[發(fā)明專利]一種鈦酸鋰電池負(fù)極片的涂布方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310731114.9
• 申請日: 2013-12-27
• 公開（公告）號: CN103682256A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 關(guān)成善;宗繼月;李濤;劉衍廷;單傳省
• 申請（專利權(quán)）人: 山東精工電子科技有限公司
• 主分類號: H01M4/139
• 分類號: H01M4/139
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鈦酸鋰負(fù)極片的涂布方式和改進(jìn)的涂布裝置，尤其涉及一種鈦酸鋰電池負(fù)極片的涂布方法。

背景技術(shù)

1、鋰離子動力電池是最近開發(fā)并迅速發(fā)展起來的新型電池，由于其高比能量、環(huán)保等特殊優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用于電動汽車、儲能系統(tǒng)、軍用產(chǎn)品等多個領(lǐng)域。鋰離子電池自20世紀(jì)90年代商業(yè)化應(yīng)用以來，至今鋰離子電池已占據(jù)二次電池市場規(guī)模的70%以上。

2、基于對鋰離子電池的安全性能和循環(huán)性能要求，我們需要尋找替代碳材料的新型負(fù)極材料。而鈦酸鋰負(fù)極材料為尖晶石結(jié)構(gòu)超細(xì)粉末，具有良好的循環(huán)性能和優(yōu)良的充放電平臺。?在Li+嵌入或脫出過程中，晶型不發(fā)生變化，體積變化小于1%，因此被稱為“零應(yīng)變材料”，能夠避免充放電循環(huán)中由于電極材料的來回伸縮而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的破壞，從而提高電極的循環(huán)性能和使用壽命。與炭負(fù)極材料相比，鈦酸鋰具有高的鋰離子擴(kuò)散系數(shù)(為2?*10-8cm²/s)，從而使得該負(fù)極材料可以快速充放電，而且電解液不致發(fā)生分解，提高鋰電池安全性能。鈦酸鋰的電勢比純金屬鋰的高，不易產(chǎn)生鋰晶枝，為保障鋰電池的安全提供了基礎(chǔ)。因此，鈦酸鋰材料擁有其他鋰離子電池負(fù)極材料不具有的優(yōu)勢，具有非常好的市場前景和實用價值。

3、?但鈦酸鋰材料比重較小，粒度較細(xì)，合漿分散困難，而且涂布時不易粘結(jié)，尤其是油性負(fù)極在銅箔表面的粘結(jié)性能不好，沒有合適的涂布方式會造成極片掉粉、能量密度低、內(nèi)阻大等問題，嚴(yán)重影響鈦酸鋰電池的各項性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種鈦酸鋰電池負(fù)極片的涂布方法，提高漿料在基片上的粘附能力，可以減少粘結(jié)劑的使用量，從而增加活性物質(zhì)的用量，提高鋰離子電池的能量密度，電池有良好的循環(huán)性能、低溫放電性能和倍率放電性能。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種鈦酸鋰電池負(fù)極片的涂布方法，其特征是：鈦酸鋰負(fù)極漿料涂布在銅箔集流體上，而在涂布之前銅箔集流體上噴灑草酸處理液；漿料采用油性負(fù)極，即溶劑用的是N-甲基吡咯烷酮，其配比的重量百分比為：鈦酸鋰91%~93%，聚偏二氟乙烯3%~4%，超導(dǎo)炭黑2%~3%，導(dǎo)電石墨2%~3%，其中質(zhì)量百分比之和為100%。

根據(jù)所述的一種鈦酸鋰電池負(fù)極片的涂布方法，其特征在于：所述涂布方法的涂布控制面密度為170g/m²~200g/m²。

根據(jù)所述的一種鈦酸鋰電池負(fù)極片的涂布方法，其特征在于：所述涂布方法采用的是刮刀式涂布機(jī)，連續(xù)雙面涂布。

根據(jù)所述的一種鈦酸鋰電池負(fù)極片的涂布方法，其特征在于：所述涂布之前銅箔集流體上噴灑草酸處理液的裝置為小型自動噴槍，小型自動噴槍安裝在涂布機(jī)的機(jī)頭位置。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)效果在于：由此可以看出該涂布工藝可以改善以鈦酸鋰為主要活性材料的電極漿料在銅箔基體上的涂布效果，從而提高漿料在基片上的粘附能力，可以減少粘結(jié)劑的使用量，從而增加活性物質(zhì)的用量，提高鋰離子電池的能量密度。涂布極片搭配磷酸鐵鋰正極做18650電池，放電曲線如圖2所示，電池有良好的循環(huán)性能、低溫放電性能和倍率放電性能。

附圖說明

圖1為刮刀式涂布機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為使用本發(fā)明方法的電池放電曲線圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

本發(fā)明如圖1所示，一種鈦酸鋰電池負(fù)極片的涂布方法，其特征是：鈦酸鋰負(fù)極漿料涂布在銅箔集流體上，而在涂布之前銅箔集流體上噴灑草酸處理液；漿料采用油性負(fù)極，即溶劑用的是N-甲基吡咯烷酮，其配比的重量百分比為：鈦酸鋰91%~93%，聚偏二氟乙烯3%~4%，超導(dǎo)炭黑2%~3%，導(dǎo)電石墨2%~3%。根據(jù)所述的一種鈦酸鋰電池負(fù)極片的涂布方法，其特征在于：所述涂布方法的涂布控制面密度為170g/m²~200g/m²。根據(jù)所述的一種鈦酸鋰電池負(fù)極片的涂布方法，其特征在于：所述涂布方法采用的是刮刀式涂布機(jī)，連續(xù)雙面涂布。根據(jù)所述的一種鈦酸鋰電池負(fù)極片的涂布方法，其特征在于：所述涂布之前銅箔集流體上噴灑草酸處理液的裝置為小型自動噴槍，小型自動噴槍安裝在涂布機(jī)機(jī)頭位置。