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本發明涉及鋰電池技術領域，具體涉及鋰電池正極材料、鋰電池正極及其制備方法和鋰電池，所述鋰電池正極材料包括正極活性材料、導電劑、粘結劑；其中，所述正極活性材料包括碳包覆型磷酸鐵鋰材料，所述碳包覆型磷酸鐵鋰材料的體積平均粒徑分布D50為1～5μm；所述磷酸鐵鋰的振實密度為0.9～1.3g/cm3；所述磷酸鐵鋰的比表面積為7.5～11.3m2/g。本發明通過調節正極活性材料的粒徑，提高了鋰離子在充放電過程中的脫嵌效率和遷移速率，減小電極的極化，提高鋰電池在高溫下的充放電性能和循環性能。
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。
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本發明涉及一種鋰離子電池的補鋰盒制備工藝，包括以下步驟：補鋰鋰箔制作；封裝；凝固；包膜。本發明采用絕緣槽對補鋰鋰箔進行防護，且采用EC將補鋰鋰箔封裝起來，阻止其與空氣直接接觸，因而對其起到了防護作用，制作完成的補鋰盒可以在空氣氛圍中，在低于EC熔點的溫度范圍內安全使用，且設置有焊接引腳，焊接引腳通過引線與補鋰鋰離子電池的正極或負極連接起來，進行補鋰。
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。
本發明公開了一種釔摻雜的富鋰錳基鋰離子電池正極材料及其制備方法和鋰離子電池，所述釔摻雜的富鋰錳基正極材料為層狀材料，其化學通式為Li1.2Ni0.2Mn0.6?xYxO2，其中0＜x≤0.04；將鋰源、鎳源、錳源和釔源加入到醇類溶劑中，溶解混合得到金屬鹽溶液，后將金屬鹽溶液干燥得到中間體；將中間體進行加熱燒結，得到燒結產物；冷卻后得到釔摻雜的富鋰錳基正極材料。本發明采用高溫固相法制備，工藝簡單方便，反應參數易控制，粉體顆粒無團聚，填充性好，產量大；制備得到的結構穩定，循環性能好，倍率性能較優，并能有效抑制循環過程中的容量和電壓衰減。
本發明實施例涉及一種含預鋰化硅烯材料的鋰電池負極材料及制備方法和鋰電池，負極材料具有核殼結構，內核為預鋰化硅烯材料與碳顆粒的混合物，外殼為一層或多層的含碳層；內核占負極材料的質量比為[80％，99％]；內核中預鋰化硅烯材料占內核的質量比為[10％，90％]；外殼占負極材料的質量比為[1％，20％]；預鋰化硅烯材料為片狀結構，物相包含納米硅和/或氧化硅、以及硅酸鋰；其中硅酸鋰為Li4SiO4、Li2Si2O5、Li2SiO3中的一種或多種。負極材料以硅烯或氧化硅烯的片狀特點有效緩解負極材料的膨脹問題；通過預先鋰化硅烯材料，提高了負極材料的首次充放電效率；通過表層的碳包覆，使得負極材料具有長循環、高循環穩定性的優點。
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本發明提供了一種負極片的預嵌鋰方法、預嵌鋰負極片及鋰離子電池。該負極片包括負極活性材料，預嵌鋰方法包括：步驟S1，在負極片表面增設鋰源后，得到預補鋰負極片；步驟S2，在真空或惰性氣氛中，對預補鋰負極片進行烘烤使鋰源中的至少部分鋰元素嵌入負極片內部，得到預嵌鋰負極片。利用鋰源與負極活性材料之間本身存在電勢差，在熱的作用下，加速了鋰源與負極活性材料之間的化學作用，從而使鋰源中的鋰元素以化合物或者合金的形式嵌入到負極片內部，將得到的預嵌鋰負極片用作鋰離子電池的負極片解決了現有技術中負極表面金屬鋰造成的電解液浸潤效果差、注液時電解液組分與金屬鋰發生副反應等導致鋰離子電池的循環壽命短的問題。
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本發明涉及鋰電池技術領域，具體涉及一種鋰硫電池正極材料及其制備方法、鋰電池正極和鋰電池，所述鋰硫電池正極材料的制備方法，包括以下步驟：(1)將石墨烯滴加至天然纖維上，至天然纖維被完全浸沒，接著在600～1000℃下煅燒8～12h，得到復合碳纖維1；(2)將復合碳纖維1在堿性溶液中混合均勻，然后在惰性氣體氛圍中，將體系溫度升溫至600～750℃，保溫30～90min，得到復合碳纖維2；(3)將復合碳纖維2、硫源與分散劑在酸性溶液中攪拌12h，然后過濾；(4)將過濾產物在有機溶劑中浸泡30～60min，即得到鋰硫電池正極材料。本發明的鋰硫電池正極材料具有較大的比表面積和較高的孔隙率，能夠有效減少活性物質的流失，改善電極的循環性能。
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本發明實施例涉及一種鋰含量梯度分布的鋰電池負極材料及制備方法和鋰電池，所述負極材料具有核殼結構，包括內核和外殼；所述內核包括硅酸鋰與硅和氧化硅復合形成的含鋰元素的硅基材料，具體分為核心和酸洗層；所述酸洗層位于所述核心的外部；所述核心中，鋰元素在所述硅基材料中均勻分布；酸洗層為多孔結構，所述酸洗層中，鋰元素由所述核心與所述酸洗層的界面處向所述內核的邊緣呈遞減的濃度梯度分布；所述外殼為有機碳源熱解或碳源氣體氣相沉積形成的碳層；在所述負極材料中，按質量比，核心：酸洗層：外殼＝[50％，90％)：(10％，40％]：(0％，10％]。
本申請提供一種磷酸鐵鈷鋰材料及其制備方法、鋰離子電池正極、鋰離子電池、用電設備，涉及鋰離子電池正極材料領域。本申請采用層狀雙金屬氫氧化物—鈷鐵水滑石作為鐵鈷源來制備磷酸鐵鈷鋰材料，由于鈷鐵水滑石具有層狀結構，使得一部分化學反應可在層狀通道中進行，可有效減小磷酸鐵鈷鋰材料的粒徑尺寸，有效提高磷酸鐵鈷鋰材料的壓實密度，此外，相較于現有的磷酸鐵鋰材料，本申請制備的磷酸鐵鈷鋰材料具有優異的電學性能。
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本發明提供了一種預鋰電池預鋰量和預鋰容量的測定方法，包括如下步驟：樣品準備步驟：準備待測預鋰電池和未預鋰電池；充電步驟：將待測預鋰電池和未預鋰電池充滿電；測試步驟：將充滿電后的待測預鋰電池和未預鋰電池在惰性氣體保護下拆解，得到各自的負極片，對待測預鋰電池和未預鋰電池的負極片進行XRD衍射法測試，分別得到兩者的LiC12峰與LiC6峰的峰面積；計算預鋰量步驟：照如下公式計算預鋰量；預鋰量＝{[a/(a+b)+1/2×b(a+b)]/[c/(c+d)+1/2×d(c+d)]?1}×100％，方法簡單快捷，準確度較常規容量揮發法明顯提高。
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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。
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本發明涉及一種鋰離子選擇性吸附劑、制備方法以及從鹵水提鋰的工藝，屬于吸附提鋰技術領域。提出了一種新型的鋰錳氧化物的鋰吸附劑，主要的技術構思是利用在溶膠凝膠法制備過程中，將凝膠同時負載于具有催化降解效果的氮化碳載體上，利用氮化碳的降解作用減緩鋰離子吸附劑在循環吸附過程中導致的吸附量和壽命下降的問題，在上述的吸附劑中同時摻雜有Ni，用于延緩Mn的流失；同時，本發明還提供了基于上述鋰離子選擇性吸附劑的鹵水提鋰的方法和裝置。
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。
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本發明涉及一種鋰硫電池電極材料及利用該種電極材料制備鋰硫電池，其中負極材料以質量份數計，由以下原料組合物組成：5?10份穩態鋰粉、3?7份碳材料、1份粘結劑和溶劑。本發明特別選用了穩態鋰粉以及炭納米球、碳納米管和介孔碳按照質量比為5:2：1混合而成的混合物作為負極中的碳材料制備負極混合漿料，使得該鋰硫電池負極材料具有更優異的性能，本發明的制備方法制得的電池表現出較小的阻抗，能有效減弱連續充放電過程中的穿梭效應和枝晶生長，比常規金屬鋰箔表現出更好的循環性能和倍率性能。
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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。
本發明涉及鋰離子電池領域，公開了一種鋰離子電池正極材料前驅體和鋰離子電池正極材料及各自的制備方法和鋰離子電池。該前驅體的結構式為：z[(Nix1Coy1Mn1?x1?y1?η1Dη1)(OH)2]·(1?z)[(Nix2Coy2Mn1?x2?y2?η2Gη2)(OH)2]，其中，0.6≤x1<1，0.6≤x2<1，0
標簽：
加工技術
江蘇 - 常州
來源：中冶有色網
2023-03-18
本發明提供了一種鋰離子電池用電解液功能添加劑、鋰離子電池電解液及鋰離子電池。以重量份計，該功能添加劑包括0.1～0.5份四氟硼酸鋰、0.3～1.5份雙草酸硼酸鋰和0.2～2份碳酸亞乙烯酯。該功能添加劑保證在負極表面形成一層致密、穩定的SEI膜，提高電池的高溫存儲性能和高溫循環性能。其中，四氟硼酸鋰和雙草酸硼酸鋰會形成中間產物二氟草酸硼酸鋰，該物質可以避免電解液在正極表面的催化氧化，而且可以減少電解液的氧化分解，提升電池的循環性能，具有本申請的功能添加劑的鋰離子電池電解液在使用時同時含有四氟硼酸鋰、雙草酸硼酸鋰和二氟草酸硼酸鋰，可以利用各自的優勢，在低溫或高溫環境下仍然可以保持較高的電性能。
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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。
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本發明涉及一種碳酸鋰生產中沉鋰母液鋰濃縮回收的方法,先對鈦系鋰化物進行砂磨處理后再噴霧干燥，得到鈦系鋰化物粉末,再將鈦系鋰化物粉末與PE樹脂粉末、分散助劑、造孔劑以及交聯劑進行混合，混合均勻后再壓塑制得厚度合適的鈦系鋰化物塑料片，再對鈦系鋰化物塑料片進行活化處理，得到鈦系鋰離子篩,將活化好的鈦系鋰離子篩浸沒在沉鋰母液中，將鋰離子從沉鋰母液中提取出來，再通過酸溶液將鋰離子從離子篩中脫附出來，從而得到高含鋰量的富鋰溶液和再生的鈦系鋰離子篩。本方法離子篩可重復循環使用無溶損無粉化，其使用壽命長選擇性高,通過控制固液比，濃縮后的富鋰溶液鋰含量可達12000ppm左右，且鋰回收率高達90％以上。
本發明提供了預鋰化分步燒結制備鋰離子電池正極材料的方法，該方法包括以下步驟：(1)按照摩爾比1:M的比例，稱取鎳前驅體和鋰鹽；(2)將鎳前驅體和占總量百分比X的鋰鹽混合均勻，升溫至溫度t1℃，燒結T1小時；(3)將步驟(2)預燒完成后物料與剩余部分(1?X)鋰鹽混合，升溫至溫度t2℃，燒結T2小時，經破碎、篩分后，得到正極材料；其中，t2>t1。還提供了一種鋰離子電池正極材料和一種鋰離子電池正極和一種鋰離子電池。本發明提供的上述預鋰化分步燒結制備正極材料的方法，不僅能夠得到結構穩定，電化學性能優異的鋰離子電池正極材料，而且工藝簡單，生產過程易于控制，生產成本低，適于大規模工業化生產。
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本發明公開了一種用于鋰離子電池的預埋化負極材料及其制備方法，所述方法包括：將活性材料顆粒、導電劑、粘結劑、有機溶劑混合涂布在銅箔上；將涂布好的銅箔浸入含鋰鹽的有機溶液中，在電極和銅箔之間施加直流電壓，進行第一次電化學反應；然后將銅箔轉移浸入含鋰鹽的有機溶液中，在電極和銅箔之間施加直流電壓，進行第二次電化學反應；將銅箔取出，干燥、輥壓，得到預埋化負極材料。本發明表層高鋰含量的合金層，在初始充放電階段，釋放鋰離子到電解液中補充生產SEI膜損耗的鋰離子，降低首次充放電容量的衰減；顆粒內部較低鋰含量的合金層，在長期充放電循環過程中，持續釋放鋰離子，維持整個電池電化學系統中活性鋰離子含量，延長循環壽命。
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。
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本發明公開了一種利用廢舊錳酸鋰制備鎳錳酸鋰的方法及鎳錳酸鋰，屬于廢舊電池正極回收領域。針對現有錳酸鋰材料濕法回收價值低，成本高的問題，本發明提供了一種利用廢舊錳酸鋰制備鎳錳酸鋰的方法，包括以下步驟：將廢舊的錳酸鋰粉末在還原性氣氛下進行燒結，使得錳酸鋰粉末完全分解為錳的氧化物和碳酸鋰的混合粉末；向混合粉末內加入鎳源、鋰源和摻雜元素化合物，進行充分混合球磨得到混合物；將步驟S2中所得到的混合物在空氣氣氛下燒結，冷卻后破碎過篩得到鎳錳酸鋰。本發明對錳酸鋰的回收采用純固相，回收率明顯提升，避免使用濕法采用大量酸堿和有機試劑，環保處理和回收工藝復雜，環保成本高的問題，且制備的鎳錳酸鋰電化學性能優異。
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本發明涉及一種無鋰正極鋰電池系統及電極原位氮化鋰薄膜制備方法，所述無鋰正極鋰電池系統包括：無鋰正極、無鋰負極、隔膜、電解液和氮化鋰薄膜層；所述氮化鋰薄膜層原位生長于無鋰正極或無鋰負極的表面，朝向隔膜裝配；其中，所述原位生長于無鋰正極的表面的氮化鋰薄膜層在無鋰正極鋰電池首周充電過程中，氮化鋰分解產生鋰離子，用于所述無鋰正極鋰電池系統的鋰源；或者，所述原位生長于無鋰負極的表面的氮化鋰薄膜層在無鋰正極鋰電池首周放電過程中，氮化鋰分解產生鋰離子，用于所述無鋰正極鋰電池系統的鋰源。
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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。
本發明公開了一種以正丁基鋰、仲丁基鋰生產中廢渣為原料制備電池級碳酸鋰的方法，涉及電池級碳酸鋰制備技術領域，該方法將正丁基鋰、仲丁基鋰生產過程產生的含鋰廢渣進行固液分離，先將固態含鋰廢渣轉為液態廢渣，并將其羥基替換下來，轉換為鹽溶液，再將之與液態廢渣合并經碳化反應后，過濾干燥得到純度較高的電池級碳酸鋰。鋰沙制備階段所得廢渣大部分為固態，而鋰沙過濾洗滌階段以及最終的合成反應階段所得廢渣為液態，為了便于鋰的回收再利用，在本申請中，將固態含鋰廢渣轉為液態，并將其羥基替換下來，轉換為鹽溶液，再將之與液態廢渣合并經碳化反應后，過濾干燥得到純度較高的電池級碳酸鋰。
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本發明公開了一種磷酸錳鐵鋰包覆富鋰錳基正極材料的制備方法，包括有機相制備步驟；水相的制備步驟，水熱反萃取代步驟，以及產品洗滌干燥步驟；水相的制備步驟包括：稱取化學計量比的鋰源，加入去離子水，配制為濃度是0.1～1mol/L的鋰離子溶液，然后加入1.0～4.0mol/L?H3PO4溶液，用氨水調節溶液PH為5～8，加入0.5～2g的抗壞血酸，最后加入富鋰錳Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2材料，攪拌均勻即可獲得含有富鋰錳材料的LiH2PO4溶液；而水熱反萃包覆步驟利用水熱反萃法在富鋰錳材料表面生成一層均勻的磷酸錳鐵鋰。還公開了該基于正極材料形成的鋰電池，電池循環性得到明顯改善。本制備方案反應過程溫度低，時間短，能耗少，有機溶劑可循環使用，減少了化工品的消耗，同時也無環境污染問題，同時工藝流程簡單，易于工業化。
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。
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本發明涉及鋰離子電池領域，公開了一種控制鋰離子電池模組熱擴散的系統及方法及鋰離子電池模組。方法包括：實時監測箱體內的電池模組本體的溫度，實時監測箱體內的氣體濃度，氣體濃度為電池模組本體燃燒時產生的氣體在空氣中的濃度；根據電池模組本體的當前溫度、當前溫升速率以及箱體內的氣體濃度判定電池模組本體當前是否處于起火狀態，如果電池模組本體當前處于起火狀態，關斷相變材料通向冷卻板的通道，打開相變材料通向噴發裝置的通道，噴發裝置將液態的相變材料釋壓轉化為高壓氣態，向箱體內的電池模組本體噴發高壓氣態的相變材料，相變材料吸收電池模組本體的熱量，并且壓縮箱體內的空氣，降低電池箱內的氧氣含量。
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