Вторичные элементы, их изготовление: ..литиевые аккумуляторы – H01M 10/052

Заявленное изобретение относится к области электротехники, а именно, к способу получения материала для положительного электрода литий-ионного аккумулятора и к самому аккумулятору. Согласно изобретению на этапе реализации способа на проводящей подложке методом магнетронного распыления ванадиевой мишени в плазме кислорода и аргона при соотношении кислород/аргон 0,01-0,06 по парциальному давлению, без принудительного нагрева металлической подложки получают текстурированную пленку, имеющую в своем составе оксиды ванадия VO_1+x, V₃O₇, V₂ O₅ в различном соотношении, а на втором этапе подвергают ее последующему отжигу в кислородсодержащей среде при температуре 400-500°C в течение 10-120 мин, с получением в составе пленки высших оксидов ванадия V₆O₁₃, V₃ O₇, VO₂, V₂O₅ в поликристаллической фазе. Литий-ионный аккумулятор, включающий тонкопленочный положительный электрод на основе пленок оксидов ванадия, имеющих кристаллическую структуру, полученных предложенным способом, отрицательный электрод, электролит и сепаратор, обладает повышенной электрической удельной емкостью. 2 н.п. ф-лы, 8 ил., 3 пр.

Заявленное изобретение относится к области электротехники, а именно к биполярному электроду биполярной аккумуляторной батареи и к способу ее изготовления. Биполярный электрод состоит из первого слоя активного материала, который представляет собой, например, слой активного материала положительного электрода, сформированный из первого активного материала на одной стороне токоотвода, и второго слоя активного материала, который представляет собой слой активного материала отрицательного электрода, сформированный из второго активного материала с меньшей прочностью на сжатие, чем у первого активного материала, на другой стороне токоотвода. Кроме того, во второй слой активного материала введена регулирующая плотность добавка, которая представляет собой добавочный материал с большей прочностью на сжатие, чем у второго активного материала. Снижение механических напряжений в обоих слоях активного материала, размещенного на передней и задней поверхностях токоотвода, когда оба слоя активного материала сжимаются одновременно, предотвращает возможность коробления биполярной аккумуляторной батареи. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 13 ил. 1 табл.5 прим.

Изобретение относится к области электротехники. Предложен литиевый аккумулятор, включающий, по крайней мере, два объемных электрода, разделенных сепаратором и помещенных вместе с электролитом, содержащим безводный раствор литиевой соли в органическом полярном растворителе, в корпус аккумулятора, каждый электрод имеет минимальную толщину 0,5 мм, и хотя бы один из этих электродов содержит гомогенный спрессованный раствор электропроводного компонента и активного материала, способного поглощать и выделять литий в присутствии электролита, при этом пористость спрессованных электродов составляет от 25% до 90%, активный материал имеет структуру полых сфер с максимальной толщиной стенки 10 микрометров или структуру агрегатов или агломератов с максимальным размером 30 микрометров, при этом сепаратор содержит высокопористый электроизоляционный керамический материал с открытыми порами и пористостью от 30% до 95%. Повышение емкости малогабаритных аккумуляторных батарей является техническим результатом заявленного изобретения. 2 н. и 22 з.п. ф-лы, 17 ил., 7 пр., 1 табл.

Изобретение относится к области композиций на основе органических высокомолекулярных соединений, конкретнее, к твердому полимерному электролиту для литиевых аккумуляторов. Заявляемый твердый полимерный электролит состоит из полимерной матрицы, наполненной раствором литиевой соли в ионной жидкости (15,0-43,8 масс.ч.), при этом, полимерная матрица представляет собой полувзаимопроникаюшую сетку, состоящую из линейного эластомера - бутадиен-акрилонитрильного каучука (БАНК) (8,8-14,5 масс.ч.) и сшитого ионного сополимера (35,0-58,1 масс.ч.), полученного из мономеров, выбранных из групп (мет)акрилатов полиэтиленгликоля (МПЭГ), ди(мет)акрилатов полиэтиленгликоля (ДМПЭГ) и (мет)акрилатных ионных жидкостей (МИЖ), при соотношении МПЭГ:ДМПЭГ:МИЖ 1:2:6 (масс). Наиболее эффективно твердый полимерный электролит может быть использован в качестве сепаратора в тонкопленочных литийионных источниках тока. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 6 ил., 3 пр.

Изобретение относится к области электротехнической промышленности, в частности заявлен электролит для химического источника тока, включающий нитрат лития и галогенид другого щелочного элемента. При этом в качестве галогенида другого элемента взят бромид калия при следующем соотношении компонентов, мас.%: нитрат лития 76,5 73,5; бромид калия 23,5 26,5. Заявляемый электролит имеет существенное преимущество по сравнению с известными - на 50° снижена температура плавления и на 72 кДж/кг удельная энтальпия плавления, что снижает энергозатраты на приведение электролита в рабочее состояние и расширяет температурный диапазон использования электролига. 5 пр.

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано в производстве литиевых источников тока. Повышение технологичности процесса изготовления катода при увеличении его разрядной емкости является техническим результатом предложенного изобретения. Указанный результат достигается за счет увеличения гомогенности активной массы электрода и повышения коэффициента диффузии литии, для чего в предложенном способе проводят смешение активной массы с электропроводной добавкой, пропитку полученной массы раствором полимерного электролита, сушку катодной массы, размол в шаровой мельнице и напрессовку на токоотвод, при этом после сушки проводят дополнительную обработку катодной массы в процессе пластического течения, при кручении под давлением не менее 1.7 ГПа и относительной деформации 22-24. 1 ил., 5 пр.

Изобретение относится к электрохимическому устройству, такому как литиевая аккумуляторная батарея, и конкретнее к электрохимическому устройству, имеющему различные типы сепараторов. Согласно изобретению электрохимическое устройство содержит множество отдельных ячеек, каждая из которых имеет первый сепаратор и катод, и анод, расположенные по обе стороны первого сепаратора, и непрерывный единичный второй сепаратор, помещенный между соседними отдельными ячейками, связанными друг с другом в многослойную структуру, и расположенный так, чтобы окружать каждую ячейку. Первый сепаратор включает термостойкую пористую подложку, имеющую температуру плавления 200°С или выше, и первый слой пористого покрытия, образованный на, по меньшей мере, одной поверхности термостойкой пористой подложки, и изготовленный из смеси множества неорганических частиц и связующего полимера. Второй сепаратор включает полиолефиновую пористую подложку и второй слой пористого покрытия, образованный на, по меньшей мере, одной поверхности полиолефиновой пористой подложки и изготовленный из смеси множества неорганических частиц и связующего полимера. Техническим результатом является термическая стабильность, предотвращение короткого замыкания, взрыва, воспламенения электрохимического устройства. 15 з.п. ф-лы, 5 ил., 2 табл., 3 пр.

Изобретение относится к анодным активным материалам ядерно-оболочечного типа для литиевых вторичных батарей, к способам приготовления этого материала и к литиевым вторичным батареям, содержащим этот материал. Согласно изобретению анодный активный материал ядерно-оболочечного типа для литиевых вторичных батарей содержит ядро из углеродсодержащего материала путем сухого покрытия ядра из углеродосодержащего материала оболочкой, содержащей материал с ПТК (положительным температурным коэффициентом). Техническим результатом является улучшенная проводимость, высокая выходная плотность и превосходные электрические характеристики, а также превосходная безопасность батареи в отношении перезаряда и внешнего короткого замыкания. 4 н. и 10 з.п. ф-лы, 20 ил., 4 табл.

Изобретение относится к способу зарядки литиевой вторичной батареи, которая использует аморфный электродно-активный материал. Согласно изобретению литиевая вторичная батарея содержит слой положительного электрода, который включает положительный электродно-активный материал; слой отрицательного электрода, который включает отрицательный электродно-активный материал; сепаратор, расположенный между слоем положительного электрода и слоем отрицательного электрода; и раствор электролита, имеющий потенциал Ve разложения электролита, которым пропитан, по меньшей мере, сепаратор; в котором положительный электродно-активный материал является аморфным и положительный электродно-активный материал представлен общим выражением Li_xFeM_y O_z, при этом в указанном выражении х и у являются значениями, которые независимо удовлетворяют 1<х 2,5 и 0<y 3 соответственно, и z=(x+(валентность Fe)+(валентность М)×y)/2, чтобы удовлетворить стехиометрии, М представляет собой один или два или более типов стеклообразующего элемента. Средняя электроотрицательность М меньше чем (Ve+6,74)/5,41. Батарея заряжается до 4,5 В. Техническим результатом является улучшение характеристик зарядки и разрядки. 2 з.п. ф-лы, 4 ил., 2 табл.

Изобретение относится к перезаряжаемому литий-серному химическому источнику электрической энергии. Техническим результатом изобретения является повышение удельной энергии. Согласно изобретению перезаряжаемый химический источник электрической энергии содержит положительный электрод (катод), содержащий серу или органические соединения на базе серы, полимерные соединения на базе серы или неорганические соединения на базе серы в качестве деполяризатора, отрицательный электрод (анод), изготовленный из металлического лития или из содержащих литий сплавов, и электролит, содержащий раствор по меньшей мере одной соли по меньшей мере в одном апротонном растворителе. Химический источник электрической энергии вырабатывает растворимые полисульфиды в электролите во время первой стадии двухстадийного процесса разрядки, причем количество серы в деполяризаторе и объем электролита выбраны так, что после первой стадии разрядки катода (до потенциала 2.1-1.9 В) концентрация растворимых полисульфидов лития в электролите составляет по меньшей мере 70% концентрации насыщения полисульфидов лития в электролите. 3 з.п. ф-лы, 10 табл., 1 ил.

Изобретение относится к активному катодному материалу для перезаряжаемых литиевых батарей. Согласно изобретению активный катодный материал включает смешанный оксид лития и переходного металла, представленный следующей формулой (1), которая содержит избыток лития и никель со средней степенью окисления более чем 2+ с тем, чтобы продемонстрировать улучшенные характеристики скорости в условиях высокой скорости заряда/разряда: , где а, b, с, d и е определяются с помощью уравнения 1,1 (1+a)/(b+c+d+e)<1,3; средняя степень окисления каждого из элементов переходных металлов, описанных выше, представляется следующим образом: Ni >2+, Ni =3+, Mn=4+ и Со=3+; 0 е 0,1; 0,2<b+c 0,55, 0,2<d 0,55 и |(b+c)-d| 0,1. Техническим результатом является стабильная кристаллическая структура и превосходные динамические характеристики скорости в условиях высокой скорости заряда/разряда. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в качестве пленочного электролита в литиевых источниках тока многоразового действия с пленочным катодом и LiAl пленочным анодом. Согласно изобретению в композиционной смеси, содержащей полимерную основу ВАЦ, ионогенную добавку и ацетон, в качестве ионогенной добавки использована соль LiI при следующем содержании компонентов, мас.%: вторичный ацетат целлюлозы (ВАЦ) 5,24-9,79, ацетон 47,62-89,1, ионогенная добавка, соль Lil 1,11-47,14. Техническим результатом является повышение электропроводности, упрощение технологии получения твердого электролита. 2 табл.

Изобретение относится к анодным активным материалам ядерно-оболочечного типа для литиевых вторичных батарей, способам приготовления этого материала и литиевым вторичным батареям, содержащим этот материал. Согласно изобретению анодный активный материал для литиевых вторичных батарей содержит ядро из углеродосодержащего материала и оболочку, образованную поверх ядра из углеродсодержащего материала путем сухого покрытия ядерной части из материала на основе углерода оксидом лития-титана шпинельного типа. Техническим результатом является улучшенная проводимость, высокая выходная плотность и превосходные электрические характеристики. 4 н. и 5 з.п. ф-лы, 7 ил., 3 табл.

Изобретение относится к катодному активному материалу для литиевых вторичных батарей с высокой безопасностью, к способу изготовления этого материала и к литиевой вторичной батарее, содержащей этот материал. Согласно изобретению, катодный активный материал для литиевых вторичных батарей включает ядро из вторичных частиц металлоксида лития, и оболочку, образованную путем покрытия вторичных частиц ядра титанатом бария и оксидом металла. Техническим результатом является улучшенная безопасность, термическая стабильность и улучшенные характеристики перезаряда. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 9 ил., 3 табл.

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при производстве литий-ионного аккумулятора. Техническим результатом изобретения является снижение необратимой емкости, повышение разрядной (обратимой) емкости литий-ионного аккумулятора. Согласно изобретению отрицательный электрод на основе той или иной формы углерода подвергается предварительному формированию поверхностного слоя еще до сборки аккумулятора при разряде в среде сухого воздуха гальванического элемента, составленного из данного электрода, литий-металлического противоэлектрода в среде неводного электролита, содержащего диоксид серы. Необратимая емкость литий-ионных аккумуляторов, изготовленных с применением электродов, прошедших предварительное формирование, снижается на 85-95%, разрядная емкость увеличивается на 17-24%. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к катодному активному материалу для литиевых вторичных батарей с высокой безопасностью, к способу изготовления этого материала и к литиевым вторичным батареям, содержащим этот материал. Согласно изобретению катодный активный материал содержит ядерную часть из вторичных частиц металлоксида лития, образованных путем агрегации первичных частиц металлоксида лития; и оболочечную часть, образованную путем покрытия вторичных частиц ядерной части фосфатом лития-железа оливиновой структуры. Техническим результатом является улучшенная безопасность, высокие характеристики перезаряда. 4 н. и 10 з.п. ф-лы, 15 ил., 3 табл.

Изобретение относится к электроду для литиевой вторичной батареи, литиевой вторичной батарее и способу его изготовления. Согласно изобретению электрод для литиевой вторичной батареи включает в себя листовидный токосъемник и слой активного материала, нанесенный на этот токосъемник. Слой активного материала способен к поглощению и выделению лития и включает в себя множество столбчатых частиц, имеющих по меньшей мере один изгиб. Угол ₁, образованный направлением роста столбчатых частиц от основания до первого изгиба столбчатых частиц и направлением нормали к токосъемнику, предпочтительно составляет 10° или более и менее 90°. Когда _n+1 представляет собой угол, образованный направлением роста столбчатых частиц от n-го изгиба, отсчитанного от основания столбчатых частиц, до (n+1)-го изгиба и направлением нормали к токосъемнику, а n является целым числом 1 или более, _n+1 предпочтительно составляет 0° или более и менее 90°. Техническим результатом является высокая емкость, улучшение зарядных и разрядных циклических характеристик литиевой вторичной батареи. 3 н. и 20 з.п. ф-лы, 13 ил., 7 табл.

Изобретение относится к пастообразному электролиту, перезаряжаемой литиевой батарее, содержащей пастообразный электролит. Согласно изобретению пастообразный электролит содержит органический растворитель с невысокой диэлектрической постоянной ( ): 3< <50, растворимые соли лития и глины, причем глины набухают и расслаиваются под действием органического растворителя с образованием пластинок расслоившейся глины. Техническим результатом является улучшение электрохимических характеристик и циклической устойчивости перезаряжаемых литиевых батарей при ограничении переноса анионов между катодом и анодом, особенно при быстрой зарядке и разрядке. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл.

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при производстве литиевых источников тока. Согласно изобретению в катоде литиевого источника тока, представляющем собой композицию активной массы, электропроводной добавки и связующего, в качестве связующего используют твердополимерный электролит (ТПЭ), состоящий из полимерной матрицы и неорганической ионогенной соли лития. Техническим результатом изобретения является повышение емкости и снижение саморазряда катодов литиевых источников тока. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.