本發明提供一種鋰離子電池負極及其制備方法、應用和鋰離子電池,鋰離子電池負極包括金屬鋰及依次設于金屬鋰表面的至少兩層保護層;至少兩層保護層包括附著于金屬鋰表面的第一保護層,第一保護層包括人造SEI膜層,人造SEI膜層通過含氮化合物和含磷化合物在金屬鋰表面原位生長形成;至少兩層保護層還包括設于第一保護層遠離金屬鋰表面的第二保護層,第二保護層包括固態電解質層;該鋰離子電池負極通過在金屬鋰表面設含有人造SEI膜層的第一保護層及含有固態電解質層的第二保護層,提高了金屬鋰表面穩定性,避免金屬鋰與電解質或其他組分發生副反應,且各保護層對鋰離子親和性強,對電池性能的影響較小,延長了電池循環壽命。
本發明公開了一種高比容量富鋰型鋰電池材料的制備方法,所述的高比容量富鋰型鋰電池正極材料化學式為xLi2MnO3·(1-x)LiNixCoyMn1-x-yO2,其中0.4≤x≤0.6、0.2≤y≤0.5、0.2≤z≤0.35,其制備方法包括以下步驟:a、配置反應釜底液、b、制備共沉淀物、c、制備前軀體、d、微波反應。本發明提供的高比容量富鋰型鋰電池材料的制備方法,通過在前軀體內添加微波敏感物質氧化鋯,提高前軀體吸收微波、轉化熱能的效率,顯著縮短所合成材料時間,同時該微波敏感物質氧化鋯在反應后期可以生成鋰離子導體Li2ZrO3起到包覆劑的作用,顯著提高材料的循環穩定性能。
本發明提供了用于吸附鋰電池電解液中水并清除氫氟酸的離子液體,離子液體的陽離子包括吡咯烷類、吡啶類、咪唑類和季銨鹽類,陰離子為醋酸根。離子液體中的陽離子可與水分子產生靜電庫侖力,陰離子可與水分子之間形成強的分子間作用力從而將水分子聚集在離子液體的周圍降低水分子與LiPF6的反應活性;醋酸根陰離子吸水能力強,醋酸根中羰基的O原子與水分子中的H原子形成氫鍵等分子間作用力,將水分子吸附在醋酸根的周圍;此外根據強酸制弱酸的原理,HF的酸性比醋酸的強,從而醋酸根離子會與HF發生反應以消除HF;該類離子液體可以有效防止電解液中的HF對鋰電池中陽極和陰極的破壞,提高電極材料的穩定性,從而有效提高電池性能,延長電池壽命。
本發明提供一種由通式Li3-x-yNaxKyV2(PO4)3(I)表示的鋰離子二次電池用正極材料,通式(I)中,0≤x≤0.2,0≤y≤0.2,且x和y不同時為0。本發明還提供一種上述正極材料的制備方法,應用上述正極材料制備的鋰離子二次電池正極和鋰離子二次電池。本發明提供的正極材料具有較好的電學性能,原料價格較為低廉,且環保性能好。
本發明提供了一種鋰離子電池負極材料的制備方法,該鋰離子電池負極材料通過將石墨碳材料置于等離子體處理裝置中進行處理獲得。本發明還提供了一種鋰離子電池負極及鋰離子電池。所獲得的鋰離子電池負極材料,對電解液具有良好的浸潤性。由該鋰離子電池負極材料制得的鋰離子電池負極的浸潤性也得到相應的改善。從而保證在鋰離子電池負極的壓實密度更高的條件下負極對電解液的浸潤程度,達到提高鋰離子電池負極石墨碳材料的單位體積填充量,并進而提高鋰離子電池能量密度的目的。
本發明公開了一種鋰電池軟包裝復合膜,其自外向內依次包括相互貼合的耐熱高分子膜、粘合劑層、金屬箔以及熱塑性密封膜,所述粘合劑層是由下述的粘合劑組合物形成的:聚酯多元醇100份、環氧樹脂1?20份、固化劑1?10份,所述聚酯多元醇的數均分子量為8000?25000,酸值AV<1mgKOH/g,玻璃化轉變溫度Tg<20℃;所述環氧樹脂的環氧值EEW=100?1000;所述固化劑為多官能團異氰酸酯型固化劑。本發明還公開了該鋰電池軟包裝復合膜的制備方法、鋰電池包裝袋、鋰電池及其應用。本發明的鋰電池軟包裝復合膜,粘結強度好,在沖壓加工時不易發生耐熱膜和基材之間的分離、膜和基材的破裂漏光以及高溫高濕下的分層問題。
本發明提供了一種鋰離子二次電池正極材料,用通式xLiMnPO4/(1-x)LiMn2O4表示,由LiMnPO4薄膜包覆LiMn2O4,其中0≤x≤0.1;本發明還提供了上述正極材料的制備方法,以及采用上述正極材料的鋰離子二次電池正極和鋰離子二次電池。采用廉價、環保、具有橄欖石結構的鋰離子電池正極材料LiMnPO4對LiMn2O4材料進行表面修飾,一方面該薄膜的存在能防止電解液在活性物質表面的分解,進而提高其高溫特性;另一方面利用磷酸錳鋰正極材料的電化學活性,提高錳酸鋰電池在高溫下的比容量。
本發明公開了一種錳酸鋰/磷酸錳鐵鋰復合正極片,包括正極集流體、正極活性層以及正極耳,正極活性層包括錳酸鋰涂層以及改性磷酸錳鐵鋰涂層;從靠近正極耳一側至遠離正極耳的一側,錳酸鋰涂層的厚度逐漸升高,改性磷酸錳鐵鋰涂層的厚度逐漸降低;改性磷酸錳鐵鋰的制備方法為:a.將微米級的磷酸錳鐵鋰、固態電解質以及分散劑同時進行納米化,得到復合漿料;b.將復合漿料烘干,得到復合材料;c.將復合材料在惰性氣氛下進行煅燒,得到改性磷酸錳鐵鋰正極材料;其中,分散劑為聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚乙烯醇中的一種或多種。本發明的正極片,能夠上下層級間均衡鋰離子的擴散速率,減少正極區域出現高溫的幾率。
本發明公開了補鋰添加劑、用于鋰離子電池的電解液以及鋰離子電池。該電解液包括:鋰鹽;有機溶劑;補鋰添加劑,所述補鋰添加劑包括LixSy,其中,2≤x≤4,2≤y≤8。該電解液能夠有效地避免干法補鋰時金屬鋰粉在空氣中的漂浮,保證生產安全,而且整個工序簡單,成本較低。
本發明涉及一種耐高壓離子液體鋰電池電解質,包括離子液體和鋰鹽,離子液體由陽離子和陰離子組成,陽離子的結構通式為:或
式中,R1為烷基,R2為供電子基團,n為0~9之間的整數;陰離子為選自PF6?、BF4?、ClO4?、N(CF3SO2)2?、CF3SO3?、C2BF2O4?和BF2O4?中的一種或多種;鋰鹽在耐高壓離子液體鋰電池電解質中的摩爾濃度為0.5~5.0mol/L。本發明通過在特定種類的離子液體中溶解不同的鋰鹽而獲得耐高電壓的電解質,不僅具有優異的耐高電壓、耐高溫、安全性和可靠性提高的優點,還表現出成本低、易合成和高離子電導率、低界面電阻的優點,適用于在鋰電池中的大規模應用;其具有比較好的穩定性,耐高溫,鋰離子遷移數高,將其用于高電壓鋰金屬二次電池,能大幅提高其循環性能和安全性能。
本發明公開了一種鋰電池包裝膜用粘合劑組合物,按重量份計包括如下組分:羥基氟樹脂100份、環氧樹脂1?50份、異氰酸酯類固化劑A份,其中,以[OH]表示羥基氟樹脂中羥基的摩爾數,以[NCO]表示異氰酸酯類固化劑中異氰酸酯基團的摩爾數,則[OH]與[NCO]應滿足:0.8<[NCO]/[OH]<2.5。本發明還公開了使用上述粘合劑組合物的制成的鋰電池包裝復合膜,該包裝復合膜的制備方法以及由該包裝復合膜制備的鋰電池包裝袋。本發明的鋰電池包裝膜用粘合劑組合物,能保證鋁箔與熱塑性密封內層之間優異的粘合性,同時耐熱性、絕緣性、耐久性和耐電解液性優異。
本發明提供一種預鋰化方法、預鋰化負極片和鋰離子電池。本發明的預鋰化方法,包括:1)利用預鋰化試劑對待預鋰化負極片進行攪拌預鋰化處理,得到中間預鋰化負極片;2)依次對所述中間預鋰化負極片進行攪拌清洗處理、干燥處理,得到預鋰化負極片;所述攪拌預鋰化處理和攪拌清洗處理的攪拌速度為5~200r/min,所述預鋰化試劑包括Li?多環芳烴甲基衍生物。本發明的預鋰化方法中,攪拌預鋰化處理可以使預鋰化過程加速,攪拌清洗處理有助于去除極片上殘留的預鋰化試劑,攪拌預鋰化處理和攪拌清洗處理可以使高面密度和高壓實密度的硅氧負極片能在縮短預鋰化時間的情況下完成預鋰化過程,可以抑制待預鋰化負極片在預鋰化過程中的體積膨脹。
本發明涉及廢舊鋰離子電池回收負極制備鋰離子篩復合材料的方法,屬于廢舊鋰離子電池負極的回收再利用領域。鋰離子篩復合材料的制備方法,步驟為:將廢舊鋰離子電池破碎、篩分,得混合回收粉料,再加到硫酸和雙氧水中,浸出、過濾,得濾渣;將濾渣水洗,干燥,配成5~50g/L的漿液,再加入錳鹽、氧化劑和輔劑,混勻,再加入氫氧化鋰溶液,得到褐色漿液;將褐色漿液水熱反應后得褐色固體;將褐色固體洗滌,干燥,在含氧氣氛下,300~600℃焙燒0.5~4h后得鋰鹽吸附劑前驅體;將褐色鋰鹽吸附劑前驅體酸洗脫鋰,得到鋰離子篩復合材料。本發明的鋰離子篩復合材料,具有良好的過濾性能和提鋰效率,且易過濾回收,錳溶解率低。
本發明公開了一種UPS鋰電池浮充控制電路、鋰電池系統、UPS鋰電池充電控制方法。所述UPS鋰電池浮充控制電路包括:第一輸入端、第二輸入端、第一輸出端、第二輸出端、第一開關單元、浮充電阻及控制單元;控制單元用于在充電階段根據鋰電池的當前電壓、預設浮充電壓及進入浮充的電壓控制UPS鋰電池浮充控制電路為恒充狀態或浮充狀態;第一開關單元的第一端與所述第一輸入端電連接,第一開關單元的第二端與所述浮充電阻的第一端電連接,所述第一開關單元的第三端與所述第一輸出端電連接;所述浮充電阻的阻值由所述預設浮充電壓、進入浮充的電壓、UPS鋰電池浮充控制電路的功耗及預設公式確定。本發明實施例能夠使得鋰電池能夠長期處于浮充且不過充的狀態。
本發明公開了勃姆石/惰性鋰粉復合漿料、補鋰負極片、其制備方法和鋰離子電池。其中,勃姆石/惰性鋰粉復合漿料包括:5~15重量份的勃姆石、1~3重量份的惰性鋰粉、3~8重量份的粘結劑、0.01~1重量份的導電劑、75~90重量份的溶劑。勃姆石/惰性鋰粉復合漿料中采用勃姆石作為惰性鋰粉涂覆的無機填料,可以顯著提高極片補鋰效果,且工藝簡單,成本低,補鋰均一性優良。
本申請提供了一種鋰離子電池正極及鋰離子電池的補鋰方法,所述鋰離子電池正極依次包括層疊設置的集流體、第一活性物質層以及第二活性物質層,所述第一活性物質層中包含第一補鋰材料,所述第二活性物質層中包含第二補鋰材料,所述第一補鋰材料在所述第一活性物質層中的分解電壓小于所述第二補鋰材料在所述第二活性物質層中的分解電壓,從而使得兩層活性物質層中的補鋰材料在不同的時機分解,達到二次補鋰的目的,既提高了補鋰材料的加入量,又克服了現有技術中補鋰材料過高容易引起的負極析鋰,而補鋰材料過少又不能達到預期效果的問題,大大延長了鋰離子電池的使用壽命。
一種穩定化鋰粉及其制備方法、負極片的預鋰化工藝、極片和鋰離子電池,屬于電池技術領域。穩定化鋰粉包括金屬鋰核以及包覆在金屬鋰核表面的氟化鋰包覆層,穩定化鋰粉中的金屬鋰核的含量≥98%wt,氟化鋰包覆層的厚度為10~50nm。負極片的預鋰化工藝包括:采用穩定化鋰粉對負極片進行預鋰化,在壓力的作用下將氟化鋰包覆層破碎。本申請實施例的穩定化鋰粉不容易與空氣中的氧氣和水分發生反應,預鋰化時安全性高,且采用穩定化鋰粉對負電極預鋰化后能夠提高鋰離子電池的首次效率。
本發明公開了一種全固態鋰電池溫度控制方法及溫度控制系統,當接收到充電指令后,使全固態鋰電池所在的電池倉倉內溫度升高至充電預設溫度后,接通充電電路以開始充電,由于充電預設溫度高于外環境溫度,充電過程中,全固態電解質的離子電導率提高,倍率性能提升,同時,金屬鋰楊氏模量降低、擴散能力增加,有效抑制鋰枝晶的生成;在全固態鋰電池充電完成后,持續檢測電池倉內部溫度,將所述倉內溫度控制在工作預設溫度以上,使固態電解質保持較好的離子輸運性能,避免環境溫度變化影響全固態鋰電池啟動,同時可提升放電階段全固態鋰電池離子電導率。通過分階段溫度控制,在低能耗的基礎下,實現了全固態鋰電池工作性能的有效提升。
本發明公開了一種補鋰集流體,包括金屬箔材和負載其上的補鋰層,補鋰層包括導電炭、含鋰添加劑、第一聚合物和/或其衍生物、以及第二聚合物和/或其衍生物,第一聚合物選自聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚苯乙烯、聚偏氟乙烯、羧甲基纖維素、環氧樹脂及酚醛樹脂中的任意一種或多種,第二聚合物為聚四氟乙烯。本發明還公開了一種補鋰集流體的制備方法,包括以下步驟:將補鋰漿料置于輥壓機的預熱的輥輪之間進行輥壓,得到自支撐補鋰涂層,輥輪的預熱溫度為50℃~150℃;將自支撐補鋰涂層置于金屬箔材上,在預熱的輥輪之間進行熱壓復合。本發明還公開了一種負極片。本發明還公開了一種鋰電池。
本發明提供一種由通式LiNi0.5-xFe2xMn1.5-xO4表示的鋰電池用正極材料,通式中,0<2x≤0.5。本發明還提供一種上述正極材料的制備方法,應用上述正極材料制備的鋰電池正極和鋰電池。本發明提供的正極材料成本較低、環保性較好、純度高以及具有良好的高溫和大電流循環特性。
本發明公開了一種鋰離子電池磷酸鐵鋰或錳鐵鋰正極材料的制備方法,包括步驟:將鋰源和磷源加入到水中,攪拌均勻,得到鋰離子、磷鋰離子濃度分別為0.1~4mol/L的懸浮液;將鹽源加入到水中得到pH值為1~4的混合液,其中,所述鹽源為鐵源或者為鐵源、錳源的組合,將所述懸浮液預熱至70~101℃,加入所述混合液,保溫4~12h,自然冷卻,過濾得到濾液和沉淀物;將所述沉淀物經洗滌、烘干,得到磷酸鐵鋰前驅體或磷酸錳鐵鋰前驅體;將前驅體與有機物、添加劑混合、研磨、干燥、燒結、破碎,得到鋰離子電池磷酸鐵鋰正極材料或錳鐵鋰正極材料。本發明工藝簡單易行,低溫合成,降低生產成本,對正極材料顆粒尺寸可控,材料性能優異。
本發明公開一種同步分離回收廢舊鋰離子電池正極材料中鈷、鋰、錳的方法,首先將電解槽樣品區用聚乙烯網格均分為四個亞區域,分別填充等量的固體粉末,在第三亞區域緩慢注入去離子水;將氧化硫硫桿菌液接入第二亞區域內,將接種完畢的電解槽在室溫下放置2?4天,然后電解槽通過陰陽電極連接直流電源,保持電解槽運行9~18天;收集活性炭、陰極沉淀和陰極液,實現從廢舊鋰離子電池正極材料中分離回收鈷、錳、鋰三種元素。本發明實現一次性高效分離回收廢舊鋰離子電池正極材料中90%以上的鈷、鋰、錳。該方法極大地簡化了回收工藝流程,操作簡便,可行性強,降低工藝流程二次污染廢液的生產量與處置成本,也在一定程度上節約了資源與能源。
本發明公開了一種抑制鋰枝晶生長的全固態鋰電池溫度控制方法及系統,當接收到充電指令后,使全固態鋰電池所在的電池倉倉內溫度升高至充電預設溫度后,接通充電電路以開始充電,由于充電預設溫度高于外環境溫度,充電過程中,全固態電解質的離子電導率提高,倍率性能提升,同時,金屬鋰楊氏模量降低、擴散能力增加,有效抑制鋰枝晶的生成;在全固態鋰電池充電完成后,持續檢測電池倉內部溫度,將所述倉內溫度控制在工作預設溫度以上,使固態電解質保持較好的離子輸運性能,避免環境溫度變化影響全固態鋰電池啟動,同時可提升放電階段全固態鋰電池離子電導率。通過分階段溫度控制,在低能耗的基礎下,實現了全固態鋰電池工作性能的有效提升。
本發明公開了一種鋰?碳復合材料、其制備方法與應用以及鋰補償方法。所述鋰?碳復合材料包含由復數顆粒形成的聚集體,所述的顆粒包含碳顆粒,至少部分的碳顆粒表面附著有金屬鋰和/或所述聚集體中的至少部分孔隙內填充有金屬鋰。所述鋰?碳復合材料不但可以直接作為負極材料直接使用,例如可以單獨應用于鋰電池而提高電池的安全性和循環壽命,而且也可以作為添加劑加入到不含鋰元素的負極中,起到補償鋰的作用,并提高負極的首次庫倫效率,減少有效鋰的損失,并制得高能量密度的鋰離子電池。
本申請提供了一種鋰離子電池的補鋰方法,包括利用第一電壓對鋰離子電池進行充電,使得第一補鋰材料發生分解,對鋰離子電池進行第一次補鋰,在鋰離子電池的容量下降至預設閾值時,利用第二電壓對鋰離子電池進行充電,使得第二補鋰材料發生分解,對鋰離子電池進行第二次補鋰,從而使得兩層活性物質層中的補鋰材料在不同的時機分解,達到二次補鋰的目的,既提高了補鋰材料的加入量,又克服了現有技術中補鋰材料過高容易引起的負極析鋰,而補鋰材料過少又不能達到預期效果的問題,大大延長了鋰離子電池的使用壽命。
本發明涉及無機非金屬粉體材料技術領域,具體涉及一種球形氮化鋁造粒粉及填料粉的制備方法。
本發明提供了一種耐熱鋼材鑄件焊補加工散熱裝置,解決了耐熱鋼材鑄件在經過焊補加工的過程中的冷卻工序通常采用獨立的風扇等簡易裝置降溫,不僅降溫效果差,不穩定的風力也會影響塑形效果的問題。
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