合隔膜,對于正極片具有較高的粘結力。本發明還涉及由該方法制備得到的陶瓷復合隔膜和包括該陶瓷復合隔膜的鋰電池。
本申請涉及儲能器件生產領域,尤其涉及一種電芯以及該電芯的形成方法。電芯由陽極極片、陰極極片以及隔離膜交替繞卷形成,電芯的截面為四個頂角均為圓角的圓角方形結構。形成方法包括:a、放置待壓電芯,使待壓電芯位于頂部平面、底部平面以及兩個側部平面之間,其中,待壓電芯垂直于厚度方向的一側與底部平面接觸,待壓電芯與每個側部平面均存在一定間距;b、采用熱壓方式熱壓待壓電芯,使一個頂部平面與底部平面以及兩個側部平面共同擠壓待壓電芯,直至形成截面為四個頂角均為圓角的圓角方形結構;c、定型,形成所述電芯。本申請所提供的形成方法能夠形成截面為圓角方形結構的電芯,提高鋰離子電池的體積能量密度。
本發明涉及鋰離子電池技術領域,特指一種使用壽命長的電池極片冷壓輥,其包括輥基和套設固定于輥基外部的輥套,所述輥套的長度大于等于所述輥基的長度,所述輥基為金屬材料制成,所述輥套為有機高分子材料制成,所述輥套的肖氏硬度為60°~150°。相對于現有技術,本發明通過韌性較強的輥套的作用,可使冷壓過程中冷壓輥輥基得到緩沖保護,避免了現有技術中冷壓輥表面的硬磨損,達到保護冷壓輥的效果,延長冷壓輥的使用壽命;同時由于輥套可更換使用,能夠降低生產成本,提高生產效率,此外,由于輥套為高分子材料,具有一定的彈性,還可以起到輔助傳動極片的作用。
本申請提供負極材料、電化學裝置和電子裝置。本申請實施例提供的負極材料,包括:硅基材料,或者,硅基材料和石墨;其中,硅基材料包括:硅氧化合物、碳納米管和氧化鈦層,碳納米管和氧化鈦層位于硅氧化合物的表面,且至少部分碳納米管貫穿氧化鈦層。本申請實施例提供的負極材料通過將膨脹率低、機械穩定性高且鋰子傳輸性好的TiO2包覆在硅氧化合物表面,同時在硅氧化合物表面設置碳納米管,進一步提升負極材料的導電性。通過Ti?OH與Si?O之間的結合作用,使碳納米管更穩定的束縛在硅氧化合物表面,在循環過程中持續發揮長程導電的作用,提升循環性能和倍率性能的同時減少膨脹。
本申請涉及一種負極和包括該負極的電化學裝置和電子裝置。該負極包括集流體和負極活性材料層,其中,負極活性材料層包括第一活性材料層和第二活性材料層,所述第一活性材料層包括第一硬碳材料,所述第一硬碳材料的Dv50以D1v50表示,滿足5μm≤D1v50≤12μm,所述第一活性材料層的厚度T1≤45μm;第二活性材料層包括第二硬碳材料,所述第二硬碳材料的Dv50以D2v50表示,滿足2μm≤D2v50<5μm,所述第二活性層的厚度T2<30μm。本申請提供的負極的嵌脫鋰動力學性能得到提升。
本申請涉及一種正極材料和包含所述正極材料的電化學裝置,其中所述正極材料包括由一次顆粒聚集而成的二次顆粒,其中所述一次顆粒具有片狀結構,所述片狀結構具有面朝其厚度方向的第一表面,且所述第一表面上存在至少一個孔洞。本申請通過在電化學裝置中的正極材料的結構上進行設計從而有效地增加所述正極材料的孔隙率,縮短所述電化學裝置中的鋰離子的擴散路徑并且同時保證所述電化學裝置具有適當的比表面積和結構穩定性,以提高所述電化學裝置的充放電倍率和循環性。
本發明涉及電池技術領域,具體涉及一種電池隔膜及其制備方法和電池。電池隔膜,包括聚烯烴基膜以及設置于所述聚烯烴基膜至少一側表面的陶瓷納米線復合涂層;所述陶瓷納米線復合涂層包括陶瓷納米線和聚合物;所述陶瓷納米線的內部中空且表面具有孔洞結構;所述陶瓷納米線由包括殼層紡絲液和芯層紡絲液的原料制備得到;所述殼層紡絲液由包括混合金屬鹽、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、第一有機溶劑和有機酸的原料制備得到,所述混合金屬鹽包括可溶性鋰鹽、可溶性鋁鹽、可溶性鑭鹽和可溶性鋯鹽;所述芯層紡絲液由包括聚乙烯吡咯烷酮和第二有機溶劑的原料制備得到。本發明的電池隔膜具有優異的透氣度,吸液率及離子導電率,可提高電池的循環性能。
本申請提供了一種電化學裝置和電子裝置,其中電化學裝置包括正極,正極包括集流體和設置在集流體至少一個表面的正極合劑層,集流體包括第一區以及第二區,第一區涂覆有正極合劑層,第二區為所述正極的空箔區,正極合劑層包括正極活性物質和粘結劑,第一區的集流體表面的粗糙度Sa1與第二區的集流體表面的粗糙度Sa2之間滿足:1≤Sa1/Sa2≤20。本申請的正極具有高的壓實密度和韌性,從而改善正極的脆斷問題,并提高鋰離子電池的倍率性能。
一種負極復合材料,其包括硅?固體電解質復合材料,所述硅?固體電解質復合材料包括活性硅顆粒和固體電解質,所述硅?固體電解質復合材料被碳包覆或部分包覆。本申請的負極復合材料通過將活性硅顆粒和固體電解質進行復合,再進行表面碳層包覆,獲得了具有快速導離子、長循環、低膨脹的含硅鋰離子電池用負極復合材料。
本申請公開了一種過渡金屬捕獲隔膜及其制備方法及應用,涉及二次電池技術領域。本申請通過將聚丙烯接枝馬來酸酐和苯乙烯共聚物(PP?g?MAH/St)、聚烯烴樹脂和抗氧化劑通過熔融擠出和拉伸工藝制備出攜帶螯合配體隔膜,再將螯合功能性隔膜浸泡在LiOH溶液中進行活化處理,在隔膜上形成羧酸鋰,并用去離子水浸泡去除隔膜表面殘留LiOH得到過渡金屬捕獲功能性隔膜,在電池充放電循環過程中,可有效地捕獲從正極活性材料中逸散的Mn離子。
本申請涉及二次電池領域,具體講,涉及一種隔膜,其制備方法及含有該隔膜的二次電池。本申請的隔膜包括基材和設置在基材表面的改性層,改性層中含有兩親性聚合物,兩親性聚合物選自聚乙烯醇縮丁醛、兩親性嵌段共聚物或具有功能化端基的聚烯烴中的至少一種,功能化端基中至少含有一種親水基團。本申請的隔膜具有良好的親電解液性和親水性,從而使制得的鋰離子電池中電解液擴散速度較快,浸潤時間縮短,提高電池的高充放電倍率;還可縮短裸電芯注液后的靜置時間,從而提高效率,降低成本。
本申請公開了一種重金屬捕獲隔膜及其制備方法及應用,涉及二次電池技術領域。所述的重金屬捕獲隔膜包括基膜和涂層,涂層設置在基膜的至少一側表面上,所述涂層包括MA/AA/Li?改性陶瓷、增稠劑和粘結劑。本申請通過添加表面修飾丙烯酸馬來酸鋰的改性陶瓷(即MA/AA/Li?改性陶瓷),其中的MA/AA賦予涂層捕獲從正極活性材料中逸散的Mn離子的能力,且由于修飾基MA/AA與陶瓷通過化學鍵的形式牢牢鎖定,所以不存在逸散和污染電解液的風險。
一種電化學裝置和電子裝置,電化學裝置包括正極、負極、隔離膜以及電解液,電解液包括鋰鹽、有機溶劑以及添加劑,其中,電解液的常溫電導率為b mS/cm,正極單片單面涂布重量為a g/1540.25mm2,a與b的關系滿足:b≥50.859a2?16.044a+8.2071,0.2≤a≤0.55。該電化學裝置具有改善的長期循環性能、高溫存儲性能,同時保持良好的充電池性能和能量效率。
本發明提供了一種新型負極極片,所述負極極片包括集流體、集流體上的含硅負極膜層,含硅負極膜層上的相變層,所述相變層包括相變顆粒,所述相變顆粒具有核殼結構。本發明還提供了負極極片的制備方法,包括該負極極片的電化學裝置以及包括該電化學裝置的電子設備。本發明的負極極片改善了現有技術中由于負極極片表面預補鋰過程導致的性能和安全問題。
本申請涉及一種負極活性材料、二次電池和電子裝置,所述負極活性材料顆粒滿足如下關系:0.1≤AR10<0.2,0.2≤AR50<0.4,其中,顆粒體積累積分布為10%時負極活性材料的寬長比為AR10,顆粒體積累積分布為50%時負極活性材料的寬長比為AR50。包含本申請的負極活性材料的鋰離子電池能夠在保證高能量密度性能(容量,首效,壓實密度)的同時滿足安全性、循環及循環膨脹的要求。
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