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公开(公告)号：CN111313023A
公开(公告)日：2020-06-19
申请号：CN202010101562.0
申请日：2020-02-19
Applicant: 中国科学院过程工程研究所 , 中科廊坊过程工程研究院
IPC: H01M4/62 , H01M4/13 , H01M4/139 , H01M10/052 , H01M10/058 , B82Y30/00 , B82Y40/00
Abstract: 本发明涉及一种高固含量半固态电极的组成、制备方法及其锂浆料液流电池。所述电极由活性材料、导电剂、表面接枝有极性烷基链的纳米结构分散剂、电解液组成和集流体构成，其特点在于，该半固态电极中活性物质颗粒的质量占比可达浆料体系的90％，且分散剂与导电剂共同吸附在活性物质颗粒表面，一方面减小了活性物质与电解液的直接接触、降低了副反应的可能性，提高了电池库伦效率；另一方面，纳米结构的分散剂有效降低了半固态电极的粘度及剪切强度，因而同一固含量下电极具有更好的流动性，有利于降低浆料液流电池电极流动过程中的功耗。该电极用于锂浆料液流电池，可提升电池首次库伦效率和能量密度，有利于电池的长期、稳定循环。
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公开(公告)号：CN109950549A
公开(公告)日：2019-06-28
申请号：CN201910304907.X
申请日：2019-04-16
Applicant: 中国科学院过程工程研究所 , 中科廊坊过程工程研究院
Abstract: 本发明公开了一种锂离子电池用集流体及其制备方法，所述集流体包括金属箔以及涂覆在金属箔表面的具有优良导电性的碳材料层，所述金属箔为平面铜箔、平面铝箔、多孔铝箔、多孔铜箔的一种，所述碳材料层为super-P、科琴黑、乙炔黑、碳纳米管、还原氧化石墨烯(RGO)、纳米结晶石墨烯(GNC)中的一种或二种以上混合物。该碳材料涂层可以修饰电极集流体和活性物质之间的界面构造。采用此集流体的锂电池，具有与电极材料接触电阻低、结合强度高等特点。本发明的集流体制备方法工艺简单高效，可有效地提高电池在高倍率下的循环性能，同时降低锂电池的内阻，提高锂电池的充放电性能。
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公开(公告)号：CN111276690A
公开(公告)日：2020-06-12
申请号：CN202010101561.6
申请日：2020-02-19
Applicant: 中国科学院过程工程研究所 , 中科廊坊过程工程研究院
IPC: H01M4/505 , H01M4/525 , H01M4/58 , H01M4/62 , H01M4/131 , H01M4/136 , H01M4/1391 , H01M4/1397 , H01M4/04 , H01M10/052 , H01M10/0585 , H01M10/0587
Abstract: 本发明涉及一种适用于固态电池的低孔隙率正极极片制备方法及其固态锂金属电池。所述正极极片由活性材料、导电剂、粘结剂(具备锂离子导通能力)和集流体构成，其特点在于，其中的正极活性材料为一次颗粒或大单晶，其典型尺寸为50nm～30μm；粘结剂与导电剂、集流体协同作用，保障极片内部离子、电子通道的完整性；且极片孔隙率＜20％。该极片由于自身为离子、电子提供了传输通道，因此与固态电解质间界面接触良好，适用于固态锂金属电池。
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公开(公告)号：CN111266055A
公开(公告)日：2020-06-12
申请号：CN202010101541.9
申请日：2020-02-19
Applicant: 中国科学院过程工程研究所 , 中科廊坊过程工程研究院
IPC: B01F15/02 , B01F9/02 , H01M2/36 , H01M10/0525 , H01M8/18
Abstract: 本发明公开了一种锂浆料电池储料罐系统的结构和方法，属于大规模储能领域。本发明使用的是传统两储料罐锂浆料电池系统，分别是正极浆料罐和负极浆料罐。本发明的浆料罐与传统浆料罐相比，储料罐可转动，避免浆料沉降；并具有移动式隔层将正/负极进入储料罐的浆料和输出储料罐的浆料分开，减小锂浆料电池反应器和储料罐中浆料的荷电状态差异引起的浓差极化、自放电及安全问题，提高活性物质利用率及充放电容量，实现四储料罐系统的运行效果并节省两个储料罐的成本和占用空间。
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公开(公告)号：CN111266055B
公开(公告)日：2021-07-27
申请号：CN202010101541.9
申请日：2020-02-19
Applicant: 中国科学院过程工程研究所 , 中科廊坊过程工程研究院
IPC: B01F15/02 , B01F9/02 , H01M50/60 , H01M10/0525 , H01M8/18
Abstract: 本发明公开了一种锂浆料电池储料罐系统的结构和方法，属于大规模储能领域。本发明使用的是传统两储料罐锂浆料电池系统，分别是正极浆料罐和负极浆料罐。本发明的浆料罐与传统浆料罐相比，储料罐可转动，避免浆料沉降；并具有移动式隔层将正/负极进入储料罐的浆料和输出储料罐的浆料分开，减小锂浆料电池反应器和储料罐中浆料的荷电状态差异引起的浓差极化、自放电及安全问题，提高活性物质利用率及充放电容量，实现四储料罐系统的运行效果并节省两个储料罐的成本和占用空间。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109148820A
公开(公告)日：2019-01-04
申请号：CN201811113392.7
申请日：2018-09-25
Applicant: 中国科学院过程工程研究所 , 中科廊坊过程工程研究院
IPC: H01M4/04 , H01M4/1391 , H01M4/1393 , H01M10/0525 , H01M10/058
CPC classification number: H01M4/0404 , H01M4/0435 , H01M4/1391 , H01M4/1393 , H01M10/0525 , H01M10/058
Abstract: 本发明公开了一种厚极片的制备方法及使用该极片的高能量密度软包电池。其制备方法包括匀浆、涂布、辊压、模切、干燥、叠片、极耳焊接、封装、电芯干燥、注液、化成等步骤，其中电池正极双面面密度45‑70mg/cm2，负极双面面密度20‑35mg/cm2，并根据正极面密度需求，调整负极面密度，使得负极面容量/正极面容量大于等于1.0小于等于1.2；正极孔隙率控制在22.4％‑37.5％，负极孔隙率控制在27.6％‑32.2％；根据压实密度，电芯注液量为1.75‑2.5g/Ah；电池化成包括恒流充电‑恒压充电‑恒流放电等三个步骤，恒流充电倍率为0.04‑0.06C，充电至截止电压U1后恒压充电至截止电流为0.01‑0.02C；恒流0.04‑0.06C倍率放电至截止电压U2。本发明所公开的厚极片制作方法简洁、效果好、可批量生产，能够有效提高单体锂离子电池的能量密度。
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公开(公告)号：CN111313023B
公开(公告)日：2021-05-04
申请号：CN202010101562.0
申请日：2020-02-19
Applicant: 中国科学院过程工程研究所 , 中科廊坊过程工程研究院
IPC: H01M4/62 , H01M4/13 , H01M4/139 , H01M10/052 , H01M10/058 , B82Y30/00 , B82Y40/00
Abstract: 本发明涉及一种高固含量半固态电极的组成、制备方法及其锂浆料液流电池。所述电极由活性材料、导电剂、表面接枝有极性烷基链的纳米结构分散剂、电解液组成和集流体构成，其特点在于，该半固态电极中活性物质颗粒的质量占比可达浆料体系的90％，且分散剂与导电剂共同吸附在活性物质颗粒表面，一方面减小了活性物质与电解液的直接接触、降低了副反应的可能性，提高了电池库伦效率；另一方面，纳米结构的分散剂有效降低了半固态电极的粘度及剪切强度，因而同一固含量下电极具有更好的流动性，有利于降低浆料液流电池电极流动过程中的功耗。该电极用于锂浆料液流电池，可提升电池首次库伦效率和能量密度，有利于电池的长期、稳定循环。
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公开(公告)号：CN111276690B
公开(公告)日：2021-03-12
申请号：CN202010101561.6
申请日：2020-02-19
Applicant: 中国科学院过程工程研究所 , 中科廊坊过程工程研究院
IPC: H01M4/505 , H01M4/525 , H01M4/58 , H01M4/62 , H01M4/131 , H01M4/136 , H01M4/1391 , H01M4/1397 , H01M4/04 , H01M10/052 , H01M10/0585 , H01M10/0587
Abstract: 本发明涉及一种适用于固态电池的低孔隙率正极极片制备方法及其固态锂金属电池。所述正极极片由活性材料、导电剂、粘结剂(具备锂离子导通能力)和集流体构成，其特点在于，其中的正极活性材料为一次颗粒或大单晶，其典型尺寸为50nm～30μm；粘结剂与导电剂、集流体协同作用，保障极片内部离子、电子通道的完整性；且极片孔隙率＜20％。该极片由于自身为离子、电子提供了传输通道，因此与固态电解质间界面接触良好，适用于固态锂金属电池。
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公开(公告)号：CN211320227U
公开(公告)日：2020-08-21
申请号：CN202020183314.0
申请日：2020-02-19
Applicant: 中国科学院过程工程研究所 , 中科廊坊过程工程研究院
IPC: H01M8/18
Abstract: 本实用新型涉及一种堆叠式锂浆料液流电池反应器，属电化学电池领域。所述反应器一侧包括含正极腔盖板(500)、隔离板(401)和负极电极单元(300)，另一侧包括含正极腔盖板(500)和隔离板(401)。两者中间包括0-10组正负极电极对(400)。电极对由负极电极单元(300)、隔离板(401)、正极电极单元(200)和隔离板(401)组成，电极单元由集流板和电极框(100)组成。电极框设置集流板槽(102)和进、出液口(101)。该反应器模块化设计，部件简单、易加工，组装方便、灵活；同时，电极框设置多个进、出液口，能均匀化浆料的分布，减少荷电态和流场的不均匀性，降低电池极化。
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公开(公告)号：CN118352468A
公开(公告)日：2024-07-16
申请号：CN202410622514.4
申请日：2024-05-20
Applicant: 中国科学院过程工程研究所
IPC: H01M4/13 , H01M4/139 , H01M4/62 , H01M4/04 , H01M10/0525 , H01M10/052
Abstract: 本发明公开了一种高面载量电极的制备方法，其特点在于通过电极涂层成分、成型过程的调控实现高面载量电极的高活性物质利用率。具体的，混合均匀的活性物质、导电剂、电解质及部分光固化引发剂通过原位固化的方式在集流体上形成涂层，其中电解质含可聚合单体，其在紫外光、可见光或热的作用下聚合形成的大分子网络可通过物理互锁的方式提高活性材料颗粒间的结合力，进而改善电极的结构完整性、有助于提升电极面容量。与此同时，电解质由于被“固化”在电极结构中，可以有效降低Li+浓差极化、改善厚电极的动力学性能。此外由于不使用水、N‑甲基吡咯烷酮等溶剂，该方法制备的电极无需干燥步骤，可以极大的降低能耗。
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