本實用新型公開了一種鋰電池及鋰電池極片,所述鋰電池極片包括正極極片和負極極片,每個正極極片的周邊設有兩個及以上的極耳,每個負極極片的周邊設有兩個及以上的極耳。每個正極極片上的極耳于正極極片的周邊均勻分布或中心對稱,每個負極極片上的極耳于負極極片的周邊均勻分布或中心對稱。本實用新型通過增加鋰電池中每層電池極片的極耳個數,提高鋰電池充放電電流分布的均勻性。本實用新型提供的方案可以有效改善充放電電流在極片中的分布,使充放電電流分布更加均勻,充放電過程中的極化降低,可有效提高電池的放電功率性能和減少充電時間。
本發明屬于含鋰資源利用領域,具體涉及一種氯化鋰電轉化直接制備碳酸鋰的方法,目的是通過氯化鋰溶液電解,同時通入CO2氣體,直接獲得碳酸鋰產品和副產品氫氣及氯氣。本發明采用電解的方法使氯化鋰直接電轉化為碳酸鋰,電解工藝流程短、自動化程度高,所得產品純度高,有利于降低生產成本、實現大規模生產;電解得到的碳酸鋰產品能快速實現固液分離,避免了碳酸鋰的反溶,有利于提高生產的效率、節約能源,降低生產成本;本發明的方法使用原料簡單、能源清潔,無外排廢物,對環境友好。
本發明提供一種鋰電池蓋板及鋰電池殼體組件。該鋰電池蓋板包括:基板,基板構造有第一凹槽,第一凹槽的兩側設有向上的第一凸起,第一凸起的外側設有第一安裝部,且第一凸起與對應的第一安裝部之間通過第一斜面連接;保護罩,保護罩包括支撐部,支撐部的一端構造有與第一凸起適配的第二凹槽,支撐部的另一端設有與第一安裝部適配貼合的第二安裝部,且第二凹槽與第二安裝部之間通過第二斜面連接,且第二斜面與第一斜面適配貼合。本發明的鋰電池蓋板及鋰電池殼體組件,減小了蓋板厚度,能夠增大蓋板與電芯殼之間間隙,為鋁連接片厚度的改善與連接片彎折度優化提供空間,提高卷芯高度,增加極片的寬度,增大電芯容量。
本發明的一種以鋰離子固體電解質片為隔膜鈕扣鋰電池及制備方法,電池包括鋰離子固體電解質片、正極片、正極殼、鋰片、負極殼、電解液LiPF6、濾紙片、不銹鋼片和彈片。制法為:按化學計量對原料進行稱量,取原料Li2CO3、SrCO3、ZrO2和Nb2O5混合球磨后,將濕料烘干后研磨至磨細,將細干料放入氧化鋁坩堝中,并放于箱式電阻爐中,升溫至1100℃并保溫10小時煅燒,使碳酸鹽充分分解后冷卻;研磨壓片得到鋰離子固體電解質片隔膜樣品后,進行固相合成反應后冷卻,生成鋰離子固體電解質片,制備正極片后進行電池裝備,封裝制成成品。該鋰離子電解質片離子電導率高,電子電導率低,致密度高,鋰枝晶不易刺穿,制得鋰電池循環性能好。
本發明提供一種從廢舊鈷酸鋰電池中回收鈷、鋰金屬的方法,其特征在于:具體步驟如下:(1)將廢舊鈷酸鋰電池進行放電處理,經拆解、破碎、熱解和篩分后獲得黑色鈷酸鋰粉末;(2)將步驟(1)所得黑色鈷酸鋰粉末與銨鹽按照摩爾比1:1.5~4的比例混合,將混合料置于高溫球磨機內進行強化氨法焙燒,使鈷酸鋰轉變為硫酸鹽,水浸后獲得富含Co2+、Li+的浸取液,并對此過程產生的氨氣進行回收并以硫酸銨的形式回收并循環利用;(3)將步驟(2)所得富含Co2+、Li+的浸取液進行選擇性回收鈷、鋰組元,利用有機萃取劑回收鈷,沉淀法回收殘液中的鋰,將鋰以碳酸鋰的形式回收。本發明滿足綠色、低耗、高效、短流程回收廢舊鋰離子電池有價金屬的要求。
一種超臨界水熱合成反應制備鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰的方法,屬于新材料技術領域。該方法包括以下步驟:(1)水熱合成反應:將鐵源、磷源、鋰源和模板劑溶于水后,置混合液在反應釜中,采用真空泵抽出釜內空氣,加熱反應釜至380℃~500℃,用注水泵調節釜內壓力為23MPa~40MPa,反應10s~100min,加入物質的配比控制為:Li∶Fe∶P摩爾比為3.0~3.15∶1∶1.0~1.15。(2)生成物的過濾、洗滌和干燥:反應完成后,對反應釜進行水冷降溫,最后生成的產物經過過濾、洗滌和干燥,得到灰白色LiFePO4粉末。(3)煅燒包碳處理:所得產物在保護性氣氛下于500℃~800℃煅燒1~8小時,得到碳包覆的磷酸鐵鋰。該方法所得產品電化學性能優良,粒徑分布均勻,顆粒大小在300nm~800nm之間,物相純度可達99%以上,提高了材料的電子導電性和鋰離子的擴散性能。
本發明公開了一種三維石墨烯復合鋰合金負極及其制備方法,屬于鋰金屬電池領域。本發明主要制備了三維石墨烯為骨架的鋰金屬合金化負極,通過熔融的方式實現合金化鋰負極,并通過毛細管力將合金化鋰負極灌入到三維石墨烯骨架當中,合金金屬的使用,能夠充當鋰金屬成核位點,保證鋰金屬的均勻沉積,三維網絡石墨烯骨架的使用,能夠充當鋰沉積的載體并大大降低電流密度,極大地抑制了鋰枝晶的生長并緩解鋰金屬循環過程中的體積膨脹,最終獲得高庫庫倫效率和長循環壽命的鋰金屬電池。有利于金屬鋰負極的商業化應用。
本發明提供了一種鋰離子電池正極三元材料及其制備方法、正極極片、鋰離子電池。該鋰離子電池正極三元材料的制備方法包括:將金屬化合物通過先還原再氧化的方式,在鎳鈷錳前驅體的至少部分表面包裹金屬氧化物層,得鋰離子電池正極三元材料半成品;其中,所述金屬化合物包含鈷源化合物、鎳源化合物和錳源化合物;將所述鋰離子電池正極三元材料半成品與鋰源混合后進行燒結,得到鋰離子電池正極三元材料。本發明提供的鋰離子電池正極三元材料有效改善了正極極片與電解液的浸潤性,提高了正極極片的保液能力,減小了鋰離子充放電遷移距離,減小了鋰離子的界面反應阻抗,電池的低溫性能、倍率性能得到優化。
一種熔鹽電解回收廢舊鈷酸鋰電池中鈷和鋰的方法,屬于熔鹽電化學反應技術領域。該方法為:將鈷酸鋰正極粉末壓制,燒結作為陰極,石墨作為陽極,碳酸鹽的共晶混合鹽作為熔鹽,將石墨陽極和LiCoO2陰極插入熔鹽中,并在石墨陽極和LiCoO2片陰極之間施加恒定電壓,電解3~5h,得到電解后的陰極;將電解后的陰極提出熔鹽,冷卻,清洗除雜,得到Co或CoO粉末;將電解后的熔鹽體系冷卻研磨,攪拌溶解、抽濾干燥,得到白色Li2CO3粉末。本方法回收的CoO或Co粉末、和Li2CO3粉末可以再合成制備再生鋰離子電池正極材料,實現資源的循環再利用,該方法具有工藝流程及操作簡單、高效和環境友好的優點。
一種多孔碳材料在鋰-亞硫酰氯電池正極中的應用,所述碳材料所述碳材料由顆粒粒徑為1-30um的碳顆?;旌辖M成,碳顆粒本身呈由碳片層構成的類蜂窩狀多孔結構,碳材料中碳顆粒的孔容為0.5~5cm3/g;碳顆粒內部包括兩種孔,一種是由碳片層作為孔壁而構成的交錯貫通孔,另一種是均勻分布于碳片層孔壁內的孔;交錯貫通孔主要為孔徑范圍為5~90nm的孔,其占貫通孔體積的80%以上;碳片層厚度為2~50nm;孔壁內的孔主要為孔徑范圍為1~10nm的孔,占孔壁內孔體積的90%以上。將該碳材料用于鋰-亞硫酰氯電池正極中,可最大限度地提高碳材料在放電過程中的空間利用率,有效提高電池的能量密度及功率密度。
一種基于鐵酸鋰的鋰電池負極材料及其制備方法和應用,屬于鋰離子電池電極材料的制備及應用領域。該基于鐵酸鋰的鋰電池負極材料,包括鐵酸鋰,所述的鐵酸鋰的化學式為Li2Fe3O5,其形貌為八面體結構顆粒,粒徑為0.2~10μm。還包括導電碳、粘結劑和溶劑。其制備方法為:將各個物質混合后,攪拌得到。用該負極材料可以制備鋰電池。本方法以八面體結構的鐵酸鋰材料為基礎制備的鋰離子負極材料,不僅提高了導電性,而且緩解了鋰離子在嵌入和脫出的過程中巨大的體積變化,提髙了鋰離子負極材料的電化學穩定性,可以極大的改進石墨作為傳統鋰離子電池負極材料的較低的理論比容量,解決了鋰離子電池較低比容量這一發展障礙。
本發明涉及電化學材料技術領域,尤其涉及一種鋰離子電池正極材料、其制備方法和鋰離子電池。該鋰離子電池正極材料包括稀土金屬離子、磷酸錳鋰和導電碳;稀土金屬離子占磷酸錳鋰摩爾質量的0.8?6mol%,稀土金屬離子為釔離子、鑭離子、銪離子、鉺離子、釹離子和釤離子中的至少一種;導電碳占稀土金屬離子摻雜的改性正極材料摩爾質量的0.5?5mol%。該制備方法中,采用溶膠?凝膠法制備鋰離子電池正極材料。鋰離子電池包括以上技術方案所述的鋰離子電池正極材料。該鋰離子電池正極材料,提高了鋰離子電池正極材料的導電性。該制備方法,能夠使磷酸錳鋰與稀土金屬離子均勻復合,工藝簡單。該鋰離子電池,容量大、導電性能強。
本發明涉及一種LiCr(MoO4)2化合物在鋰離子電池正極中的應用。采用高溫固相反應法和溶膠凝膠法可制備LiCr(MoO4)2鋰離子電池正極材料;具有較好的鋰離子電池充放電性能,循環穩定性良好, 工作電壓合適,可用作鋰離子電池正極材料。
本發明提供一種氟磷酸釩鋰?磷酸氧釩鋰復合正極材料、其制備方法及用途,氟磷酸釩鋰?磷酸氧釩鋰復合正極材料的通式為:xLiVOPO4·LiVPO4F,其中0.05≤x≤0.40。氟磷酸釩鋰?磷酸氧釩鋰復合正極材料的制備方法包括以下步驟:按照通式稱取鋰源、釩源、磷源和氟源,并混合;向混合物中加入添加劑、碳源和分散劑進行研磨,真空干燥后得到非結晶態焙燒前驅體粉末;將非結晶態焙燒前驅體粉末壓片后置于非還原性氣氛下燒結,降溫后獲得氟磷酸釩鋰?磷酸氧釩鋰復合正極材料。本發明所述材料能在空氣氛圍下進行高溫煅燒制備,在減小原料氟鹽的使用量的同時,仍保持氟磷酸釩鋰較高的電壓及容量。
本發明涉及一種回收處理鋰電池過程中回收鋰的方法。將廢舊鋰電池電芯通過機械破碎,破碎后浸泡,水浸過濾后的濾餅碎片熱解,得到熱解物料再于攪拌條件下水浸,趁熱過濾篩分得到銅鋁箔混合碎片、正負極混合濾餅和富鋰溶液;將所得富鋰溶液再經熱解物料的攪拌水浸過濾后濾液反復水浸,而后將富鋰溶液升溫,利用溶解度差析出碳酸鋰,過濾得碳酸鋰粗品;將粗品再經水配制碳酸鋰漿料,而后泵入液體噴射環流反應器中,濾除沉淀,得到精制的鋰溶液;對上述精制的鋰溶液加熱,保溫后過濾,再水洗滌濾餅,濾餅,干燥,得到碳酸鋰產品。采用本發明的廢舊鋰電池中鋰的回收方法,回收的碳酸鋰純度99.5%以上,且雜質指標能夠達到電池級碳酸鋰使用的行業標準。
本發明提供一種高能量、高安全性的磷酸鐵鋰基準固態無負極鋰電池及其應用,屬于新能源技術領域。準固態無負極鋰二次電池由磷酸鐵鋰正極,準固態聚合物電解質和負極側集流體組成。通過漿料涂覆的方法制備正極電極材料,并將準固態聚合物電解質置于正極與負極側集流體之間組裝成扣式或軟包電池。本發明制備的準固態無負極鋰二次電池能量密度超過300Wh kg?1,且規避了易燃液態電解液和過量金屬鋰的使用,在電濫用、熱濫用和機械濫用等條件下均具有良好的安全性。另外,制備過程操作簡便,利于規?;瘧?。
本發明涉及一種鋰離子超級電容器負極預嵌鋰的方法,包括正極、隔膜、負極,以及位于正極與負極之間的電解液;所述的正極材料包括活性材料和預嵌鋰添加劑;其中,預嵌鋰添加劑與負極材料的質量比為1:100~10:1;將正極、隔膜、負極組裝成鋰離子超級電容器,加入電解液后對電池充電預嵌鋰。較沒有預嵌鋰的鋰離子電容器的循環穩定性更好,安全、可靠、成本低。
本發明提供了一種低溫鋰電池電解液及鋰電池。所述低溫電解液中包含添加劑,所述添加劑中包含選自氯磺丙脲、醋酸己脲、妥拉磺脲中的一種或幾種的磺酰脲類化合物;所述添加劑中還包含選自甲基二磺酸亞甲酯、二氟磷酸鋰、二氟草酸硼酸鋰中的一種或幾種的輔助組分。在?20℃的低溫環境下,使用該低溫電解液的鋰電池的恒流沖入比大于91%,即使在?40℃的低溫環境下,恒流沖入比仍然大于76%,電解液低溫倍充性能優異。同時,在?20℃的低溫環境下循環充放300次,使用該低溫電解液的鋰電池容量保持率大于86%,電解液低溫循環性能優異。
一種基于硫化鋰正極的高安全性、高能量準固態鋰二次電池及其制備方法,屬新能源技術領域。準固態鋰二次電池由硫化鋰/碳復合正極,儲鋰材料/碳復合負極和聚合物凝膠電解質組成。制備方法:通過溶液滴定蒸發或者涂覆刮膜的方法制備正、負極電極材料,然后添加聚合物凝膠電解質組裝準固態鋰二次電池。本發明制備的準固態鋰二次電池基于氧化還原反應儲能,能量密度可達802Wh kg?1。同時,電池能夠在刺穿,過熱等多種條件下不發生熱失控,在刺穿后依然點亮LED燈串,展示出了優異的安全性能。
本發明公開了一種航空鋰電池極耳、設計方法及航空鋰電池,其中,所述航空鋰電池極耳的截面積S的范圍為:Smin≤S<。該航空鋰電池極耳,夠保證極耳所允許的載流量滿足正常工作時使用要求,還能夠保證極耳在鋰電池因發生短路故障而發生熱失控之前熔斷,切斷短路回路,防止鋰電池進入到熱失控狀態,提高鋰電池工作的安全性。
本發明涉及一種鋰離子電池負極及由其制得的鋰離子電池。所述鋰離子電池負極包括自下而上的負極基材層、負極活性物質層、可替代傳統鋰離子電池PP、PE隔離膜的氧化鋁微孔涂層。所得鋰離子電池負極表面的氧化鋁微孔涂層不僅具有較高的機械強度,同時具有良好的保液能力以及不存在高溫閉孔的現象,進而保障電池在溫度適用范圍上具有更好的高溫適用性,適用于大倍率鋰離子動力電池。
本發明涉及一種廢棄鋰電池磨浸回收鈷和鋰的工藝,具體步驟為:將廢棄鋰電池放電完全后機械拆除外殼;將去除外殼的廢棄鋰電池進行快速冷凍,再拆解成正極、負極和隔膜;將所得正極材料進行低溫破碎成粉料;將破碎后的正極粉料加入固體酸性有機絡合劑和固體還原劑進行低溫干式研磨;對研磨后的混合物料加水進行超聲水浸分離;浸出液過濾后加入沉淀劑沉鈷,獲得鈷產品;對沉鈷后的溶液進行提鋰,獲得鋰產品。本發明新工藝綜合利用階梯低溫預處理、低溫機械化學活化和超聲強化浸出的優點,具有原料適應性強、操作條件溫和、設備要求低、產品回收率和質量高、環境和經濟效益顯著等優點。
本發明提供一種電池級碳酸鋰的制備方法,以鋰云母礦為原料,通過焙燒、浸出、浸出液蒸發濃縮,添加碳酸鈉進行一次沉鋰后冷卻析鈉;然后進行二次沉鋰值得得到電池級碳酸鋰。鋰的總回收率高,產品滿足電池級碳酸鋰要求。本發明不僅有效的提高了總的沉鋰率,而且減少了析鈉過程鋰的損失,得到的產品符合電池級碳酸鋰的要求,操作簡單、安全性高。
本發明涉及一種鋰離子電池用鈦酸鋰負極材料及其制備方法,該負極材料以鋰源、鈦源和碳源為原料,其中,Li∶Ti的摩爾比為(4.0~4.3)∶5,碳源的摻入量為鋰源和鈦源總質量的1~30%。其制備方法為:1)按上述摩爾比和質量比分別稱取鋰源、鈦源和碳源;2)將鋰源和碳源溶解于溶劑,再將鈦源溶解于相同溶劑中,將鈦源溶液加入到鋰源和碳源溶液中,攪拌和超聲混合;3)加氨水,控制混合液pH值,攪拌加熱,使溶劑和氨水揮發,成粘稠膠狀物,再真空加熱烘干,得到前軀體干凝膠;4)在惰性氣體保護下,對前軀體干凝膠升溫、焙燒,冷至室溫后再粉碎、研磨;5)模壓成模塊;6)在惰性氣體保護下,對模塊再次升溫、焙燒,降至室溫再粉碎、研磨、過篩、烘干,即得鋰離子電池用鈦酸鋰負極材料。
本發明涉及一種摻雜硫的磷酸釩鋰正極材料在鋰離子電池中的應用,所述正極材料的組成為Li3V2-xSx(PO4)3, 其中0.01≤x≤0.15。由于硫原子半徑大于釩,摻雜硫后一方面能擴充鋰離子運輸通道,促進離子擴散,另一方面能維持材料在充放電過程中的結構穩定性。摻雜硫的磷酸釩鋰的正極材料與沒有摻雜的純的磷酸釩鋰正極材料相比電子導電率和離子電導率得到很大提高;做為鋰離子正極材料的初次放電比容量,循環性能和倍率性能也得到很大的提高。
本發明涉及一種Li3Cr(MoO4)3在鋰離子電池正極中的應用。所述Li3Cr(MoO4)3化合物作為活性材料應用于鋰離子電池正極中,具有較好的鋰離子電池充放電性能,循環穩定性良好,工作電壓合適,可用作鋰離子電池正極材料。
本發明涉及一種SnPO4在鋰離子電池負極中的應用。所述SnPO4化合物作為活性材料應用于鋰離子電池負極中。具有較低的平均工作電壓和高的比容量,具有較好的鋰離子電池充放電性能,循環性能優異,可用作鋰離子電池負極材料。
本發明涉及鋰硫液流電池和鋰硫液流電池用正極電解液及其制備,所述鋰硫液流電池由一節單電池或由二節以上單電池串聯而成的電池模塊、正極電解液、負極電解液、正極電解液儲罐、循環泵和循環管路組成;單電池包括負極集流體、鋰負極、隔膜、正極、正極集流體、密封件;正極電解液裝填于正極電解液儲罐中。所述正極電解液為含有納米硫粉的Li2S8、、以及三氟甲基磺酸鋰或三氟甲基磺酸亞胺鋰的混合溶液,其中溶劑為體積比1:5-5:1的四甘醇二甲醚或乙二醇二甲醚和1.3-二氧戊環組成的混合溶劑;與傳統的鋰硫電池相比,鋰硫液流電池循環壽命和充放電功率均得到提高,采用的獨立的正極電解液儲罐的結構,在容量方面完全不受電極面積的控制。
本發明提供一種鋰離子電池負極材料鈦酸鋰/氮摻雜石墨烯的制備方法及其應用,其采用水熱合成法,以鈦酸四丁酯、氮摻雜石墨烯和LiOH·H2O為原料,以水和乙醇為溶劑,水熱反應制得前驅體;將前驅體置于氬氣氛圍中,高溫燒結得到目標產物,通過該方法制備而成一種鋰離子電池負極材料鈦酸鋰/氮摻雜石墨烯,在保持鈦酸鋰負極材料的優良特性的前提下,不僅具有鈦酸鋰、氮摻雜石墨烯復合材料所具有的優點,而且克服了以往石墨烯材料存在聚集的缺點,增大了材料的比表面積,提高反應所需的活性位點,材料的電化學性能顯著提高,且其采用極其簡單的一步水熱方法合成,特別有利于實現LTO負極材料的商品化。
本發明涉及一種內部含有三維導電結構的鋰電池磷酸鐵鋰正極材料及其制備方法,本發明給出的鋰電池磷酸鐵鋰正極材料以磷酸鐵鋰正極微米粒子為內核,用納米碳材料包覆磷酸鐵鋰納米粒子形成含核導電體,該含核導電體殼層及內核形成第一導電層,用納米金屬或金屬氧化物對含核導電體再次包覆,再次包覆的殼體形成第二導電層,經兩次包覆即構成磷酸鐵鋰正極微米粒子,該磷酸鐵鋰正極微米粒子的第二導電層與第一導電層共同形成三維導電網絡。本發明采用兩次包覆工藝形成內部含有三維網狀導電結構的磷酸鐵鋰微粒正極材料,電容量大于150mAh/g,循環200次后,容量衰減小于5%。
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