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[发明专利]一种锂离子电池负极的保护方法及电解液-CN201911098882.9在审
发明人： 孟繁慧;甄会娟;高凡;周江;伍绍中 -专利权人：天津力神电池股份有限公司
申请日： 2019-11-12 - 公布日： 2020-04-17 - 主分类号： H01M10/058 文献下载
摘要：本发明公开了一种锂离子电池负极的保护方法，包括步骤：第一步，筛选聚合物单体：采用锂金属为引发剂，对聚合物单体进行聚合反应引发实验，获取固化后的聚合物，然后测试该聚合物机械强度，当大于锂金属的机械强度时，判断聚合物单体合格；第二步，将第一步筛选获得的合格聚合物单体与电解液溶剂、锂盐和添加剂，按照预设质量配比混合，并搅拌均匀，配制获得聚合物单体电解液；第三步，将聚合物单体电解液，在组装锂离子电池时注入，利用聚合物单体的原位聚合反应，实现对锂离子电池负极的保护。本发明还公开了一种锂离子电池负极保护电解液。本发明用于防止负极析锂造成的电池失效，可在析锂状态的负极表面原位生成高机械强度的聚合物保护膜。
一种锂离子电池负极保护方法电解液

[发明专利]锂离子电池内部微电池反应电压区间的预判方法-CN201711103336.0有效
发明人： 孟繁慧;高凡;马洪运;杜萍;王欣全;周江;伍绍中 -专利权人：天津力神电池股份有限公司
申请日： 2017-11-10 - 公布日： 2019-12-31 - 主分类号： G01R31/385 文献下载
摘要：本发明涉及一种锂离子电池内部微电池反应电压区间的预判方法，在电池工作电压范围内，通过调整电池充电倍率（电流）、充电时间和电池休眠时间，有效降低电池极化对电池电压的影响，并以此方式细分电池充电容量，可更详尽而准确的考察电池体系内部微电池反应发生的电压区间。采用该方法对电池充电，电压监控曲线显示，如果电压在短时间内发生较大变化，会造成电池内部微反应，而这种电压骤升现象的出现，可预判电池体系内部微电池反应的存在，而电压骤升的电压区间，即为锂离子电池内部微电池反应发生的电压区间。该方法不需要对电池进行解剖，无需特殊测试设备，采用原位的电化学方法，实施简单方便，对电池进行无损检测，应用效果非常显著。
微电池锂离子电池电压区间预判电池充电电池体系反应电压电池电池充电容量电池工作电压有效降低电池电化学测试设备电池电压电池内部电压监控曲线显示无损检测应用效果极化大变化休眠充电解剖考察

[发明专利]热固化离子液体聚合物电解质-CN201910516388.3在审
发明人：郑涛;刘婧;孟繁慧;高凡;周江;伍绍中 -专利权人：天津力神电池股份有限公司
申请日： 2019-06-14 - 公布日： 2019-11-05 - 主分类号： H01M10/0565 文献下载
摘要：本发明属于聚合物电解质领域，具体涉及一种热固化离子液体聚合物电解质,包括离子液体聚合物以及锂盐；所述的离子液体聚合物结构为a‑polymer‑R⁺b^‑；其中a为热固化功能团，R为离子液体单体，polymer为高分子链段，b^‑为阴离子基团。本发明制备的种新型热固化离子液体聚合物电解质能够自发成膜，离子电导率较高，能够很好降低界面阻抗，提高锂离子电池的安全性及循环性能，并且可以在现有生产设备上进行生产，降低固态电池的生产周期。
离子液体聚合物热固化电解质聚合物电解质离子液体单体生产周期高分子链段离子电导率阴离子基团锂离子电池固态电池界面阻抗生产设备循环性能成膜锂盐制备生产

[发明专利]一种锂离子电池极片的剥离方法-CN201910466479.0在审
发明人： 孟繁慧;刘婧;郑涛;高凡;周江;伍绍中 -专利权人：天津力神电池股份有限公司
申请日： 2019-05-31 - 公布日： 2019-10-22 - 主分类号： H01M4/139 文献下载
摘要：本发明公开了一种锂离子电池极片的剥离方法，包括步骤：第一步、配置极片剥离剂：将易挥发的小分子有机溶剂与二甲基乙酰胺混合，获得极片剥离剂，或者直接使用二甲基乙酰胺作为极片剥离剂；第二步、将该极片剥离剂，与需要剥离极粉的锂离子电池极片相接触，实现剥离掉锂离子电池极片的极粉层，得到完整的极粉层、集流体或包含单面涂布层和集流体的锂离子电池极片。本发明公开的一种锂离子电池极片的剥离方法，其可以方便、快捷、可控、无损的使正负极的极粉层完全脱离正负极集流体，从而得到完整的极粉层、集流体或包含单面涂布层和集流体的正负极极片，有助于对锂离子电池性能的研究，具有重大的实践意义。
锂离子电池极片集流体极片剥离剂剥离粉层正负极二甲基乙酰胺单面涂布小分子有机溶剂锂离子电池易挥发可控无损配置脱离研究

[发明专利]一种基于硬碳负极的锂硫电池的原位制备方法-CN201611165020.X有效
发明人： 孟繁慧;谢富国;高凡;王欣全;周江;张俊玉;伍绍中 -专利权人：天津力神电池股份有限公司
申请日： 2016-12-16 - 公布日： 2019-09-20 - 主分类号： H01M10/058 文献下载
摘要：本发明公开一种基于硬碳负极的锂硫电池的原位制备方法。本发明按照锂硫电池正极极片、锂/碳金属复合电极片、硬碳电极片和锂/碳金属复合电极片的叠片顺序，制备三电极锂硫叠片电池，使用原位预储锂的方法对硬碳电极进行预储锂，预储锂结束后，将锂/铜金属复合电极片取出并原位进行封装，得到以硬碳电极片为负极的锂硫电池。该制备方法简化了硬碳基锂硫电池的制备工艺流程，省去拆电池、取极片及重复制片的流程，规避了现有工艺的失效风险，易转化为工业生产技术。
一种基于负极电池原位制备方法

[发明专利]锂离子电池内部微电池反应的预判方法-CN201711103590.0有效
发明人： 孟繁慧;高凡;杜萍;王欣全;周江;伍绍中 -专利权人：天津力神电池股份有限公司
申请日： 2017-11-10 - 公布日： 2019-09-20 - 主分类号： H01M10/42 文献下载
摘要：本发明涉及一种锂离子电池内部微电池反应的预判方法，该方法采用间歇式恒流、恒压充电模式，通过细分电压区间，更加详尽地考察不同电压区间内电池体系内部微电池反应。电池放电极化消除后，对电池充电，充电完成后，电压监控曲线显示，内部微电池反应使电压变化趋势出现拐点，缓慢下降转为缓慢上升，通过这种拐点的出现，可以预判电池体系内部微电池反应的存在。该方法不需要对电池进行解剖，无需特殊测试设备，采用原位的电化学方法，实施简单方便，对电池进行无损检测，应用效果非常显著。
微电池预判锂离子电池电池体系拐点电池电压变化趋势恒压充电模式电化学测试设备充电完成电池充电电池放电电压监控电压区间缓慢上升缓慢下降曲线显示无损检测细分电压应用效果极化间歇式恒流解剖考察

[发明专利]一种基于硅负极的锂硫电池的原位制备方法-CN201611165018.2有效
发明人： 孟繁慧;谢富国;魏少臣;王欣全;周江;张俊玉;伍绍中 -专利权人：天津力神电池股份有限公司
申请日： 2016-12-16 - 公布日： 2019-09-03 - 主分类号： H01M10/058 文献下载
摘要：本发明公开一种基于硅负极的锂硫电池的原位制备方法。本发明通过按照锂硫电池正极极片、锂/铜金属复合电极片、硅电极片和锂/铜金属复合电极片的叠片顺序制备三电极锂硫叠片电池后，使用原位预储锂的方法对硅电极片进行预储锂，预储锂结束后，将锂/铜金属复合电极片取出并原位封装，得到以硅电极片为负极的锂硫电池。该方法简化了硅基锂硫电池的制备工艺流程，省去拆电池、取极片及重复制片的流程，规避了现有工艺的失效风险，易转化为工业生产技术。
一种基于负极电池原位制备方法

[发明专利]一种基于石墨负极的锂硫电池的原位制备方法-CN201611165019.7有效
发明人： 孟繁慧;王琳;高凡;温宇;王欣全;周江;伍绍中 -专利权人：天津力神电池股份有限公司
申请日： 2016-12-16 - 公布日： 2019-09-03 - 主分类号： H01M10/0585 文献下载
摘要：本发明公开一种基于石墨负极的锂硫电池的原位制备方法。本发明首先按照锂硫电池正极极片、锂/铜金属复合电极片、石墨电极片和锂/铜金属复合电极片的叠片顺序，制备三电极锂硫叠片电池，使用原位预储锂的方法，对石墨电极片进行预储锂；预储锂结束后，将锂/铜金属复合电极片取出并原位进行封装，得到以石墨电极片为负极的锂硫电池。该制备方法简化了石墨基锂硫电池的制备工艺流程，省去拆电池、取极片及重复制片的流程，规避了现有工艺的失效风险，易转化为工业生产技术。
一种基于石墨负极电池原位制备方法

[发明专利]一种锂硫电池结构的原位制备方法-CN201611164883.5有效
发明人： 孟繁慧;谢富国;王欣全;周江;张俊玉;伍绍中;刘喜正;丁轶 -专利权人：天津力神电池股份有限公司
申请日： 2016-12-16 - 公布日： 2019-07-30 - 主分类号： H01M10/058 文献下载
摘要：本发明公开一种锂硫电池结构的原位制备方法。本发明按照锂硫电池正极极片、锂金属复合电极片、非锂金属电极片和锂金属复合电极片的叠片顺序制备三电极锂硫叠片电池，使用原位预储锂的方法对非锂金属电极进行预储锂，预储锂结束后，将锂金属复合电极片取出并原位进行封装，得到以非锂金属电极片为负极的锂硫电池。该制备方法简化了非锂金属负极锂硫电池的制备工艺流程，省去拆电池、取极片及重复制片的流程，规避了现有工艺的失效风险，易转化为工业生产技术。
一种电池结构原位制备方法

[发明专利]一种具有高导热材料层的复合隔膜及其制备方法-CN201811532037.3在审
发明人： 孟繁慧;郑涛;谢富国;周江;伍绍中 -专利权人：天津力神电池股份有限公司
申请日： 2018-12-14 - 公布日： 2019-06-07 - 主分类号： H01M2/14 文献下载
摘要：本发明涉及一种具有高导热材料层的复合隔膜，其特征是：包括复合隔膜主体，所述复合隔膜主体包括聚合物隔膜和无机纳米材料层，所述聚合物隔膜构建隔膜主体结构承载并固定无机纳米材料层，所述无机纳米材料层涂覆于聚合物隔膜的一侧或两侧表面。高导热材料层的复合隔膜的制备方法，选用混合的高导热纳米材料，配置涂覆浆料，采用微凹版涂覆工艺，在聚合物隔膜表面进行导热材料层涂覆。有益效果：本发明兼具导热材料的绝缘、高导热特性、高机械强度及聚合物隔膜材料的柔韧性、绝缘及离子透过性，以实现高导热高机械强度的复合导热隔膜的化学惰性、快速导热及高强度力学等特征。
聚合物隔膜复合隔膜高导热材料层无机纳米材料高导热涂覆绝缘制备导热导热材料层离子透过性柔韧性导热材料隔膜主体化学惰性结构承载快速导热纳米材料涂覆工艺涂覆浆料凹版构建隔膜力学复合配置

[实用新型]圆柱形复合中心针-CN201821564927.8有效
发明人：刘婧;孟繁慧;谢富国;周江;伍绍中 -专利权人：天津力神电池股份有限公司
申请日： 2018-09-26 - 公布日： 2019-06-07 - 主分类号： H01M10/058 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种圆柱形复合中心针，包括圆柱形中心针，其特征是：所述圆柱形中心针包括非弹性中心针骨架及包裹于其上的环形弹性包覆层构成复合中心针本体，所述弹性包覆层采用弹性泡沫材料制成。有益效果：本实用新型具有高弹性，其压缩强度小于固态电池内部的膨胀应力，可吸收电芯向内的体积膨胀，用于构建呼吸式的圆柱形固态电芯工作机制，维持电芯内部体积不变。本实用新型可支持圆柱形固态电芯呼吸式的工作机制，可以避免因圆柱形固态电池充放电过程中体积的膨胀收缩造成的电芯结构的破坏，进而保证了应用本实用新型的圆柱形固态电池性能更稳定。
本实用新型复合中心固态电池电芯圆柱形中心工作机制呼吸式弹性泡沫材料充放电过程弹性包覆层电芯结构电芯内部环形弹性膨胀收缩体积膨胀包覆层非弹性高弹性可吸收针本体中心针构建向内膨胀压缩应用保证

[实用新型]固态电池用复合压力缓冲装置-CN201821564950.7有效
发明人： 孟繁慧;谢富国;周江;伍绍中 -专利权人：天津力神电池股份有限公司
申请日： 2018-09-26 - 公布日： 2019-06-07 - 主分类号： H01M10/42 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种固态电池用复合压力缓冲装置，其特征是：包括复合压力缓冲装置本体，所述复合压力缓冲装置本体包括非弹性复合压力缓冲装置支撑骨架和弹性包覆层，所述非弹性复合压力缓冲装置支撑骨架外表面均匀设有弹性包覆层，所述弹性包覆层采用弹性泡沫材料，所述非弹性复合压力缓冲装置支撑骨架采用金属或非金属材料。有益效果：本实用新型的压缩强度小于固态电池内部的膨胀应力，可吸收电芯向内的体积膨胀，用于构建呼吸式的锂离子固态电芯工作模式，维持电芯内部体积不变。可以避免固态电池充放电过程中体积的膨胀收缩造成的电芯结构的破坏，进而保证方形固态电池性能的稳定性。
复合压力缓冲装置固态电池弹性包覆层支撑骨架非弹性本实用新型电芯弹性泡沫材料充放电过程非金属材料电芯结构电芯内部工作模式膨胀收缩体积膨胀呼吸式可吸收锂离子构建向内金属膨胀压缩保证

[发明专利]一种高导热复合隔膜及其制备方法-CN201811402589.2在审
发明人：周江;孟繁慧;刘婧;郑涛;伍绍中 -专利权人：天津力神电池股份有限公司
申请日： 2018-11-23 - 公布日： 2019-05-21 - 主分类号： H01M2/16 文献下载
摘要：本发明涉及一种高导热复合隔膜，其特征是：所述高导热复合隔膜包括高分子塑料、高导热无机纳米材料和添加剂，高分子塑料为50‑90份，高导热无机纳米材料为1‑50份，添加剂为0.1‑5份，石蜡油10‑50份。制备方法，采用传统锂离子电池隔膜生产工艺，采用复合高导热无机纳米材料的隔膜母料或与常规隔膜制备流程的原料混合以及铸片工序中复合高导热无机纳米材料。有益效果：本发明采用高分子塑料构建了聚合物隔膜主体结构，其承载并固定无机纳米颗粒，高导热无机纳米材料填充于聚合物隔膜主体结构中，兼具导热材料的绝缘性、高导热特性、高机械强度及高分子塑料的柔韧性、绝缘及离子透过性，可以实现快速导热及高强度力学特征。
高导热无机纳米材料高分子塑料复合隔膜制备聚合物隔膜主体结构隔膜添加剂传统锂离子电池无机纳米颗粒离子透过性柔韧性复合常规隔膜导热材料快速导热力学特征原料混合绝缘性石蜡油构建母料铸片生产工艺绝缘填充承载

[发明专利]高导热绝缘功能母料及其用途-CN201811402596.2在审
发明人：周江;郑涛;孟繁慧;刘婧;伍绍中 -专利权人：天津力神电池股份有限公司
申请日： 2018-11-23 - 公布日： 2019-05-17 - 主分类号： C08L23/06 文献下载
摘要：本发明涉及一种高导热绝缘功能母料，其特征是：所述高导热绝缘功能母料通过双螺杆混合、挤出、造粒步骤制备，由有机高分子塑料、抗氧剂、除酸剂、润滑剂和高导热无机纳米颗粒组成，按其重量份数计:有机高分子塑料为100份；抗氧剂占高分子塑料的0.1‑1.5份；除酸剂占高分子塑料的0.1‑1.0份；润滑剂占无机纳米颗粒的1‑40份；高导热无机纳米颗粒占高分子塑料的1‑40。所述高导热绝缘功能母料应用于锂离子电池隔膜或缓冲层的制备中。有益效果：本发明中高导热绝缘功能母料采用的无机纳米材料具有较高的导热系数，采用共混制备方法简单易于工业化生产。制备的高导热绝缘母料的导热系数在1‑25W/(m.K)，高于现在市场上使用的导热材料。
高导热母料绝缘功能制备无机纳米颗粒高分子塑料有机高分子导热系数除酸剂抗氧剂润滑剂锂离子电池隔膜无机纳米材料塑料导热材料缓冲层双螺杆重量份共混造粒绝缘挤出应用

[发明专利]二氧化锰硫碳正极及制备方法-CN201611203611.1有效
发明人：高凡;孟繁慧;姜巍;王欣全;周江;伍绍中;刘喜正;丁轶 -专利权人：天津力神电池股份有限公司
申请日： 2016-12-23 - 公布日： 2019-05-17 - 主分类号： H01M4/1391 文献下载
摘要：本发明属于锂电池制备领域，具体涉及一种二氧化锰硫碳正极及制备方法。所述的制备方法为步骤如下：1)采用气相沉积的方法，将升华硫粉与导电剂粉末均匀混合，得到硫碳复合材料；2)将步骤1)得到的硫碳复合材料、硫粉、二氧化锰、分散剂和粘结剂混合，以氮甲基吡咯烷酮NMP为溶剂，充分搅拌均匀，获得匀制好的浆料；3)将匀制好的浆料均匀的涂覆在正极集流体表面，形成一层正极涂覆层，然后在60‑130℃下加热烘干，得到一级二氧化锰硫碳核壳结构正极；4)将步骤3)得到的一级二氧化锰硫碳核壳结构正极极片在氮气环境下加热，进行原位升华，使硫生长于一级二氧化锰硫碳核壳结构的硫碳壳上完成固硫，形成二级二氧化锰硫碳核壳结构。
二氧化锰正极制备方法