本發(fā)明提供一種能有效改善鋰離子電池循環(huán)性能、存儲性能以及安全性能的含新型添加劑的鋰離子電池用電解液及鋰離子電池。電解液包括電解液主體和含硅的二咪唑類化合物;鋰離子電池包括正極片、負極片、隔膜以及所述電解液;含硅的二咪唑類化合物作為電解液添加劑時,能在鋰離子電池的正極和負極材料界面形成具有優(yōu)異電化學穩(wěn)定性和離子導電性能的界面膜;同時該類添加劑由于具有Si?N鍵的結構,可以與H2O/HF反應,抑制LiPF6與H2O反應,降低HF含量,提高電解液的存儲穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性,改善電池的高溫循環(huán)性能。本發(fā)明用于鋰離子電池領域。
本發(fā)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,包括金屬骨架和活性物質,所述金屬骨架具有開放性結構,所述活性物質鑲嵌在金屬骨架的開放性結構中,所述金屬骨架與活性物質之間存在空隙;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(fā)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(huán)性能。
本發(fā)明公開了一種鈦酸鋰電池非水電解液及鈦酸鋰電池,旨在提供一種能抑制鈦酸鋰電池產氣以避免電池在高溫時脹氣的一種鈦酸鋰電池非水電解液及鈦酸鋰電池。該鈦酸鋰電池包括正極材料、負極材料和電解液,所述負極材料為鈦酸鋰,所述電解液包括鋰鹽、有機溶劑以及添加劑,所述添加劑選自二氟(雙草酸根合)磷酸鋰、四氟(草酸根合)磷酸鋰、三草酸磷酸鋰、1,8-萘磺酸內酯、1,3-丙烯磺酸內酯中的至少一種,所述添加劑的使用質量相當于所述鋰鹽和所述有機溶劑總質量的1%~5%。本發(fā)明可廣泛應用于鈦酸鋰電池領域。
本發(fā)明涉及一種鋰電池正極片及卷繞式電芯及鋰離子電池,該正極片包括正極集流體和涂布于正極集流體至少一表面上的功能層,所述正極集流體的第一表面上設有正極極耳,與所述第一表面相對的第二表面的功能層包括靠近正極極耳的雙層涂布區(qū),所述雙層涂布區(qū)包括第一正極活性材料層和第二正極活性材料層,所述第一正極活性材料層位于正極集流體表面和第二正極活性材料層之間,所述第一正極活性材料層中的第一正極活性物質中鋰的固相擴散系數(shù)大于第二正極活性材料層中的第二正極活性物質中鋰的固相擴散系數(shù),能較好的抑制鋰電池負極的析鋰現(xiàn)象。
本實用新型公開了卷繞扣式鋰離子電池的塞子及卷繞扣式鋰離子電池,其中卷繞扣式鋰離子電池的塞子,其包括主體,該主體呈圓柱狀;卷繞扣式鋰離子電池,其設有塞子、殼體和安裝在外殼內部的電芯;電芯包括第一電極、第二電極及設于第一電極與第二電極之間的隔膜,第一電極、隔膜及第二電極卷繞形成螺旋狀電芯,第一電極與外殼電性連接,所述第二電極與內蓋電性連接;卷繞扣式鋰離子電池的塞子插入在螺旋狀電芯中央使得螺旋狀電芯中央的第一電極、隔膜及第二電極實現(xiàn)緊密貼合。本實用新型卷繞扣式鋰離子電池的結構緊湊,單位體積比能量高,并且具有更高的可靠性與更長的循環(huán)壽命。
一種鋰二次電池電解液及含有該電解液的鋰二次電池,屬于鋰二次電池技術領域。本發(fā)明的電解液包括有機溶劑、導電鋰鹽和添加劑,添加劑包括磷酸酯型鋰鹽。所述的磷酸酯型鋰鹽為二乙烯基雙(丙二酸)磷酸鋰、二苯基雙(丙二酸)磷酸鋰、二氟雙(丙二酸)磷酸鋰、二氟雙(4?氟丙二酸)磷酸鋰中的一種或多種的混合物。所述的磷酸酯型鋰鹽占電解液的質量分數(shù)為0.01%~10.00%。所述的導電鋰鹽為六氟磷酸鋰和/或雙氟磺酰亞胺鋰;所述的導電鋰鹽占電解液的質量分數(shù)為8.00%~20.00%。所述的有機溶劑占電解液的質量分數(shù)為70.00%~91.99%。本發(fā)明的電解液通過添加磷酸酯型鋰鹽,在正極和負極表面形成穩(wěn)定且阻抗低的界面膜,從而提高電池的常溫和低溫循環(huán)穩(wěn)定性,同時抑制電池高溫存儲產氣。
本發(fā)明公開了一種鋰離子電池非水電解液添加劑、非水電解液及鋰離子電池,適用于電池制造行業(yè)。它公開了鋰離子電池包括非水電解液、正極和負極,所述正極由鎳鈷錳或鎳鈷鋁三元材料制成,所述非水電解液包括電解質鋰鹽、有機溶劑、添加劑,所述添加劑的使用質量相當于所述電解質鋰鹽和所述有機溶劑總質量的0.1%?5%,所述添加劑包括丁二酰亞胺的低聚物及其衍生物。所述添加劑的添加優(yōu)化了正極/電解液界面,降低正極的表面活性,抑制非水電解液的氧化分解,提高了正極的氧化電位,降低了負極的極化。有助于提升鋰離子電池的循環(huán)以及高溫性能。
本發(fā)明提供了一種鋰離子電池用電解液及包括該電解液的鋰離子電池,所述鋰離子電池用電解液能夠顯著提高鋰離子電池的充電性能和存儲性能,特別是高倍率充電性能和高溫存儲性能。所述電解液包括有機溶劑、添加劑和導電鋰鹽;所述添加劑包括式(1)所示的化合物中的至少一種:該添加劑包含硼原子(B)和磷原子(P),該添加劑在進行負極成膜時能夠在負極表面上形成穩(wěn)定的鈍化膜,該鈍化膜具有高強度和良好的動力學性能。
本發(fā)明提供一種正極補鋰材料和包括該材料的鋰離子電池,本發(fā)明是采用特殊的表面包覆的方式對補鋰材料進行包覆,達到穩(wěn)定材料表面結構的穩(wěn)定性和降低殘堿值的目的。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(wěn)定繼而引發(fā)一系列副反應發(fā)生等問題。本發(fā)明是采用二氧化鋯為包覆層,并包覆在Li5FeO4表面,一方面二氧化鋯作為非活性材料,具有多孔結構,抑制電解液中HF的侵蝕以保護Li5FeO4本體材料,同時可以允許鋰離子自由脫嵌;另一方面會同Li5FeO4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從而獲得穩(wěn)定的表面結構。
本發(fā)明公開了一種鈦酸鋰復合材料及其制備方法、鋰離子電池及其制備方法,涉及電池技術領域。該鈦酸鋰復合材料的制備方法包括:將鈦酸溶液加入到釩酸鋰鹽溶液中,制備釩摻雜的鈦酸鋰復合物前驅體;將釩摻雜的鈦酸鋰復合物前驅體依次經過陳化、干燥、研磨以及熱處理后得到制備摻雜釩粒子的鈦酸鋰復合物。該方法采用溶膠?凝膠法制備具有摻雜釩粒子的鈦酸鋰前驅體,經過陳化、干燥、研磨、熱處理獲得復合鈦酸鋰材料,操作簡單易行。制備得到的復合鈦酸鋰材料具有多孔結構,且用該復合鈦酸鋰材料制備的鋰離子電池在0.2C倍率下的放電容量為240mAh/g,循環(huán)140次后容量仍有202mAh/g,大大提高了純相鈦酸鋰材料的比容量。
一種鋰離子電池正極及其制備方法及含有該正極的鋰離子電池電芯,涉及鋰離子電池技術領域。技術方案如下:一種鋰離子電池電芯,包括磷酸鐵鋰和鎳鈷錳三元正極材料、導電劑和粘結劑制備的正極、負極、隔膜和電解液,所述鋰離子電池正極的組合方式包括正極極片的組合和正極活性材料的組合中的至少一種,正極極片的組合方式為分別將磷酸鐵鋰正極材料和鎳鈷錳三元正極材料涂覆在同一集流體的兩側或不同集流體上;正極活性材料的組合為磷酸鐵鋰正極材料和鎳鈷錳三元正極材料混合后涂覆在同一集流體上。本發(fā)明制備的鋰離子電池電芯能夠增強體系的電子電導率,降低電池極化,同時提升電壓平臺,有效改善低溫大倍率放電的末端電壓,提升低溫冷啟動性能。
本發(fā)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(fā)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(huán)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(xiàn)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(shù)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(fā)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(fā)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(fā)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(fā)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(huán)性能。
本發(fā)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?yōu)殇囌羝⑦M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(fā)明所制備的材料能更好的抑制循環(huán)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(fā)的循環(huán)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(xiàn)更好。
本發(fā)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(huán)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(tài)均一,顆粒之間不存在聚集現(xiàn)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(huán)性能。
本發(fā)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(wěn)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(huán)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(fā)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(huán)和高溫存儲性能。本發(fā)明適用于4.2V及以上范圍的鋰離子電池。
本發(fā)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(fā)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(jié)能環(huán)保,成本低廉,制得的鋰離子動力電池,安全性能高,循環(huán)壽命長。
本發(fā)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(fā)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(huán)性能。
本發(fā)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(fā)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(huán)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(huán)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(yōu)異的循環(huán)性能。
本發(fā)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(fā)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(fā)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(wěn)定材料表面結構的穩(wěn)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(wěn)定繼而引發(fā)一系列副反應發(fā)生等問題。具體地,本發(fā)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(tài)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(wěn)定其表面結構。
本發(fā)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(fā)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(wěn)定正極表面,抑制高電壓下高氧化態(tài)的過渡金屬離子和電解液發(fā)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(huán)性能,同時鋰鹽型添加劑具有改善高溫和循環(huán)的作用,通過它們間的協(xié)同作用,可改善電池的循環(huán)和高溫存儲性能。
本發(fā)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(fā)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(fā)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(fā)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(huán)狀磷酸酯類化合物和/或如結構式II所示的環(huán)狀磷酸酯類化合物。與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明的添加劑包括如結構式I或結構式II所示的環(huán)狀磷酸酯類化合物。此環(huán)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(wěn)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(huán)性能。
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