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本发明是一种能自由基聚合为离子膜固态电解质的化合物及其合成方法，是一种芳叔烷基醚双烯二氟甲基磺酸锂的离子膜化合物，需要经过醚化反应、二氟甲基反应、膜电解氧化和脱水双烯反应的四步合成反应；由于这种离子膜化合物的双烯聚合能致密交联，形成≤0.5nm的Li+离子通道，在锂空气电池金属锂片负极表面，能聚合包覆一层柔韧的离子膜固态电解质，具有非常高的Li+离子电导率、只允许Li+离子通过，能长期稳定阻挡水、O2、CO2和有机溶剂渗透到金属锂片表面，阻止金属锂枝晶的生长。
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本发明提供了一种锂电池硅基负极材料及其制备方法、电池负极和锂电池，所述锂电池硅基负极材料包括硅材料、聚多巴胺包裹导电炭黑颗粒、无机硅酸盐和聚丙烯酸，其中，所述聚多巴胺包裹导电炭黑颗粒由多巴胺和导电炭黑制成。该锂电池硅基负极材料，在常温下通过物理共混的方法制成，成本低；其不仅包含PAA自身通过酯化交联构建出来的网络结构，同时无机硅酸盐与多巴胺、PAA之间实现多次交联，可大幅提高硅基负极材料充放电的循环性能和减小电池容量的衰减；此外，该锂电池硅基负极材料可以在充放电循环过程中对电极的机械损坏起到一种修复作用，进一步提高硅负极材料充放电的循环性能和减小电池容量的衰减。克服了现有技术的缺陷，实现了发明目的。
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本发明提供了一种含锂复合负极材料，包括：具有核壳结构的三维骨架材料；和复合在所述三维骨架材料核壳结构中的金属锂；所述三维骨架材料以含碳负极材料为核，所述核表面覆盖有壳层；所述壳层具有多孔碳结构，且厚度大于核的粒径。本发明提供了一种含锂复合负极材料的制备方法，以及该材料在锂二次电池中的应用。本发明制得壳层厚度大于核粒径的核壳结构颗粒材料，由该颗粒材料作为三维框架，与金属锂形成三维含锂负极材料。该含锂复合负极材料可实现嵌锂/过嵌锂和锂沉积的双重活性锂的存储，提高负极比容量，扩大锂沉积面积以促进锂的均匀沉积，减少锂枝晶产生以提升安全性，控制负极的体积变化以降低电池极化。本发明方法简单，易于放大。
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本发明属锂离子电池技术领域，具体一种锂离子电池用硅酸钛锂负极材料及其制备方法和应用。本发明的锂离子电池负极材料包括经包覆处理的硅酸钛锂材料、基于硅酸钛锂的离子掺杂化合物，以及有离子掺杂又经包覆处理的硅酸钛锂材料；其主体为硅酸钛锂无机盐，化学式为Li2TiSiO5；本发明制备的硅酸钛锂材料，其能量密度高于传统的钛酸锂材料，工作电压低于钛酸锂，具有高容量密度和高功率密度的特点。材料本身具有稳定的结构，有良好的循环性能，是一类继承现有钛酸锂、石墨等负极材料之后具有很好应用前景的锂离子电池新型负极材料。
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本发明提供一种锂电池管理系统的锂电池智能连接方法，包括以下操作步骤：A）、锂电池与BMS电压采集系统连接；B）、锂电池与判断模块A连接；C）、锂电池与集线控制板连接；D）、集线控制板与判断模块B连接：判断模块B判断每个锂电池性能是否相近；E）、判断模块A与判断模块B连接：判断模块A判断采集电路未损坏，则判断模块A与判断模块B连接；F）、锂电池之间的连接：判断模块B判断每个锂电池性能相近，性能相近的锂电池串联成电池组与其它电池组并联；G）、完成。本发明能在程序控制下使单体电池性能一致的互相连接成锂电池组，避免了单体电池性能不一致对电池组的性能影响，提高了锂电池组的性能，减少了系统成本。
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本发明公开了一种锂离子电池用掺铬磷酸铁锂复合材料及其制备方法：将磷酸二氢铵、氯化铁和醋酸锂配制成前驱体溶液；将硝酸锌、硫酸锰、硝酸钆、氟化铬、聚乙二醇、氢氧化钾混合，形成掺铬的氢氧化物沉淀溶液；将上述掺杂铬的氢氧化物沉淀溶液缓慢滴加至上述磷酸铁锂前驱体溶液内，通保护气体，形成墨绿色的固液混合物，进行水热反应，自然冷却后取出，得到铬掺杂磷酸铁锂纳米粉体。本发明制备的锂离子电池用掺铬磷酸铁锂复合材料，采用湿法制备，将铬、锌、钆、锰等元素均匀的掺杂在磷酸铁锂中使其改性，使得该掺铬磷酸铁锂复合材料在用于锂离子电池时，具有较高的能量密度和循环稳定性，使得锂离子电池具有高的比容量以及使用寿命。
本发明涉及一种利用修复后的失效钴酸锂材料制备锂离子电池正极片的方法，具体步骤为：在玛瑙研钵中将修复后的钴酸锂材料研磨粉碎，然后收集过400目的筛子得到的粉末；依次称取实验修复后的钴酸锂粉末，乙炔黑，PVDF及NMP，在磁力搅拌器上放入磁子进行和膏，经过搅拌，可观察到物质混合均匀且呈粘稠状；取光滑铝箔置于平玻璃板上，用酒精棉赶平，吹干后两侧用透明胶带粘好，通过胶带的层数控制极片厚度，然后将和好的膏体正极物质用刀片均匀地涂抹在铝箔带上，此时极片表面应该平整无颗粒；将完成的铝箔涂片放入烘箱内干燥，再转移至真空干燥箱内，干燥待用。冷却后将正极片置于液压压片机上，使用油压机压制正极片即可取出，将压好的正极片置于真空干燥箱中干燥过夜，冷却后放入手套箱中，以备后续组装使用。
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本发明提供一种用于锂离子二次电池负极材料钛酸锂的制备方法。本发明是以Li的可溶性化合物和锐钛矿型TiO2,按照Li/Ti=0.8~1.1进行配料,加入有机小分子碳源前驱体混合,球磨,烘干,然后在300℃~550℃条件下保温2~20h,得到烧结前驱体;然后,将所得的烧结前驱体和有机大分子聚合物碳源前驱体再进行混合,球磨,烘干,在600℃~900℃条件下保温2~30h,得到成品Li4Ti5O12/C复合负极材料,该材料显示出优异的倍率性能。该方法制备的钛酸锂包覆碳效果好,显著改善了产物的电导率。此法制备的钛酸锂负极材料显示出优异的倍率性能,适合于动力电池使用。
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本发明一种锂离子电池负极材料镍包覆的铬镍钛酸锂的制备方法，将二氧化钛与去离子水按照一定比例在搅拌下混合得到悬浮液，将三氧化二铬加入到二氧化钛的悬浮液中搅拌均匀，将氢氧化锂溶解在去离子水中得到氢氧化锂水溶液，将醋酸镍溶解在去离子水中配置成醋酸镍溶液，将上述悬浮液、溶液混合，球磨得到前驱液。将前驱液进行喷雾干燥，在混有还原性气体的惰性气体气氛下经高温煅烧获得具有金属镍包覆的负极材料铬镍钛酸锂。通过本发明获得的产品形貌统一为球形，颗粒尺寸为纳米级，纳米颗粒之间存在一定的纳米孔隙。同时材料表面的镍包覆使其表面位阻减小，颗粒导电性增加，循环稳定性增强，使该铬镍钛酸锂材料在动力电池领域有良好的应用前景。
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本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种 纳米复合锂离子电池阴极材料及其制备方法。采用 V2O5粉末由溶胶－凝胶法制备 V2O5溶胶，与经过纯化处理过的碳纳米管复合，再经溶剂替换 法制备获得碳纳米管复合 V2O5气凝胶，其比表面积为120～ 280m2/g，孔洞率为60～90％。 本发明采用溶胶－凝胶法，结合溶剂替换工艺，在常压条件下 制备出一种碳纳米管复合 V2O5气凝胶。本发明的碳纳米管复合五氧化二钒气凝胶作为锂 离子电池阴极材料具有高比表面积、高比容量、良好的导电性 以及循环可逆性。
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本发明涉及一种锆掺杂的锂离子电池富锂正极材料及其制备方法，属于无机材料技术领域。本发明中的锆掺杂的锂离子电池富锂正极材料的化学式为Li1.2(Mn0.54Ni0.13Co0.13)1-xZrxO2(0＜x＜1)。所采用的制备方法为水热法，该方法制备方法简单，反应条件容易控制，有利于减少颗粒的团聚，而且水热体系中发生的化学反应具有更快的反应速率。本发明制备的锂离子电池富锂正极材料所掺杂的锆元素用量较少，而所达到的效果却非常明显，掺杂3％的锆材料与没有掺杂的材料相比，电池比容量和倍率等性能方面都有了很大的提高和改进。
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本发明提供一种改善锂离子电池负极材料钛酸锂的电导率、充放电性能和循环性能的制备方法。本发明是以Li的可溶性化合物和Ti的可溶性合物为锂源和钛源,添加络合剂,通过溶胶凝胶法掺杂钇离子,控制烧结气氛,分别制备出含钇的钛酸锂纳米晶和钛酸锂/C复合材料,该钛酸锂复合负极材料显示出优异的倍率性能。该方法不仅可以制备出分散性良好的纳米晶,而且可以制备出均匀分散在颗粒周围或表面的热解碳,显著改善了产物的电导率。此法制备的含钇的钛酸锂负极材料显示出优异的倍率性能,适合于动力电池使用。
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本发明公开一种动力型锂离子电池富锂三元正极材料及其制备方法，所述的动力型锂离子电池富锂三元正极材料分子式为Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2。其制备方法即按Li:Co:Ni:Mn:O的摩尔比为1.2:0.13:0.13:0.54:2的比例将乙酸锂、乙酸钴、乙酸镍和乙酸锰溶解在去离子水中得到溶液1；再按柠檬酸摩尔量：Ni、Co和Mn的总摩尔量为1:1的比例将柠檬酸加入到去离子水中得到溶液2；将溶液2滴加到溶液1中，滴加完后调pH为9，在80℃下持续搅拌直至形成紫色凝胶，然后依次经烘干、球磨、分段煅烧、研磨，即得放电比容量大、循环性能良好，的动力型锂离子电池富锂三元正极材料。
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本发明涉及一种失效锂离子电池中的钴酸锂材料超声修复的方法,具体步骤为:(1)从使用失效的废锂离子电池中采用机械分离方式分离获得钴酸锂粉体废料;(2)将钴酸锂粉体废料置于1~2mol/L氢氧化锂溶液中,在室温条件进行超声波辐射6~12小时;(3)将超声后的混合溶液使用去离子水进行清洗过滤,获得黑色钴酸锂膏体;(4)在50~80℃环境中干燥6~10小时,获得修复的钴酸锂材料。采用超声辐照的方法实现了失效钴酸锂材料的再生,并可以重新作为正极材料生产新的锂离子电池。本发明能有效地处理经使用失效后产生的废锂电池中的钴酸锂材料,具有工艺方法简单,可操作性强、无二次污染等特点,具有良好的社会效益、经济效益和环境效益。
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本发明提供一种含钇锂离子电池负极材料钛酸锂包碳复合材料的制备方法，其特征在于该方法的具体步骤为：(1)将锂的可溶性化合物，二氧化钛(锐钛矿型)和钇的化合物，按照目标产物为LixYpTiyOz中的金属元素的化学计量比称量，加入到球磨罐中，再加入有机小分子碳源前驱体混合，在均匀的介质中球磨，烘干；其中，0＜x≤8，0＜p＜5，0＜y≤6，1≤z≤12，1/2≤x:y≤2；?(2)然后将烘干的粉末在空气或惰性气氛下，在300～600℃条件下保温2～20小时，得到烧结前驱体；(3)?将步骤(2)所得的烧结前驱体和有机大分子聚合物碳源前驱体进行混合，在均匀的介质中球磨，烘干，在空气或惰性气氛下，600～900℃条件下保温2～30小时，得到成品钛酸锂粉体。该材料显示出优异的倍率性能。该方法显著提高了钛酸锂产物的电导率，显示出优异的高倍率性能和循环性能，适合于动力电池使用。
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本发明提供了一种补锂隔离膜及其制备方法、含补锂隔离膜的电芯及其制备方法。补锂隔离膜，包括隔膜基材，补锂涂层与粘结层，所述隔膜基材的单面或双面涂覆补锂涂层，所述补锂涂层上涂覆粘结层，所述补锂涂层含有含锂化合物，所述含锂化合物能够脱出锂离子，所述粘结层含有分散剂、粘接剂A和粘接剂B，其中粘接剂A的熔点30℃≤m.p.A≤80℃，粘接剂B的熔点80℃＜m.p.B≤500℃。本发明锂离子电池隔膜受热后补锂涂层中的含锂化合物脱出的锂离子经粘结层的孔隙缓慢而持续地到达负极与正极，不仅可以补充负极生成SEI膜消耗的锂离子，还可以补充循环过程中消耗的锂离子，提高了电芯首次库伦效率与循环寿命。
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本发明提供一种磷酸锰铁锂正极极片、锂离子电池及对应的制备方法，正极极片的制备方法为，将带有磷酸锰铁锂的活性材料、乙炔黑、碳纳米管和聚偏氟乙烯按质量比混合，加入N‑甲基吡咯烷酮中，搅拌，得正极浆料；将正极浆料均匀涂覆于铝箔上，干燥后，经冷压、分切、裁切，得到正极极片。采用上述正极极片的制备方法制备得正极极片。提供上述正极极片、隔离膜、负极极片，将三者按顺序叠放好，卷绕得到裸电芯；将裸电芯放置于外包装壳中，干燥后注入电解液，经真空封装、静置、化成、整形，得锂离子电池。本发明所制备的磷酸锰铁锂正极极片和锂离子电池具有较高的能量密度、较低的极片电阻、较低的交流阻抗、较好的加工性和优秀的循环性能。
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本发明公开了离子筛和碱性树脂协同提取高镁锂比卤水中锂的方法，其关键是在离子筛卤水提锂过程中添加碱性树脂，利用碱性树脂中和离子筛释放的H+离子，减少卤水中H+离子的积累，提高离子筛提锂性能。本发明所采用的碱性树脂为碱性阴离子交换树脂，含有胺官能团，如季胺基、伯胺基、仲胺基、叔胺基等。这些树脂的胺官能团能够与释放的H+产生中和反应，强化离子筛提锂性能，且卤水中没有游离的OH‑,高钙镁含量的卤水不会出现沉淀。进一步本发明又给出离子筛和碱性树脂协同连续提取高镁锂比卤水中锂的技术路线，包括离子筛和碱性树脂协同提取卤水中锂、离子筛解吸得富高锂溶液和碱性树脂再生循环使用。
本发明公开了一种高稳定性纤维状锂离子电池正极补锂材料及其制备和应用；该制备过程是以含锂化合物、导电添加剂、高分子聚合物作为溶质X和溶剂A混和均匀，作为补锂材料溶液，经静电纺丝工艺，制备高稳定性纤维状锂离子电池正极补锂材料；该材料是由分散在高分子聚合物纳米纤维中的含锂化合物和导电添加剂组成；本发明将含有高稳定性纤维状锂离子电池正极补锂材料的正极极片作为阴极，将硅基负极材料制成的负极极片作为阳极，采用酯类电解液，制成锂离子电池。本发明提供的锂离子电池正极补锂材料，通过其在首圈充电过程中释放锂离子，能够提升电池能量密度及循环性能。本发明提供的方法制备工艺简单，利于广泛推广应用。
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本发明公开了一种由磷酸锂直接制备电池级碳酸锂的方法，包括如下步骤：磷酸锂固体用硫酸溶液溶解除杂后，溶解后的锂盐转移至带有搅拌搪瓷反应釜中进行蒸发、浓缩，再经冷却后得到硫酸锂粗品；将硫酸锂粗品在搪瓷反应釜中加入纯水溶解后二次除杂，再加入氢氧化锂、碳酸锂或金属锂，将溶液的pH调至7.5后，再经蒸发、浓缩、冷却后离心分离得到单水硫酸锂；将单水硫酸锂经过除杂后的碳酸钠溶液的沉淀反应成碳酸锂，分离洗涤后得到电池级碳酸锂湿料；将电池级碳酸锂湿料烘干、粉碎后得到电池级碳酸锂产品。本发明避免了现有技术当中由于碳酸锂母液经多次循环后，母液中的钙、镁、硫酸根等离子高度富集、无法继续生产碳酸锂而导致的收率低的问题。
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本发明提供一种锂离子电池用正极材料磷酸钴铁锂的制备方法，所述的磷酸钴铁锂的化学式为LiFexCo1?xPO4/C，0.1≤x≤0.2，首先将磷酸加入去离子水中配制成磷酸溶液，在搅拌状态下加入还原铁粉，反应后得到澄清混合溶液。然后将氢氧化锂溶液加入到上述混合溶液中，待溶液冷却后加入纳米球磨机中，加入氢氧化钴。球磨后加入焦糖溶液，将球磨产物搅拌均匀，喷雾干燥，得到球形磷酸钴铁锂/碳复合材料前驱体粉体，将该前驱粉体在600~700℃氮气气氛中煅烧后，得到锂离子电池用正极材料。本发明获得的锂离子电池用正极材料表现出了较高的能量密度和良好的循环性能，有望成为新一代高能量密度锂离子电池正极材料。
本发明涉及一种无机寡聚体含锂物复合金属氧化物材料及其制备方法和在锂离子电池负极材料中的应用。所述无机寡聚体含锂物复合金属氧化物材料的外层为非晶结构的无机寡聚体含锂物，内层为金属氧化物；所述金属氧化物与无机寡聚体含锂物的质量比1：（0.01～0.5），优选为1：（0.01～0.1）；所述金属氧化物的结构通式为NuOv，其中N选自铁元素、钴元素、锰元素、镍元素、钛元素和铌元素中的至少一种，且1≤u≤3，1≤v≤4；所述无机寡聚体含锂物的结构通式为LixMOy，其中M选自磷元素、硅元素、硼元素、铝元素中的至少一种，且1≤x≤3，1≤y≤5。
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本发明中,一种锂离子电池用极芯和使用该极芯的锂离子电池,该极芯包括正极片、负极片以及正极片和负极片之间的隔膜,其特征在于,在正、负极片与隔膜之间设置有粘接剂层,使正、负极片与隔膜紧密贴合,所述粘接剂层具有多孔结构,粘接剂层孔隙率35%-80%,所述粘接剂层的成分为含硅氧烷的氟树脂,使用本发明锂离子电池用极芯,得到的电池,在具备良好的安全性能的同时,仍保持有优良的电池常规性能。
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本发明提供了一种的锂离子电池正极的表面包 覆材料及工艺，可以在2.8V－4.8V更大的电位区间内进行充 放电。本发明采用的包覆工艺特征在于：将正极起始物质—LiCoO2、LiNi1－xCoxO2、LiMn2O4或其他复合正极材料作为反应物与包覆金属的化合物以及锂化合物一起加入到溶剂中，调节pH值介于6－14之间使金属盐或氧化物水解并吸附在正极材料上，形成类溶胶。然后将此混合物在60－200℃下烘干，再在300－1200℃下焙烧1－30小时，即可得到电化学性能更好的LiMeO2。锂化合物式中Me＝Al，Sn，Zn，包覆在正极材料上。克服了已有ZrO2、Al2O3包覆引起材料比容量降低的缺点。
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本实用新型实施例公开了一种锂电池短路保护电路及锂电池管理系统。该锂电池短路保护电路包括电源转换电路、稳压电路、短路监测电路、光耦隔离电路和开关控制电路；电源转换电路与稳压电路连接，电源转换电路将交流电转换为直流电输出至稳压电路；稳压电路通过开关与锂电池连接，开关导通后稳压电路向锂电池输出充电电压；短路监测电路与锂电池以及光耦隔离电路连接；开关控制电路与光耦隔离电路连接，锂电池短路，短路监测电路通过光耦隔离电路输出控制信号至开关控制电路，开关控制电路控制开关断开。通过本实用新型实施例的技术方案，实现了对锂电池短接时的保护，避免锂电池因短接而造成毁坏。
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本发明提供了一种碱浸锂辉石矿相重构提锂的方法，所述方法包括以下步骤：将锂辉石矿和碱液在压力反应釜内混合并发生水热碱浸反应，反应后的料浆固液分离得到碱浸渣和滤液；将所述碱浸渣与浸取剂在反应釜内混合并发生碱浸渣浸取反应，反应后的料浆固液分离得到浸取渣和含锂浸出液。所述碱浸锂辉石矿相重构提锂的方法无需进行锂辉石高温煅烧转晶活化，直接通过水热碱浸反应和碱浸渣浸取反应即可得到含锂浸出液，实现清洁生产，且含锂浸出液可通过多种方式生产制备得到碳酸锂、氢氧化锂、氯化锂、磷酸锂等纯度高、价值高、用途广的系列锂盐产品。
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本发明为一种磷酸亚铁锂基聚合物锂离子电池及其制造方法，包括如下步骤：电池正、负极片活性物质选料；正、负极浆料的制备和涂布；极片辊压，分切，冲裁，叠片或卷绕；铝塑膜封装，注液，化成，抽真空封边，分容；配组，组装，其特征在于：正极片活性物质材料选用以下材料中的一种或多种，但必须包括橄榄石型磷酸亚铁锂或其改性物：橄榄石型磷酸亚铁锂及其改性物LiFe1－xMxPO4、Li1－yNyFePO4、碳包覆橄榄石型磷酸亚铁锂、钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂。负极片活性物质材料在中间相炭微球、人工石墨、天然石墨、改性石墨中选择一种或几种。本发明提高了电池及电池组的大电流放电能力和循环使用寿命。
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本发明公开了一种用磷酸锂制备氢氧化锂的工艺方法，使用盐酸将磷酸锂溶解得到磷酸二氢锂和氯化锂的混合液，经过膜分离在产水端得到高纯度氯化锂溶液；产水端经过沉淀除杂后，加入碱液，再经过浓缩结晶、洗涤过滤等步骤后，得到高纯度单水氢氧化锂产品；浓水端与沉锂母液、洗涤清液混合，使用碱液调节PH得到磷酸锂沉淀，重新作为原材料进入初始步骤。本发明采用磷酸锂作为原料，磷酸锂不溶于水，可经过反复洗涤得到较高纯度；采用膜法分离磷酸二氢锂和氯化锂，能耗极低，回收率高。本发明的整个工艺方法流程几乎没有锂元素的损失，锂元素回收率超过99％，流程内只引入了酸与碱，药剂成本低，引入的杂质少，产品纯度高。
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本发明涉及锂金属磷化物 LixMPy用作锂离子电池的负极材料，并使用一种高能球磨技术 与热处理相结合的工艺制备金属磷化物和锂金属磷化物。其中 M是周期表中VIII、IB族过渡金属元素中的一种或多种，至 少含有Co、Cu、Ni中的一种，0.1≤x≤2，1≤y＜5，M的一 部分可以为零价态。其特征在于在氩气氛下将金属与红磷粉末 按MPy通式配比混合球磨，制得金属磷化物或多元磷化物， 过剩的磷通过热处理除去。其首次嵌脱锂容量为 600mAh·g－1以上，充放电效率 为75％。将金属磷化物与Li3N 粉末按 LixMPy通式配比混合球磨，即可得到不同锂量的锂金属磷化物， 通过控制锂含量，材料的首次充放电效率可接近100％，有 500mAh·g－1以上的循环容量和 优异的充放电稳定性。
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一种高纯锂及高纯锂的提取方法、应用，包括以下步骤：磷酸铁锂电池废料粉加水浆化，加入酸及氧化剂反应，过滤得到含锂滤液和废渣；在含锂滤液加入氯化盐溶液得到混合溶液，再用萃取剂萃取混合溶液中的锂，得到反萃锂液，反萃锂液经蒸发酸和水，制备得到高纯氯化锂；其工艺简单、成本低廉且锂回收率高、锂产品纯度高，有利于促进磷酸铁锂电池废料的回收。
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