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本发明提供了一种锂离子固体导体,具有以下化学式:Li6PS5ClzM1‑z式1;式1中,M为Br或I;0.1≤z<1。针对目前无机类锂离子固体导体材料与金属锂之间存在广泛的化学不稳定性,以及锂离子电导率低的问题,本发明的锂离子固体导体将更大原子半径的卤素元素(Br,I)掺杂取代硫化物电解质Li6PS5Cl中的氯元素,制备得到新型硫化物电解质Li6PS5ClzM1‑z(0.1≤z≤1),M为Br或I。拓宽了锂离子传输通道,形成多维锂离子传输通道,增加了其活动空间,导致了锂离子电导率的提高。本发明还提供了一种锂离子固体导体的制备方法及一种全固态锂电池。
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本发明提供了一种废旧锂离子电池回收再生钴酸锂的方法,方法包括:将废旧锂离子电池正极片剥离铝片,得到正极活性物质;配制低共熔溶剂,其中,低共熔溶剂为氯化胆碱‑草酸、甜菜碱‑草酸或羟丙基三甲基氯化铵‑草酸;将正极活性物质加入低共熔溶剂中,在50℃~80℃下搅拌浸出,固液分离后得到含碳滤渣和含钴、锂的滤液;将含钴、锂的滤液稀释,搅拌后静置,固液分离后得到含草酸钴的滤渣以及含锂的滤液;向含锂的滤液中通入二氧化碳气体或加入碳酸,过滤后得到碳酸锂沉淀;将含草酸钴的滤渣以及所述碳酸锂沉淀干燥、研磨后混合,焙烧,得到钴酸锂。本发明的方法工艺简单、金属回收率高;回收过程条件要求低,浸出温度要求低,环境友好。
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本发明涉及一种磷酸铁锂与镍钴锰酸锂复合正极材料的制备方法,正极活性物质包括磷酸铁锂与镍钴锰酸锂,将它们两者分别与导电剂进行混合球磨,进行预包覆,预包覆之后将两者混合,然后再采用干法(或湿法)球磨,进行干燥、粉碎、分级,后获得表面包覆磷酸铁锂与镍钴锰酸锂的复合正极材料。本发明提高了镍钴锰酸锂锂离子电池的循环性能与过充过放电的问题,延长了电池的使用寿命。该正极材料是磷酸铁锂与镍钴锰酸锂混合,无需制备新材料,只要将这两种正极材料进行混合均匀即可,因此不会明显增加成本。
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本发明公开了一种锂离子电池中钴酸锂、金属和塑料的分离方法及设备,涉及电子废物资源化处理技术领域,提供一种通过物理作用回收锂离子电池中钴酸锂、金属和塑料的分离方法以及进行该方法的设备。锂离子电池中钴酸锂、金属和塑料的分离方法包括如下步骤:A、将废旧锂离子电池进行放电处理;B、对放电后的废旧锂离子电池进行机械破碎,C、破碎料进入清洗罐内,D、破碎料与清洗液混合并搅拌得到混合液;E、通过清洗罐的排料口将混合液上层的塑料、薄膜等排出;F、抽滤装置抽取混合液,碳粉及钴酸锂悬浮液进入抽滤装置,固体混合物留于清洗罐内,抽滤装置分离碳粉及钴酸锂和清洗液;为了分离彻底将D至F步骤重复两次。
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本发明公开了一种锂硫电池正极材料、制备方法和锂硫电池,属于锂硫电池材料技术领域。本发明锂硫电池正极材料,包括表面包覆有微孔结构的碳包覆层的碳硫复合材料。本发明制备方法,在真空条件下,通过加热处理,一步实现硫与碳基体的均匀复合及碳前驱体碳化对碳硫复合材料的包覆。相比传统的低温包覆方法,本发明真空高温碳化的微孔结构碳包覆层与碳硫复合材料之间形成类似“化学键”的相互作用,使微孔碳包覆层与碳硫复合材料之间结合紧密,更好的抑制硫及放电产物溶于电解液,阻止“穿梭效应”,提高硫的利用率,同时更好的提高正极材料的导电性,进而提高锂硫电池的循环稳定性和容量保持率。
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本发明提供了一种防止尖晶石钛酸锂基锂离子电池胀气的电解液体系。在有机电解液体系中加入添加剂,该添加剂在电池循环过程中由于自身的还原反应在Li4Ti5O12电极表面形成一层固体电解质膜,阻止钛酸锂电极和有机电解液的直接接触,从而防止产生胀气;添加剂由有机硼酸锂盐和含酰胺基团或酰亚胺基团的有机物组成,添加剂的添加量为电解液体系总重量的0.2-10wt%。本发明采用有机硼酸锂盐作为有机电解液的成膜添加剂,其在电池循环过程中由于自身的还原反应在电极表面形成一层稳定的SEI膜,而含酰胺或酰亚胺基团的有机物则可以与电解液中的痕量水分反应,抑制LiPF6高温下的解离,从而防止胀气现象,提高了电池的循环寿命。
本发明属于锂离子电池用负极材料技术领域,具体涉及一种锂离子电池用ZnFe2O4多孔纳米管负极材料及其静电纺丝制备方法。该方法以Zn2+盐、Fe3+盐、高分子量聚乙烯吡咯烷酮和有机溶剂组成的均匀溶液为纺丝液,采用简单的静电纺丝法制备Zn2+盐/Fe3+盐/PVP复合纤维膜,然后,通过简单的空气气氛煅烧工艺直接制备锂离子电池用ZnFe2O4多孔纳米管负极材料。该工艺简单、成本低,制备的材料具有较好的一维多孔纳米管结构,使得材料具有较大的比表面积,独特的多孔中空结构及交联网络状结构,有效地促进离子/电子的转移和电解液的渗透,缩短锂离子在材料中的扩散路径,有利于锂离子的嵌入和脱嵌,具有较高的初始放电容量。
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本发明提出的一种锂电池竹炭/锡酸锂复合负极材料的制备方法,采用竹炭掺杂溶胶凝胶法制备竹炭/锡酸锂复合材料。本发明制备的竹炭/锡酸锂复合材料,将锡酸锂与多孔且表面官能团丰富的竹炭复合,使锡酸锂部分附着于竹炭表面,部分进入竹炭孔道中,通过竹炭特殊的结构缓冲其体积变化,提高材料的稳定性。通过竹炭、锡酸锂的复合,可以有效地缓解充放电时所引起的体积变化,抑制在脱插锂反应时的“团聚”现象,可以避免材料电极容量衰减过快,使得竹炭/锡酸锂负极材料的容量远大于普通碳材料的理论容量,且高于纯相锡酸锂的循环性能。
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本发明公开了一种从工业级碳酸锂提纯制备电池级碳酸锂的方法,是将工业级碳酸锂与水混合成浆料,匀速搅拌中逐滴添加有机酸将碳酸锂转化为可溶性澄清液体,再将尿素的水溶液加入其中,调节pH值至10左右,并控制温度在80℃-100℃之间,使尿素缓慢释放出CO2气体从而沉淀出碳酸锂。本方法综合了甲酸锂重结晶法和尿素沉淀法的优点,汲取尿素均相沉淀法中使用尿素水解产生的CO2作为甲酸锂重结晶法中CO2气体的来源,避免结晶析出过快的局部反应,生成的碳酸锂颗粒大,不宜发生二次聚集,颗粒内不含溶液体系的杂质离子,提高了产品纯度,有效去除杂质离子,降低了生产成本。同时使用工业级碳酸锂为原料,比起尿素均相沉淀法使用的精制氢氧化锂,精简了生产工序。
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本发明公开一种磷酸铁锂型安全高功率锂离子电池,包括正极、负极、隔膜和非水电解液,正极是将活性材料、导电剂和粘结剂组成的混合物涂布在金属铝箔两面而制成,负极是将活性材料、导电剂和粘结剂组成的混合物涂布在金属铜箔两面而制成,其中:所述正极涂布混合物中活性材料磷酸铁锂、导电剂、粘结剂的质量百分比分别为80~95%、1~15%、2~10%;所述负极涂布混合物中活性材料、导电剂、粘结剂的质量百分比分别为90~97%、0~3%、2~7%。本发明使锂离子电池更安全且具有大倍率放电性能,大大减少锂离子电池被应用于高倍率放电领域所带来的安全性问题。
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本实用新型公开了一种羧甲基纤维素锂加工用锂化釜,包括锂化釜本体、底座,所述锂化釜本体的下端四边分别设有安装槽,所述安装槽中设有安装孔,所述底座的上端四边分别连接有支撑座,所述支撑座的上端一侧贯穿连接有螺杆,所述螺杆的一端连接有弹簧,所述弹簧的一端连接至支撑座外侧;本实用新型锂化釜本体在底座的上端,在放置时,通过向外拉动螺杆,使得螺杆的一端远离锂化釜本体,再松开螺杆,弹簧回弹,使得螺杆和第一磁铁进入锂化釜本体的安装槽再进入安装孔中,使得锂化釜本体被固定稳定在底座上端的支撑座中,不会发生位移和晃动,便于对锂化釜本体进行固定方便其使用,便于连接和拆分,操作简单便捷。
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本实用新型提供了一种带有空调的锂电池包及装有该锂电池包的移动导引车。该锂电池包,包括锂电池箱体和对锂电池箱体的内部空间制冷的至少一个空调,空调安装在锂电池箱体上,空调的进风口、出风口位于空调的不同平面上。该带有空调的锂电池包及装有该锂电池包的移动导引车,由于将进风口与出风口设置在空调的不同平面上,出风口喷出的气流无法对进风口的气流产生干扰,制冷效果较好,解决了传统的空调技术中进风口、出风口的气流的干扰使空调效率降低的问题,避免了锂电池包中的温度升高产生的安全隐患,延长了电池的寿命。
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本实用新型涉及锂电池料带储料装置及锂电池卷绕机,包括机架板、至少两个用于引绕锂电池料带的固定过辊,固定过辊固定安装于机架板,机架板上滑动安装有移动块,机架板上设置有用于驱动移动块移动的驱动机构,所述移动块上固设有至少一个用于引绕锂电池料带的移动过辊,所述机架板上固设有用于感应移动块移动位置的位置传感器,所述固定过辊和移动过辊之间为锂电池料带储料空间,所述位置传感器与控制器相连能计算出锂电池料带储料空间中料带储料长度。本实用新型结构简单、能快速计算出储料装置上储备料带长度的锂电池料带储料装置。所述锂电池料带储料装置应用于锂电池卷绕机,能计算出储备料带长度能卷绕电芯个数,提高电芯卷绕效率。
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本发明公开了一种以锂云母为原料制造磷酸二氢锂的方法,包括如下步骤:将锂云母和辅料按比例混合得到混合料;于800~1000℃焙烧得熟料;冷却细磨后以水提取,得到浸取浆料,固液分离得到含锂卤水;将含锂卤水加碱除杂得到净化液,加酸得到酸化液;酸化液中加入磷酸钠得到磷酸锂沉淀;将磷酸锂溶解于稀磷酸中得到磷酸二氢锂液;将磷酸二氢锂液蒸发结晶,得到粗品;将粗品加水溶解,过滤除去不溶物并除磁,蒸发结晶得到湿品;湿品经干燥、除磁,得到产品。其母液和副产物可循环使用,锂的回收率大于80%;对环境友好、工艺流程短、一次投资少,生产成本低,有效解决了传统工艺的痛点,易于工业化生产,具有良好的经济效益和社会效益。
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本发明提出的软包锂离子电池析锂检测方法,包括将铜箔对折成所需的长度和宽度,并将裁剪后的铜箔浸泡在浓硫酸中后取出进行干燥处理后得到参照电极;制作裸电芯后,对裸电芯进行正/负极耳的焊接,焊接后进行铝塑膜顶封,并将铝塑膜顶封后的电芯的侧面一侧开口;将所述参照电极从所述电芯侧面开口处插入电芯,得到锂离子电池;在充放电过程中,监控所述锂离子电池负极及参照电极之间的电压变化;根据所述电压变化判断所述锂离子电池是否发生析锂。本发明中提供的电池析锂检测方法,利用了参照电极,可以更加科学及准确的判断锂电池是否发生析锂,避免了现有技术中肉眼观察析锂出现的误判情况。
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本发明提供的镁锂合金电化学性能的控制方法,突破了传统的单纯使用铸态镁锂合金的思路,对铸态镁锂合金坯料进行挤压操作,通过控制合金坯料的温度、挤压筒的温度、挤压模具的温度、保温时间等因素,使得挤压后的镁锂合金在0.7mol/L-1.0mol/L?NaCl溶液中的腐蚀电位达到-1.8V至-1.4V、开路电位达到-1.8V至-1.5V、恒电流氧化电位达到-1.6V至0V、电化学阻抗达到30-160Ω·cm2,相比于纯铸态的镁锂合金,电化学性能得到大幅度提升。
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本发明涉及一种预锂化电极及其制备方法和锂离子电池。上述预锂化电池的制备方法包括如下步骤:采用干法制备电极膜片;在电极膜片的一侧形成富锂层;将电极膜片向形成有富锂层的一侧翻折,然后进行热辊压,制备复合膜片;对复合膜片重复翻折及热辊压的步骤,制备预锂化电极膜片;将预锂化电极膜片与集流体复合,制备预锂化电极。上述预锂化电极的制备方法能够提高干法预锂的均匀性,且操作安全。
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本发明公开了一种金属锂二次电池负极用非锂基底ASEI及其制备方法,ASEI厚度适中,为双层结构,外层主要是有机成分,内层则含有更多的无机组分,且自身阻抗小、具有极好的循环稳定性和高Li+离子传导性,能显著改善金属锂沉积物的形态,可使锂沉积物均匀、紧凑、致密,有效抑制锂枝晶的生长。本发明通过电化学还原法用锂盐电解质在非锂基底上可控形成了ASEI,使得ASEI的组成、成分分布得到优化,该方法简单、易于调控,可实现大规模生产应用。本发明通过在非锂基底ASEI表面沉积金属锂的方法,可制备具有优异电化学性能的金属锂负极,运用到二次电池中,可以提高电池的安全性能和循环性能。
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本发明公开了一种锂离子电池正极预锂化剂及其制备方法和应用,涉及锂离子电池技术领域,所述正极预锂化剂为Lix(CuyFez)O2,其中x+y+z=1,0<x<1,0<y<1,0<z<1;其制备方法是将锂盐、铜盐和铁盐按比例溶于溶剂,得混合液;将混合液搅拌至溶液蒸干,得到干凝胶;将干凝胶经研磨后在惰性气氛下进行高温固相反应,即得Lix(CuyFez)O2预锂化剂。本发明通过掺杂三价金属元素Fe引入高浓度的锂空位,所得Lix(CuyFez)O2材料的首次充电比容量为200~300mAh/g、首次库伦效率为2~5%,是一款优异的正极预锂添加剂。将该预锂化剂添加到正极材料中,其在首圈充电过程中脱出的锂离子在负极表面形成SEI膜,可提高正极克容量发挥和全电池的首效。
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本发明提供了一种熔融态锂电池负极材料、制备方法以及全固态锂电池,通过在熔融Li中添加少量Si3N4,调节熔融Li的表面张力,反应后的熔融Li‑Si‑N不仅可以使锂和石榴石界面由点接触变为面接触,增加石榴石电解质和金属锂的润湿性,降低两者界面阻抗,还为锂沉积和剥离过程提供均匀的电场。将其组装对称电池后,展现了优越的循环稳定性(在0.2mA cm‑2电流密度下稳定循环1500小时,0.4mA cm‑2的电流密度下稳定循环1000小时)和较高的临界电流密度(1.8mA cm‑2)。组装的全固态电池在2C的电流密度下首次放电比容量高达145mA h g‑1,在1C电流密度下经过100圈循环后容量保持97%。
一种从废弃三元锂离子电池的NCM111正极材料中回收碳酸锂的方法,涉及一种从废弃三元锂离子电池正极材料中回收碳酸锂的方法。本发明是要解决现有的三元锂离子电池正极材NCM111废料的再生方法中对大气环境和水环境造成了严重的二次污染、对回收设备防腐蚀性能的要求很高、再生的成本高、再生产品附加值低、再生过程能耗高的技术问题。本发明将废NCM111与氯化钠混合后进行水热反应,反应产物过滤,滤液蒸发浓缩,加入碳酸钠溶液进行加热沉锂,过滤得滤渣为碳酸锂。本发明再生成本低、易操作、对设备防腐要求低、回收的碳酸锂纯度高达95%,锂离子回收率达到80%,回收过程中不产生二次污染。本发明应用于回收碳酸锂。
本发明属于锂硫电池的技术领域,公开了一种Co4N纳米片阵列修饰的木材衍生碳基材料、锂硫电池正极及其制备方法。所述方法:1)将天然木材片预碳化,在二氧化碳氛围下活化,碳化,后续处理,获得碳基材料;2)以碳基材料为工作电极,以钴盐的水溶液为电解液,恒电流电沉积;在氨气气氛下氮化处理,获得Co4N纳米片阵列修饰的木材衍生碳基材料。所述锂硫电池正极是由Co4N纳米片阵列修饰的木材衍生碳基材料与单质硫制备而成。本发明的方法简单,成本低廉,易于产业化;本发明的锂硫电池正极材料为一体式正极,制备时无需添加粘结剂和集流体,对多硫化物具有强吸附作用,以该材料组装成的锂硫电池起始容量高,循环稳定性好。
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本发明属于锂离子电池高镍正极材料的制备技术领域,具体提供一种磷酸锂包覆锂离子电池高镍正极材料及其制备方法,用以解决现有技术加工性能差、对使用环境要求苛刻、循环稳定性差、首圈库伦效率低、以及高温性能急剧下降的缺点。本发明以磷酸二氢锂作为包覆原材料,通过磷酸二氢锂与母体材料表面残碱(LiOH、Li2CO3)原位反应生成快离子导体磷酸锂包覆层,不仅大大减少母体材料表面的锂盐残留,改善了加工性能,降低了使用环境要求,增加了正极材料的离子导电性,增加了正极材料的锂离子数量,而且有效抑制相变和界面副反应;使得磷酸锂包覆锂离子电池高镍正极材料具有优异的循环稳定性和放电比容量,尤其在高温下也能保持较好的电化学性能。
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本发明属于无锂负极全电池相关技术领域,其公开了一种无锂负极‑锂二次电池及其制备方法,所述电池采用改性电解液,所述改性电解液内添加有微量物质,所述微量物质能够产生穿梭效应,该微量物质在该电池的正负极之间来回穿梭并发生电化学及化学反应来消除锂枝晶以及活化死锂;所述微量物质及其中间产物能溶解于所述电解液中,并能在电池工作电压区间分别与负极及正极发生还原反应及氧化反应,最终回到初始状态。本发明能有效消除锂枝晶与活化死锂,减小界面阻抗,很大程度上避免了活性物质锂的损失,因此能有效提升无锂负极‑锂二次电池的综合性能。
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一种反溶剂法制备硅酸锂包覆镍钴锰酸锂正极材料的方法,包括以下步骤:(1)将氢氧化镍钴锰分散于含有硅源的水溶液中,加入锂源,搅拌,得悬浊液;(2)向悬浊液中加入无水有机溶剂,搅拌,使硅酸锂沉积于氢氧化镍钴锰表面,搅拌,蒸干,得粉末;(3)将粉末与锂源混合,烧结,得硅酸锂包覆的镍钴锰酸锂正极材料。本发明通过反溶剂法合成硅酸锂包覆镍钴锰酸锂正极材料,有效减小镍钴锰酸锂正极材料中的一次颗粒间间隙,空间结构布局更加合理,稳定性更强,且制备流程简单,成本低,适用于工业化生产。
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本发明公开了一种钴酸锂材料及锂离子电池。所述钴酸锂材料的制备方法包括如下步骤:S1.以金属硫酸盐为原料,NaOH和NH3·H2O为沉淀剂,用共沉淀法合成CoxNiyZnz(OH)前驱体,其中Ni‑Zn金属离子含量为6‑10wt%,再进行配锂并通过高温固相法合成了Ni‑Zn共掺杂Li(CoxNiyZnz)O2;S2.在S1获得的材料表面包覆一层3‑6μm厚度的Co3O4金属氧化物,所述Co3O4占2.0‑5.0wt%,在600‑800℃反应获得所述钴酸锂材料。本发明将所述钴酸锂材料作为锂离子电池的正极材料,钴酸锂材料在不降低材料初始放电容量的前提下能显著提高材料的循环稳定性、循环容量保持率。所述正极材料在电极制造过程中加入的石墨烯,其具有良好的导热、导电性能,能提高锂离子电池的倍率性能和安全性能;且锂离子电池的高温存储厚度膨胀率从60%降低至15%。
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本发明提供一种废旧磷酸铁锂正极料制备锂的草酸盐的方法,包括:将废旧磷酸铁锂正极料A加入到草酸溶液B中进行反应,得到固液混合物C;对固液混合物C进行液固分离,获得滤液D;将滤液D进行冷却;对冷却后的滤液D进行液固分离,获得锂的草酸盐滤饼F和滤液H;滤液H循环使用。与相关技术相比较,本发明提供一种废旧磷酸铁锂正极料制备锂的草酸盐的方法,通过使用草酸溶液浸出锂,再通过冷却析出锂的草酸盐,过滤获得锂的草酸盐滤饼F和滤液H,滤液H循环使用,从而使得在制备的过程中不引入其他杂质离子,制备的锂的草酸盐纯度高、结晶度好以及粒度可控,实现了资源的循环利用,而且整个工艺流程实现闭路循环,净化工艺简单,成本低。
本发明涉及一种提高盐湖卤水中锂的回收率的方法,尤其从高含盐、高镁锂比盐湖卤水和盐田生产钾肥后浓缩含锂老卤中用膜法分离镁和锂,提高锂回收率的方法。该方法是用水作为循环工作物质将高含盐、高镁锂比原料卤水稀释到180g/L以下,再通过一级或多级压力驱动分离膜分为浓缩液和透过液,浓缩液中含盐量相当于原料卤水或者更高;透过液中锂占原料液中锂资源的2/3左右,再通过反渗透膜系统或者膜蒸馏系统进行浓缩分离得到淡水和浓水,将淡水循环,稀释原料卤水;浓水沉淀回收碳酸锂,沉淀后的上清液一部分返回稀释原料卤水。该方法能够显著降低分离膜系统的压力,降低运行成本,并提高回收率,以提高高含盐卤水中锂的回收率。
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本发明涉及一种电池的化成方法,具体涉及一种以钛酸锂为负极的锂离子二次电池的开口化成方法,具体包括以下步骤:在以钛酸锂为负极的锂离子二次电池的化成温度下,所述充电过程包括大电流恒流充电至充电截止电压和恒压充电至截止电流,在负极材料表面形成固体电解质界面膜;其中,所述大电流为0.2C-3C;所述充电截止电压为1.8V-2.8V,截止电流≤0.05C,锂离子二次电池的化成温度为15℃-60℃。本发明针对以钛酸锂为负极的锂离子二次的特性,在化成环节采用大电流充电,强制在钛酸锂负极表面形成SEI膜,并将产生的气体抽去,从而避免了锂电池在日后的使用过程中因过电位而造成钛酸锂活性材料与电解质反应产生气胀问题,同时保证了电池的容量及循环性。
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本实用新型提供一种锂电池保护板的充电隔离装置和锂电池装置,充电隔离装置包括电连接的主控芯片和充电控制电路;充电控制电路与锂电池保护板的充电控制引脚电连接,锂电池保护板与充电机电连接;主控芯片用于向充电控制电路发送第一驱动信号,驱动充电控制电路中的充电回路导通以向锂电池充电;充电控制电路还用于在充电回路导通后向主控芯片发送第一充电信号;主控芯片还用于基于第一充电信号驱动充电控制电路中的充电回路的闭合或断开;本实用新型的充电隔离装置相较于传统的二极管隔离设计,无需升级充电机,扩展了充电隔离装置的使用场景,降低了投入成本,实现了充电口隔离保护和过温保护功能,有效保证了电池安全性能。
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