專利情報(bào)第9期
01 電池蓋板-華為
02 氧化物固態(tài)電解質(zhì)-村田
03 核殼結(jié)構(gòu)正極材料-三星
04 硅石墨混合負(fù)極材料-LG新能源
華為-CN116014380A-一種電池蓋板、電池及電子設(shè)備
申請(qǐng)日:2022-12-09
公開(公告)日:2023-04-25
蓋板作為動(dòng)力電池的結(jié)構(gòu)件中的重要組成部分,其具有密封、絕緣、定型以及導(dǎo)流等作用。為了能夠起到上述作用,蓋板通常包括多個(gè)部件,且各部件之間相互配合,這就使得蓋板的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜?;诖耍绾瓮ㄟ^簡(jiǎn)化蓋板的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)力電池成本的有效控制,已成為本領(lǐng)域技術(shù)人員研究的主要課題之一。本發(fā)明提供了一種電池蓋板,該電池蓋板可以包括本體、極柱、密封圈和絕緣環(huán)。其中,本體可包括相背設(shè)置的第一面和第二面,且本體具有安裝孔,在沿第一面到第二面的方向上,安裝孔可貫穿本體。另外,安裝孔內(nèi)可設(shè)置有安裝部,安裝部可沿安裝孔的周向設(shè)置。絕緣環(huán)可套設(shè)于極柱的周向外圍,密封圈和極柱可安裝于安裝孔,且密封圈位于安裝部與極柱之間。在本申請(qǐng)中,本體還可以具有壓接部,該壓接部可設(shè)置于第一面,且壓接部位于安裝孔的孔口處(本體與壓接部可為一體成型結(jié)構(gòu))。另外,該壓接部可扣壓于絕緣環(huán),以使極柱將密封圈壓向安裝部,從而在實(shí)現(xiàn)電池蓋板的密封的同時(shí),還可以使極柱與本體可靠的連接。采用本申請(qǐng)?zhí)峁┑碾姵厣w板,通過本體上的壓接部來實(shí)現(xiàn)對(duì)極柱在本體上的固定,可以有效的簡(jiǎn)化電池蓋板的結(jié)構(gòu),從而有利于降低電池蓋板的成本。
圖:電池蓋板的A-A剖視圖
村田-CN111052480B-固體電解質(zhì)材料、固體電解質(zhì)層及全固體電池
申請(qǐng)日:2018-08-29
公開(公告)日:2023-11-03
技術(shù)問題:現(xiàn)有技術(shù)中記載了包含Li、La、Zr及Bi的氧化物,La位點(diǎn)的一部分或全部被Bi替換的立方晶系石榴石型固體電解質(zhì)材料。該材料需要用900℃~1150℃的高溫進(jìn)行燒制,燒制過程中Li等容易消失的元素有可能消失。因此,期望即使在用800℃以下的低溫進(jìn)行燒制的情況下,也能夠得到高離子傳導(dǎo)率的固體電解質(zhì)材料。
技術(shù)手段:一種固體電解質(zhì)材料,是包含含Li及Bi的復(fù)合氧化物以及固體電解質(zhì)質(zhì),所述固體電解質(zhì)具有石榴石型結(jié)構(gòu),所述復(fù)合氧化物是包含Li、O及Bi的復(fù)合氧化物,或者是除包含Li、O及Bi以外還包含B、Si、P、W、Mo及Te中的至少一種元素的復(fù)合氧化物,所述復(fù)合氧化物中的Li相對(duì)于Bi的摩爾比Li/Bi在1.0以上,所述固體電解質(zhì)材料中的復(fù)合氧化物的含量為10體積%以下,所述固體電解質(zhì)的相對(duì)密度為68%以上。所述固體電解質(zhì)由組成式(Li[7-ax-(b-4)y]Ax)La3Zr2-yByO12表示,式中,A是選自由Ga、Al、Mg、Zn及Sc構(gòu)成的組的至少一種元素,B是選自由Nb、Ta、W、Te、Mo及Bi構(gòu)成的組的至少一種元素,0≤x≤0.5,0≤y≤2.0,a是A的平均價(jià)數(shù),b是B的平均價(jià)數(shù)。全固體電池1具備負(fù)極12、正極11和固體電解質(zhì)層13。固體電解質(zhì)層13在負(fù)極12上方設(shè)置。正極11在固體電解質(zhì)層13上方設(shè)置。固體電解質(zhì)層13被正極11和負(fù)極12夾持。由于全固體電池1是共燒制型前沿固體電池,因此負(fù)極12、固體電解質(zhì)層13及正極11是被一體燒制的一體燒制體。在固體電解質(zhì)層13中,包含Li及Bi的復(fù)合氧化物既可以作為無定形體存在,也可以作為晶體存在。但是,在固體電解質(zhì)層13中,優(yōu)選包含Li及Bi的復(fù)合氧化物作為無定形體存在。這是因?yàn)椋谶@種情況下,能夠進(jìn)一步提高固體電解質(zhì)層13的離子傳導(dǎo)率。
圖:全固體電池1的示意剖視圖
三星-CN109216651B-復(fù)合正極活性材料、包括其的正極和鋰電池、以及制備所述復(fù)合正極活性材料的方法
申請(qǐng)日:2018-02-01
公開(公告)日:2023-04-05
技術(shù)問題:具有高的容量的正極活性材料已經(jīng)被研究以制造具有上述特性的鋰電池。由于高的殘余表面鋰的量和由陽離子混合引起的副反應(yīng),基于鎳的正極活性材料可導(dǎo)致差的壽命特性和差的熱穩(wěn)定性。因此,對(duì)于在包括基于鎳的正極活性材料的同時(shí)可防止電池性能的惡化的方法存在需要。技術(shù)手段:一種復(fù)合正極活性材料包括:芯,所述芯包括多個(gè)一次顆粒和設(shè)置在所述多個(gè)一次顆粒之中的相鄰一次顆粒之間的晶界,所述多個(gè)一次顆粒包括具有層狀晶體結(jié)構(gòu)的含鎳的第一鋰過渡金屬氧化物;以及在所述芯上的殼,所述殼包括具有尖晶石晶體結(jié)構(gòu)的第二鋰過渡金屬氧化物,其中所述晶界包括具有尖晶石晶體結(jié)構(gòu)的第一成分。實(shí)施例1:Ni91+LiMnCoO4尖晶石0.5重量%(粉末:蒸餾水=100:40)準(zhǔn)備100重量份的作為第一鋰過渡金屬氧化物的Li1.03Ni0.91Co0.06Mn0.03O2粉末。作為用于第二過渡金屬氧化物的前體,制備0.5重量份的以1:1的摩爾比包括Co(NO3)2·H2O和Mn(NO3)2·4H2O的前體混合物。將前體混合物添加到40重量份的蒸餾水,并且將所得物在80℃下攪拌1分鐘以制備水溶液。將由此制備的水溶液添加到100重量份的Li1.03Ni0.91Co0.06Mn0.03O2粉末,并且將所得物在80℃下攪拌5分鐘以制備混合物。將混合物在烘箱中在120℃下干燥12小時(shí)以制備干燥產(chǎn)物。將干燥產(chǎn)物置于爐中并且在其中在氧氣流下在720℃下熱處理5小時(shí)以制備復(fù)合正極活性材料。在熱處理過程期間,在Li1.03Ni0.91Co0.06Mn0.03O2芯的表面上和在多個(gè)一次顆粒之中的相鄰一次顆粒之間的晶界中形成具有尖晶石晶體結(jié)構(gòu)的LiMnCoO4包覆層。機(jī)理:當(dāng)復(fù)合正極活性材料300的芯100包括在多個(gè)一次顆粒10的相鄰一次顆粒之間的包括具有尖晶石晶體結(jié)構(gòu)的第一成分的晶界20時(shí),可促進(jìn)在芯100內(nèi)的鋰離子傳導(dǎo),且可抑制來自芯100中的一次顆粒10的鎳離子向滲透到芯100中的電解質(zhì)溶液的洗脫。而且,可抑制在芯100內(nèi)的一次顆粒10和電解質(zhì)溶液的副反應(yīng),且因此,包括復(fù)合正極活性材料300的鋰電池的循環(huán)特性可改善。而且,在多個(gè)一次顆粒10的表面上的鋰殘余物的量可減少,且因此可抑制復(fù)合正極活性材料300的惡化。此外,氣體產(chǎn)生可減少,這可導(dǎo)致鋰電池的熱穩(wěn)定性的改善。由于包括在相鄰一次顆粒10之間的晶界20中的具有尖晶石晶體結(jié)構(gòu)的第一成分可經(jīng)受住在充電/放電過程期間的一次顆粒10的體積變化,因此可抑制在一次顆粒10之間的裂紋。在這點(diǎn)上,即使在重復(fù)充電/放電過程之后也可抑制復(fù)合正極活性材料300的機(jī)械強(qiáng)度惡化,且因此可防止鋰電池的劣化。當(dāng)在芯100的表面上進(jìn)一步添加具有尖晶石晶體結(jié)構(gòu)的殼200時(shí),可有效地防止芯100和電解質(zhì)溶液的副反應(yīng)。而且,不同于具有層狀晶體結(jié)構(gòu)的芯100,由于具有尖晶石晶體結(jié)構(gòu)的殼200提供3維鋰離子傳輸路徑,因此包括復(fù)合正極活性材料300的鋰電池的內(nèi)阻降低,且因此鋰電池的循環(huán)特性可進(jìn)一步改善。而且,由于殼200,在復(fù)合正極活性材料300的表面上的鋰殘余物的量進(jìn)一步減少,且因此可抑制鋰電池的劣化,這可導(dǎo)致氣體產(chǎn)生的減少。
圖:復(fù)合正極活性材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖
LG新能源-CN110892560B-用于鋰二次電池的負(fù)極和包括該負(fù)極的鋰二次電池
申請(qǐng)日:2018-08-27
公開(公告)日:2023-04-11
技術(shù)問題:硅是用于替代碳質(zhì)負(fù)極材料的材料之一,具有比常規(guī)的碳負(fù)極材料的理論容量高約10倍的理論容量。當(dāng)硅存儲(chǔ)鋰時(shí),發(fā)生硅膨脹的膨脹(swelling)現(xiàn)象,并且硅的體積可能會(huì)急劇增加。這種膨脹現(xiàn)象可能在負(fù)極上引起結(jié)構(gòu)應(yīng)力,這可能導(dǎo)致電池?fù)p壞。特別是,硅難以用作袋型鋰二次電池的負(fù)極材料,袋型鋰二次電池的穩(wěn)定性隨著體積的膨脹而受到很大影響。
技術(shù)手段:本發(fā)明提供一種用于鋰二次電池的負(fù)極,所述負(fù)極包括:負(fù)極集電器;和設(shè)置在所述負(fù)極集電器上的負(fù)極活性材料層,其中所述負(fù)極活性材料層包括平均粒徑(D50)為5μm至50μm的石墨基活性材料、平均粒徑(D50)為70nm至300nm的硅納米顆粒、第一導(dǎo)電材料、和兩種或更多種類型的具有不同重均分子量的纖維素基化合物。
圖:用于鋰二次電池的負(fù)極活性材料層的截面圖
實(shí)施例1:負(fù)極活性材料漿料的制備:將平均粒徑(D50)為110nm的硅納米顆粒、寬度為20nm的碳納米管、和CMC(SG-L02,由GL CHEM Co.,Ltd制造并且重均分子量為300,000)以98.0:1.0:1.0的重量比在作為溶劑的水中混合,以制備第一漿料(固體含量為45重量%)。之后,將人造石墨(LC1,由ShanshanTech Co.,Ltd制造并且平均粒徑(D50)為20μm)、導(dǎo)電材料(Super C65)、和CMC(DAICEL2200,由Daicel Corporation制造并且重均分子量為1,260,000)以98.0:0.8:1.2的重量比在作為溶劑的水中混合,以制備第二漿料(固體含量為45重量%)。將第一漿料和第二漿料以10:90的重量比混合,并且相對(duì)于第一漿料和第二漿料的混合物的總重量(即100重量份),添加2.5重量份的粘合劑(BM-L301,由Zeon Company制造),從而制備負(fù)極活性材料漿料。
技術(shù)效果:由于本發(fā)明的用于鋰二次電池的負(fù)極在負(fù)極活性材料層內(nèi)包括滿足特定粒徑范圍的硅納米顆粒和石墨基活性材料,并且硅納米顆粒設(shè)置在石墨基活性材料之間的氣隙中,因此在使用高容量硅的同時(shí),能夠有效地抑制硅顆粒的膨脹現(xiàn)象。此外,由于使用兩種或更多種類型的具有不同重均分子量的纖維素基化合物,所以具有不同平均粒徑(D50)的硅納米顆粒和石墨活性材料二者均可均勻地分散在負(fù)極活性材料層內(nèi)。