[go: up one dir, main page]

RU228030U1 - CYLINDRICAL LITHIUM-ION BATTERY WITH ANODE BASED ON LITHIUM TITANIUM OXIDE (Li4Ti5O12) - Google Patents

CYLINDRICAL LITHIUM-ION BATTERY WITH ANODE BASED ON LITHIUM TITANIUM OXIDE (Li4Ti5O12) Download PDF

Info

Publication number
RU228030U1
RU228030U1 RU2024107538U RU2024107538U RU228030U1 RU 228030 U1 RU228030 U1 RU 228030U1 RU 2024107538 U RU2024107538 U RU 2024107538U RU 2024107538 U RU2024107538 U RU 2024107538U RU 228030 U1 RU228030 U1 RU 228030U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lithium
polyvinylidene fluoride
thick
carbon
carbon nanotubes
Prior art date
Application number
RU2024107538U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Александрович Архипенко
Артём Михайлович Викулин
Дмитрий Юрьевич Селиванов
Original Assignee
Публичное акционерное Общество "Энергия" (ПАО "Энергия")
Filing date
Publication date
Application filed by Публичное акционерное Общество "Энергия" (ПАО "Энергия") filed Critical Публичное акционерное Общество "Энергия" (ПАО "Энергия")
Application granted granted Critical
Publication of RU228030U1 publication Critical patent/RU228030U1/en

Links

Abstract

Полезная модель относится к электрохимической энергетике, в частности, к литий-ионным аккумуляторам (ЛИА). Повышение токов отдачи, возможность заряжать литий-ионный аккумулятор при пониженных рабочих температурах до минус 30°С, а также повышение количества заряд-разрядных циклов является техническим результатом, который обеспечивается тем, что блок электродов рулонной конфигурации содержит пористый сепаратор с PVDF покрытием толщиной 16 мкм, смоченный органическим электролитом на основе соли LiPF6 и растворителей из этиленкарбоната, этилметилкарбоната, диметилкарбоната, виниленкарбоната, при этом на алюминиевую фольгу толщиной 12 мкм нанесена с двух сторон активная масса состава LiNiMnCoO2, поливинилиденфторид, углеродные нанотрубоки и углерода при следующем соотношении компонентов активных масс: LiNiMnCoO2 - 87-89%, поливинилиденфторид - 0,9-1,1%, углеродные нанотрубки - 10-12%, углерод - остальное, при этом отрицательный электрод представляет собой алюминиевую фольгу толщиной 20 мкм с нанесенной на нее с двух сторон активной массой из титаната лития Li4Ti5O12 - 93-95%, поливинилиденфторида - 1,5-2%, токопроводящего углерода - 1-1,5% и многостенных углеродных нанотрубок - остальное. 1 ил. The utility model relates to electrochemical energy, in particular, to lithium-ion batteries (LIB). An increase in the output currents, the ability to charge a lithium-ion battery at low operating temperatures down to minus 30°C, and an increase in the number of charge-discharge cycles are technical results that are achieved by the fact that the rolled-configuration electrode block contains a porous separator with a PVDF coating 16 μm thick, moistened with an organic electrolyte based on LiPF 6 salt and solvents from ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate, dimethyl carbonate, vinylene carbonate, while an aluminum foil 12 μm thick is coated on both sides with an active mass of the composition LiNiMnCoO 2 , polyvinylidene fluoride, carbon nanotubes and carbon with the following ratio of the components of the active masses: LiNiMnCoO 2 - 87-89%, polyvinylidene fluoride - 0.9-1.1%, carbon nanotubes - 10-12%, carbon - the rest, while the negative electrode is an aluminum foil with a thickness of 20 µm with an active mass applied to it on both sides made of lithium titanate Li 4 Ti 5 O 12 - 93-95%, polyvinylidene fluoride - 1.5-2%, conductive carbon - 1-1.5% and multi-walled carbon nanotubes - the rest. 1 fig.

Description

Полезная модель относится к электрохимической энергетике, в частности, к литий-ионным аккумуляторам (ЛИА).The utility model relates to electrochemical energy, in particular, to lithium-ion batteries (LIB).

Известны цилиндрические ЛИА (патент ИМ RU № 143063, опубликовано 10.07.2014, МПК Н01М 10/0525, Н01М 4/133), с катодом на основе кобальтата лития, содержащий цилиндрический корпус с герметизированными положительным и отрицательным токовыводами, расположенными на крышках корпуса, приваренных к противоположным торцам корпуса, цилиндрический блок из отрицательного и положительного электродов с активными массами, разделенных сепаратором, пропитанным электролитом, токовые коллекторы электродов, приваренные к соответствующим токовыводам, предохранительные клапаны, отличающийся тем, что блок электродов намотан на полипропиленовую трубу, отрицательный электрод представляет собой медную фольгу с нанесенной на нее анодной активной массой, состоящей из графита, поливинилиденфторида и углерода, при следующем соотношении компонентов, мас. %:Known are cylindrical LIBs (patent IM RU No. 143063, published 10.07.2014, IPC H01M 10/0525, H01M 4/133), with a cathode based on lithium cobaltate, comprising a cylindrical housing with sealed positive and negative current terminals located on housing covers welded to opposite ends of the housing, a cylindrical block of negative and positive electrodes with active masses separated by a separator impregnated with electrolyte, current collectors of the electrodes welded to the corresponding current terminals, safety valves, characterized in that the electrode block is wound on a polypropylene pipe, the negative electrode is a copper foil with an anode active mass applied to it, consisting of graphite, polyvinylidene fluoride and carbon, with the following ratio of components, wt. %:

графит - 90,0-96,0graphite - 90.0-96.0

поливинилиденфторид - 0,8-2,9polyvinylidene fluoride - 0.8-2.9

углерод - остальное, положительный электрод представляет собой алюминиевую фольгу с нанесенной на нее катодной активной массой, состоящей из кобальтата лития, поливинилиденфторида и углерода, при следующем соотношении компонентов, мас. %:carbon is the rest, the positive electrode is an aluminum foil with a cathode active mass applied to it, consisting of lithium cobaltate, polyvinylidene fluoride and carbon, in the following ratio of components, wt. %:

кобальтат лития - 90,0-95,0 lithium cobaltate - 90.0-95.0

поливинилиденфторид - 0,94-3,0 polyvinylidene fluoride - 0.94-3.0

углерод - остальноеcarbon - the rest

Недостатками данного технического решения является то, что в качестве основного материала положительного электрода используется кобальтат лития, который имеет невысокие нагрузочные характеристики, высокую стоимость, низкая температурная стабильность, повышенная пожаровзрывоопасность. А в качестве основного материала отрицательного электрода используется графит, имеющие в свои недостатки в части невысокого ресурса циклирования, увеличение объема графитового электрода при наработке циклов, необратимая емкость при первом цикле заряда, невозможность осуществления заряда при отрицательных температурах.The disadvantages of this technical solution are that lithium cobaltate is used as the main material of the positive electrode, which has low load characteristics, high cost, low temperature stability, and increased fire and explosion hazard. And graphite is used as the main material of the negative electrode, which has its disadvantages in terms of low cycling resource, an increase in the volume of the graphite electrode during the development of cycles, irreversible capacity during the first charge cycle, and the impossibility of charging at negative temperatures.

Известен цилиндрический литий-ионный аккумулятор с катодом на основе оксида лития-никеля-марганца-кобальта (LiNiMnCoO2) (Патент ФПМ № 213335, опубликован 06.09.2022 г., Н01М 10/0525, H01M 4/48, принят за прототип)A cylindrical lithium-ion battery with a cathode based on lithium-nickel-manganese-cobalt oxide (LiNiMnCoO 2 ) is known (Patent FPM No. 213335, published 06.09.2022, H01M 10/0525, H01M 4/48, adopted as a prototype)

Цилиндрический литий-ионный аккумулятор с катодом на основе LiNiMnCoO2, содержит коррозионно-стойкий тянутый металлический корпус, внутри которого размещен блок электродов, изготовленный по типу рулонной конструкции, состоящий из положительного электрода и отрицательного электрода, разделенных между собой пористым сепаратором с керамическим покрытием толщиной 16 мкм, сепаратор смочен органическим электролитом на основе соли LiPF6 и растворителей этиленкарбоната, этилметилкарбоната, диметилкарбоната, виниленкарбоната, положительный токовывод приварен контактно-точечной сваркой к крышке, отрицательный токовывод приварен контактно-точечной сваркой к корпусу аккумулятора, герметизация и крепление крышки к корпусу производятся методом зиговки, предварительной и окончательной завальцовки, на корпусе методом теплового воздействия усажена термоусадочная трубка, положительный электрод представляет собой алюминиевую фольгу толщиной 12 мкм с нанесенной на нее активной массой, состоящей из литий никель марганца кобальта оксида (LiNiMnCoO2), поливинилиденфторида, углеродных нанотрубок и углерода при следующем соотношении компонентов активны масс: LiNiMnCoO2 87 -89%, поливинилиденфторид 0,9-1,1%, углеродные нанотрубки 10-12%, углерод остальное, отрицательный электрод представляет собой медную фольгу толщиной 8 мкм с нанесенной на нее активной массой, состоящей из 95-97% графита, 1,3-1,6% натрий карбоксиметиллцелюлозы, 3,7-4,5% анионной полимерной дисперсии, углерод-остальное, по месту минус контакта расположен контроллер заряда-разряда, соединенный с плюс и минусом контактом аккумулятора никелевой лентой. Принят за прототип.A cylindrical lithium-ion battery with a cathode based on LiNiMnCoO 2 contains a corrosion-resistant drawn metal case, inside which there is an electrode block made of a roll design, consisting of a positive electrode and a negative electrode separated from each other by a porous separator with a ceramic coating 16 μm thick, the separator is moistened with an organic electrolyte based on LiPF 6 salt and solvents of ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate, dimethyl carbonate, vinylene carbonate, the positive current terminal is spot welded to the cover, the negative current terminal is spot welded to the battery case, the cover is sealed and fastened to the case by beading, preliminary and final rolling, a heat-shrinkable tube is seated on the case by thermal action, the positive electrode is an aluminum foil 12 μm thick with an active mass applied to it, consisting of lithium nickel manganese cobalt oxide (LiNiMnCoO 2 ), polyvinylidene fluoride, carbon nanotubes and carbon with the following ratio of active mass components: LiNiMnCoO 2 87-89%, polyvinylidene fluoride 0.9-1.1%, carbon nanotubes 10-12%, carbon is the rest, the negative electrode is a copper foil 8 μm thick with an active mass applied to it, consisting of 95-97% graphite, 1.3-1.6% sodium carboxymethyl cellulose, 3.7-4.5% anionic polymer dispersion, carbon is the rest, a charge-discharge controller is located at the minus contact location, connected to the plus and minus contacts of the battery with a nickel tape. Adopted as a prototype.

Недостатком прототипа являются не достаточно высокие токи разряда, так как используется графит в качестве анодного материала, а также невысокий ресурс циклирования и невозможность заряда при пониженных отрицательных температурах.The disadvantage of the prototype is that the discharge currents are not high enough, since graphite is used as an anode material, as well as a low cycling resource and the impossibility of charging at low negative temperatures.

Одной из проблем эксплуатации цилиндрических литий-ионных аккумуляторов с графитовым анодом является низкое количество зарядно-разрядных циклов, недостаточно высокие токи разряда, для сохранения высоких пожаровзрывобезопасных характеристик-невозможность заряда аккумулятора при температуре ниже 0°С. Т.к. при снижении температуры ниже 0°С интеркалирование литий в структуру графитового электрода резко снижается, ионы лития оседают на поверхности электродов, за счет чего увеличивается необратимая емкость электродов и повышается взрывопожароопасность.One of the problems of operation of cylindrical lithium-ion batteries with graphite anode is a low number of charge-discharge cycles, insufficiently high discharge currents, and the impossibility of charging the battery at temperatures below 0°C to maintain high fire and explosion safety characteristics. Since when the temperature drops below 0°C, lithium intercalation into the structure of the graphite electrode decreases sharply, lithium ions settle on the surface of the electrodes, due to which the irreversible capacity of the electrodes increases and the explosion and fire hazard increases.

Предлагаемая полезная модель является вариантом решения этой актуальных проблемы цилиндрических литий-ионных аккумуляторов.The proposed utility model is a solution to this pressing problem of cylindrical lithium-ion batteries.

Техническим результатом полезной модели является повышение токов отдачи, возможность заряжать литий-ионный аккумулятор при пониженных рабочих температурах до минус 30°С, повышение количества заряд-разрядных циклов.The technical result of the utility model is an increase in output currents, the ability to charge a lithium-ion battery at low operating temperatures down to minus 30°C, and an increase in the number of charge-discharge cycles.

Указанный технический результат достигается предлагаемой конструкцией цилиндрического ЛИА.The specified technical result is achieved by the proposed design of a cylindrical LIB.

Цилиндрический литий-ионный аккумулятор с анодом на основе с оксида титаната литий (Li4Ti5O12), содержит коррозионно-стойкий тянутый металлический корпус, внутри которого размещен блок электродов, изготовленный по типу рулонной конструкции, состоящий из положительного электрода и отрицательного электрода, разделенных между собой пористым сепаратором с PVDF покрытием толщиной 16 мкм, сепаратор смочен органическим электролитом на основе соли LiPF6 и растворителей этиленкарбоната, этилметилкарбоната, диметилкарбоната, виниленкарбоната, положительный алюминиевый токовывод приварен контактно-точечной сваркой к крышке, два отрицательных никелевых токовывода, расположенные в середине и одном из краев отрицательного электрода приварены контактно-точечной сваркой к корпусу аккумулятора, герметизация и крепление крышки к корпусу производятся методом зиговки, предварительной и окончательной завальцовки, на корпусе методом теплового воздействия усажена термоусадочная трубка, положительный электрод представляет собой алюминиевую фольгу толщиной 12 мкм с нанесенной на нее с двух сторон активной массой, состоящей из литий никель марганца кобальта оксида (LiNiMnCoO2), поливинилиденфторида, углеродных нанотрубок и углерода при следующем соотношении компонентов активны масс: LiNiMnCoO2 87 -89%, поливинилиденфторид 0,9-1,1%, углеродные нанотрубки 10-12%, углерод остальное, отрицательный электрод представляет собой алюминиевую фольгу толщиной 20 мкм с нанесенной на нее с двух сторон активной массой, состоящей оксида титаната лития (Li4Ti5O12) 93-95%, поливинилиденфторида 1,5-2%, проводимый углероды-1-1,5%, многостенные углеродные нанотрубки остальное. Количество зарядно-разрядных циклов, повышение токов отдачи, возможность осуществления заряда при пониженной рабочей температуре до минус 30°С становится возможным за счет применения в качестве основного материала отрицательного электрода оксида титаната лития (Li4Ti5O12) Преимуществом отрицательного электрода на основе Li4Ti5O12, перед обычными литий-ионными аккумуляторами с графитовым анодом, является отсутствие образования SEI-пленки, а также отсутствие осаждение лития на поверхности электрода при быстром заряде и разряде при низкой температуре. Li4Ti5O12 является идеальным анодным материалом благодаря длительной циклической стабильности за счет нулевой деформации или небольшому изменению объема в процессе введения и экстракции лития.A cylindrical lithium-ion battery with an anode based on lithium titanate oxide (Li 4 Ti 5 O 12 ) contains a corrosion-resistant drawn metal case, inside which there is an electrode block made according to the type of a roll design, consisting of a positive electrode and a negative electrode separated from each other by a porous separator with a PVDF coating 16 μm thick, the separator is moistened with an organic electrolyte based on LiPF 6 salt and solvents of ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate, dimethyl carbonate, vinylene carbonate, the positive aluminum current terminal is spot welded to the cover, two negative nickel current terminals located in the middle and one of the edges of the negative electrode are spot welded to the battery case, sealing and fastening of the cover to the case are made by beading, preliminary and final rolling, on the case by the method of thermal action the heat shrink tube is seated, the positive electrode is an aluminum foil 12 μm thick with an active mass applied to it on both sides, consisting of lithium nickel manganese cobalt oxide (LiNiMnCoO 2 ), polyvinylidene fluoride, carbon nanotubes and carbon in the following ratio of active mass components: LiNiMnCoO 2 87-89%, polyvinylidene fluoride 0.9-1.1%, carbon nanotubes 10-12%, carbon is the rest, the negative electrode is an aluminum foil 20 μm thick with an active mass applied to it on both sides, consisting of lithium titanate oxide (Li 4 Ti 5 O 12 ) 93-95%, polyvinylidene fluoride 1.5-2%, conductive carbons-1-1.5%, multi-walled carbon nanotubes are the rest. The number of charge-discharge cycles, increase in output currents, and the ability to charge at a reduced operating temperature of down to minus 30°C become possible due to the use of lithium titanate oxide (Li 4 Ti 5 O 12 ) as the main material of the negative electrode. The advantage of a negative electrode based on Li 4 Ti 5 O 12 , over conventional lithium-ion batteries with a graphite anode, is the absence of SEI film formation, as well as the absence of lithium deposition on the electrode surface during fast charging and discharging at low temperatures. Li 4 Ti 5 O 12 is an ideal anode material due to its long-term cyclic stability due to zero deformation or a small change in volume during the introduction and extraction of lithium.

Термическая стабильность Li4Ti5O12 при высоких температурах превосходит другие литий-ионные системы. Кроме того, Li4Ti5O12 предотвращает легирование алюминиевой фольги, что, в свою очередь, позволяет алюминиевому токосъемнику генерировать значительно более высокую емкость по сравнению с медным токосъемом. The thermal stability of Li4Ti5O12 at high temperatures is superior to other lithium-ion systems. In addition, Li4Ti5O12 prevents alloying of aluminum foil, which in turn allows the aluminum current collector to generate significantly higher capacity compared to the copper current collector.

Сущность полезной модели поясняется чертежом.The essence of the utility model is explained by a drawing.

На фиг. 1 представлен эскиз конструкции цилиндрического литий-ионного аккумулятора с анодом на основе оксида титаната литий Li4Ti5O12 с необходимыми местными разрезами.Fig. 1 shows a sketch of the design of a cylindrical lithium-ion battery with an anode based on lithium titanate oxide Li4Ti5O12 with the necessary local sections.

На фигуре представлено:The figure shows:

1 -коррозионно-стойкий тянутый металлический корпус;1 - corrosion-resistant drawn metal body;

2 - блок электродов, изготовленный по типу рулонной конструкции;2 - a block of electrodes manufactured using a roll design;

3 - отрицательный электрод;3 - negative electrode;

4 - положительный электрод;4 - positive electrode;

5- сепаратор с керамическим покрытием;5- separator with ceramic coating;

6 - крышка6 - lid

7 - термоусадочная трубка;7 - heat shrink tube;

8 - алюминиевый положительный токовывод; 9- никелевые отрицательные токовыводы.8 - aluminum positive current terminal; 9 - nickel negative current terminals.

Цилиндрический литий-ионный аккумулятор состоит из коррозионно-стойкого тянутого металлического корпуса 1, внутри которого находятся блок электродов, изготовленный по типу рулонной конструкции 2, состоящего из отрицательного 3 и положительного 4 электродов, разделенных между собой пористым сепаратором 5 с PVDF покрытием толщиной 16 мкм, и смоченный органическим электролитом на основе соли LiPF6 и растворителей этиленкарбоната, этилметилкарбоната, диметилкарбоната, виниленкарбоната, положительный алюминиевый токовывод 8 приварен контактно-точечной сваркой к крышке 6, отрицательные никелевые токовыводы отрицательного электрода приварен контактно-точечной сваркой к корпусу 1, герметизация и крепление корпуса 1 к крышке 6 производятся методом зиговки, предварительной и окончательной завальцовки, на корпусе методом теплового воздействия усажена термоусадочная трубка 7, положительный электрод 4 представляет собой алюминиевую фольгу толщиной 12 мкм с нанесенной на нее с двух сторон активной массой, состоящей из литий никель марганца кобальта оксида (LiNiMnCoO2), поливинилиденфторида, углеродных нанотрубок и углерода при следующем соотношении компонентов активны масс: LiNiMnCoO2 87-89%, поливинилиденфторид 0,9-1,1%, углеродные нанотрубки 10-12%, углерод остальное, отрицательный электрод 3 представляет собой алюминиевую фольгу толщиной 20 мкм с нанесенной на нее с двух сторон активной массой, состоящей оксида титаната лития 93-95%, поливинилиденфторида 1,5-2%, проводимый углероды-1-1,5%, многостенные углеродные нанотрубки остальное.The cylindrical lithium-ion battery consists of a corrosion-resistant drawn metal case 1, inside which there is an electrode block made according to the type of roll design 2, consisting of negative 3 and positive 4 electrodes separated from each other by a porous separator 5 with a PVDF coating 16 μm thick, and moistened with an organic electrolyte based on LiPF salt 6 and solvents of ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate, dimethyl carbonate, vinylene carbonate, the positive aluminum current terminal 8 is welded by contact spot welding to the cover 6, the negative nickel current terminals of the negative electrode are welded by contact spot welding to the case 1, the sealing and fastening of the case 1 to the cover 6 are carried out by the method of beading, preliminary and final rolling, a heat-shrinkable tube 7 is seated on the case by the method of thermal action, the positive electrode 4 is an aluminum foil with a thickness 12 μm thick with an active mass applied to it on both sides, consisting of lithium nickel manganese cobalt oxide (LiNiMnCoO 2 ), polyvinylidene fluoride, carbon nanotubes and carbon in the following ratio of active mass components: LiNiMnCoO2 87-89%, polyvinylidene fluoride 0.9-1.1%, carbon nanotubes 10-12%, carbon the rest, the negative electrode 3 is an aluminum foil 20 μm thick with an active mass applied to it on both sides, consisting of lithium titanate oxide 93-95%, polyvinylidene fluoride 1.5-2%, conductive carbons-1-1.5%, multi-walled carbon nanotubes the rest.

Цилиндрический литий-ионный аккумулятор работает следующим образом. При заряде положительная клемма зарядного устройства (на фигуре не показано) подключается к крышке аккумулятора, отрицательная клемма к противоположной стороне, что обеспечивает протекание через положительный 4 и отрицательный 3 электроды тока, обеспечивающего процессы окислительно-восстановительной реакции на отрицательном электроде 3 и деинтеркаляции лития из литий никель марганца кобальта оксида (LiNiMnCoO2) на положительном электроде 4. При разряде процесс происходит в обратном порядке.The cylindrical lithium-ion battery operates as follows. When charging, the positive terminal of the charger (not shown in the figure) is connected to the battery cover, the negative terminal to the opposite side, which ensures the flow of current through the positive 4 and negative 3 electrodes, providing the processes of oxidation-reduction reaction on the negative electrode 3 and deintercalation of lithium from lithium nickel manganese cobalt oxide (LiNiMnCoO2) on the positive electrode 4. When discharging, the process occurs in the reverse order.

Процесс заряда/разряда можно описать формулой окислительно-восстановительной реакции:The charge/discharge process can be described by the oxidation-reduction reaction formula:

Реакция на аноде: Li4Ti5O12+3Li+3e⇔2Li7Ti5O12 Reaction at the anode: Li 4 Ti 5 O 12 +3Li+3e⇔2Li 7 Ti 5 O 12

Сепаратор 5 предотвращает короткое замыкание электродов при сборке аккумулятора и обеспечивает равномерный доступ электролита к электродам. Таким образом обеспечивается совокупность существенных признаков полезной модели повышение токов отдачи, возможность заряжать литий-ионный аккумулятор при пониженных рабочих температурах до минус 30°С, повышение количества заряд-разрядных циклов.Separator 5 prevents short circuit of electrodes during battery assembly and ensures uniform access of electrolyte to electrodes. Thus, a set of essential features of the utility model is provided: increase of output currents, possibility of charging lithium-ion battery at low operating temperatures down to minus 30°C, increase of number of charge-discharge cycles.

Пример реализации полезной модели.An example of the implementation of a utility model.

Было изготовлено и испытано 20 образцов аккумуляторов емкостью не менее 1,0 А-ч, изготовленных по предлагаемому варианту20 samples of batteries with a capacity of at least 1.0 Ah, manufactured according to the proposed version, were manufactured and tested.

Разряженные аккумуляторы в количестве 20 шт. подключали к зарядно-разрядному стенду, вольтметру и проводили разряд токами от 0,5А до 20,0 А при нормальных климатических условиях. При этом все испытанные образцы разрядились без снижения напряжения ниже конечного допустимого и отдали требуемую емкость.Discharged batteries in the amount of 20 pcs. were connected to a charging and discharging stand, a voltmeter and discharged with currents from 0.5 A to 20.0 A under normal climatic conditions. In this case, all tested samples were discharged without reducing the voltage below the final permissible value and gave the required capacity.

Также проводились испытания по заряду аккумуляторов при пониженной рабочей температуре минус 30°С, при этом емкость всех испытанных образцов составила не менее 50% от емкости отданной при нормальных климатических условиях.Tests were also conducted to charge batteries at a reduced operating temperature of minus 30°C, and the capacity of all tested samples was at least 50% of the capacity given under normal climatic conditions.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что предлагаемая полезная модель может быть реализована на практике с достижением заявленного технического результата.Based on the above, it can be concluded that the proposed utility model can be implemented in practice with the achievement of the stated technical result.

Claims (1)

Цилиндрический литий-ионный аккумулятор с анодом на основе оксида титаната лития (Li4Ti5O12), содержащий коррозионно-стойкий тянутый металлический корпус, внутри которого размещен блок электродов, изготовленный по типу рулонной конструкции, состоящий из положительного электрода и отрицательного электрода, разделенных между собой пористым сепаратором толщиной 16 мкм, сепаратор смочен органическим электролитом на основе соли LiPF6 и растворителей этиленкарбоната, этилметилкарбоната, диметилкарбоната, виниленкарбоната, герметизация и крепление крышки к корпусу производятся методом зиговки, предварительной и окончательной завальцовки, на корпусе методом теплового воздействия усажена термоусадочная трубка, положительный электрод представляет собой алюминиевую фольгу толщиной 12 мкм с нанесенной на нее активной массой, состоящей из литий никель марганца кобальта оксида (LiNiMnCoO2), поливинилиденфторида, углеродных нанотрубок и углерода при следующем соотношении компонентов активных масс: LiNiMnCoO2 - 87-89%, поливинилиденфторид - 0,9-1,1%, углеродные нанотрубки - 10-12%, углерод - остальное, отличающийся тем, что отрицательный электрод представляет собой алюминиевую фольгу толщиной 20 мкм с нанесенной на нее с двух сторон активной массой, состоящей из оксида титаната лития (Li4Ti5O12) - 93-95%, поливинилиденфторида - 1,5-2%, проводимые углероды - 1-1,5%, многостенные углеродные нанотрубки - остальное, сепаратор толщиной 16 мкм с PVDF-покрытием.A cylindrical lithium-ion battery with an anode based on lithium titanate oxide (Li 4 Ti 5 O 12 ) containing a corrosion-resistant drawn metal case, inside which there is an electrode block made according to the type of a roll design, consisting of a positive electrode and a negative electrode separated from each other by a porous separator 16 μm thick, the separator is moistened with an organic electrolyte based on LiPF 6 salt and solvents of ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate, dimethyl carbonate, vinylene carbonate, sealing and fastening of the cover to the case are carried out by the method of beading, preliminary and final rolling, a heat-shrinkable tube is seated on the case using the method of thermal action, the positive electrode is an aluminum foil 12 μm thick with an active mass applied to it, consisting of lithium nickel manganese cobalt oxide (LiNiMnCoO 2 ), polyvinylidene fluoride, carbon nanotubes and carbon with the following ratio of active mass components: LiNiMnCoO 2 - 87-89%, polyvinylidene fluoride - 0.9-1.1%, carbon nanotubes - 10-12%, carbon - the rest, characterized in that the negative electrode is an aluminum foil 20 μm thick with an active mass applied to it on both sides, consisting of lithium titanate oxide (Li 4 Ti 5 O 12 ) - 93-95%, polyvinylidene fluoride - 1.5-2%, conductive carbons - 1-1.5%, multi-walled carbon nanotubes - the rest, a separator 16 μm thick with a PVDF coating.
RU2024107538U 2024-03-20 CYLINDRICAL LITHIUM-ION BATTERY WITH ANODE BASED ON LITHIUM TITANIUM OXIDE (Li4Ti5O12) RU228030U1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU228030U1 true RU228030U1 (en) 2024-08-12

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU143063U1 (en) * 2014-03-13 2014-07-10 Черепанов Владимир Борисович CYLINDRICAL LITHIUM-ION BATTERY WITH A CATHODE BASED ON LiCoO2
US20160301118A1 (en) * 2013-04-09 2016-10-13 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Lithium electrochemical storage battery having a casing providing improved thermal dissipation, associated battery pack and production processes
CN206441827U (en) * 2017-01-22 2017-08-25 湖州百成电池有限公司 Cylindrical serondary lithium battery structure
RU177383U1 (en) * 2017-03-13 2018-02-20 Черепанов Владимир Борисович CYLINDRICAL LITHIUM-ION BATTERY WITH A CATHODE BASED ON NICKEL-COBALT-ALUMINUM LiNiCoAlO2 (NCA)
CN112652841A (en) * 2021-01-13 2021-04-13 深圳市佰泽电子有限公司 Lithium titanate battery capable of charging and discharging at extreme low temperature and high current
RU213335U1 (en) * 2021-06-16 2022-09-06 Акционерное общество "Энергия" (АО "Энергия") CYLINDRICAL LITHIUM-ION BATTERY WITH A CATHODE BASED ON OXIDE OF LITHIUM-NICKEL-MANGANESE-COBALT (LiNiMnCoO2) (NMC)

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160301118A1 (en) * 2013-04-09 2016-10-13 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Lithium electrochemical storage battery having a casing providing improved thermal dissipation, associated battery pack and production processes
RU143063U1 (en) * 2014-03-13 2014-07-10 Черепанов Владимир Борисович CYLINDRICAL LITHIUM-ION BATTERY WITH A CATHODE BASED ON LiCoO2
CN206441827U (en) * 2017-01-22 2017-08-25 湖州百成电池有限公司 Cylindrical serondary lithium battery structure
RU177383U1 (en) * 2017-03-13 2018-02-20 Черепанов Владимир Борисович CYLINDRICAL LITHIUM-ION BATTERY WITH A CATHODE BASED ON NICKEL-COBALT-ALUMINUM LiNiCoAlO2 (NCA)
CN112652841A (en) * 2021-01-13 2021-04-13 深圳市佰泽电子有限公司 Lithium titanate battery capable of charging and discharging at extreme low temperature and high current
RU213335U1 (en) * 2021-06-16 2022-09-06 Акционерное общество "Энергия" (АО "Энергия") CYLINDRICAL LITHIUM-ION BATTERY WITH A CATHODE BASED ON OXIDE OF LITHIUM-NICKEL-MANGANESE-COBALT (LiNiMnCoO2) (NMC)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9214697B2 (en) Lithium secondary battery
US11011321B2 (en) Electrochemical energy storage device
US20100119940A1 (en) Secondary battery
KR20230113788A (en) Lithium-ion batteries and electric vehicles
CN115799441B (en) A kind of lithium ion battery and electric device
JP6250941B2 (en) Nonaqueous electrolyte secondary battery
US12438244B2 (en) Designs of high-power gel-assisted bipolar solid-state battery
JPH10112318A (en) Non-aqueous electrolyte secondary battery
US6511773B1 (en) Lithium rechargeable inorganic electrolyte cell
CN106532031B (en) A kind of Li4Ti5O12Negative electrode material and its manufactured lithium titanate battery
CN115911506A (en) Cylindrical lithium metal secondary battery
JP3615432B2 (en) Electrode and lithium secondary battery
RU228030U1 (en) CYLINDRICAL LITHIUM-ION BATTERY WITH ANODE BASED ON LITHIUM TITANIUM OXIDE (Li4Ti5O12)
JP7330177B2 (en) Electrodes for lithium-ion secondary batteries
JP2000357505A (en) Non-aqueous electrolyte secondary battery
CN1521882A (en) Lithium-ion secondary battery
RU220659U1 (en) CYLINDRICAL LITHIUM-ION BATTERY WITH A CATHODE BASED ON LITHIUM DIMANGANGE TETRAOXIDE (LiMn2O4)
US20230411685A1 (en) Electrolyte film with low interfacial resistance
JPH11195410A (en) Lithium secondary battery
JPH07105935A (en) Non-aqueous electrolyte secondary battery
JP3541481B2 (en) Non-aqueous electrolyte secondary battery
JP3438301B2 (en) Non-aqueous electrolyte secondary battery
RU216363U1 (en) Prismatic lithium-ion battery
RU213335U1 (en) CYLINDRICAL LITHIUM-ION BATTERY WITH A CATHODE BASED ON OXIDE OF LITHIUM-NICKEL-MANGANESE-COBALT (LiNiMnCoO2) (NMC)
JP2007165074A (en) Lithium secondary battery, electric vehicle and electric tool using the same