[發明專利]一種納米二氧化鈦鋰電池及其制作方法

有效

• 申請號: 201410674633.0
• 申請日: 2014-11-21
• 公開（公告）號: CN104332593A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發明（設計）人: 呂艷菊;肖呂榕;肖呂潔;金峰
• 申請（專利權）人: 深圳市燕峰科技有限公司
• 主分類號: H01M4/131
• 分類號: H01M4/131;H01M4/1391;H01M10/058;H01M10/0525;B82Y30/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于新能源技術領域，尤其涉及一種采用納米二氧化鈦取代石墨作為正電極的鋰電池及其制作方法。

背景技術

目前鋰離子電池廣泛應用于手機、平板電腦以及電動車等領域，但需要充電幾小時才可以充滿，讓急著用手機的人確實著急，影響汽車的行使時間，而且電池的使用壽命不長。雖然出現了部分廠家在鋰離子電池的負極材料中加有少量的二氧化鈦，以提高電池的性能，但均不能在10分鐘左右的時間內充滿電，更不能長期使用。

發明內容

本發明為了彌補以上現有技術的不足之處，提供一種采用納米二氧化鈦凝膠成微小納米管全部取代了傳統電池中的石墨作為負極材料的鋰離子電池，使充電時能加速電池的化學反應，解決電動車的充電難、充電慢的難題，使充電過程像加油一樣便捷，能夠讓移動設備的壽命更持久，而且能夠提升電動車的運行時間。

本發明可以通過以下措施達到：

該種納米二氧化鈦鋰電池由正極片、負極片、隔膜、電池外殼、電池底蓋、電池頂帽、斷電防爆層、有機電解液組成，其中負極片由負極溶膠混合物、厚度0.15mm銅箔的基體、厚度0.07～0.15mm鎳帶的集流體組成，其特殊之處在于：所述負極片為若干個納米二氧化鈦粉末凝膠成的微小納米二氧化鈦管。

所述隔膜為單層0.016～0.02mm厚的聚乙烯(PE)或者為三層0.02～0.025mm厚的聚丙烯(PP)+聚乙烯(PE)，設有可以讓鋰離子自由通過而電子不能通過的微孔結構的高分子薄膜。

所述負極溶膠混合物由95～98％的納米二氧化鈦、0.2～0.8％的溶劑、1.2～4.8％的粘合劑組成。

進一步，所述溶劑為草酸、無水乙醇、水的混合物；

進一步，所述粘合劑為聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)的一種或二種混合體；

進一步，所述負極溶膠混合物的配方：

實施例一：

所述負極溶膠混合物由95～98％的納米二氧化鈦、0.2～0.8％的聚偏氟乙烯(PVDF)、0.3～0.6％的草酸、1～3％的無水乙醇、0.5～0.9％的水組成。

實施例二：

所述負極溶膠混合物由95～98％的納米二氧化鈦、0.2～0.8％的聚四氟乙烯(PTFE)、0.3～0.6％的草酸、1～3％的無水乙醇、0.5～0.9％的水組成。

實施例三：

所述負極溶膠混合物由95～98％的納米二氧化鈦、0.1～0.3％的聚偏氟乙烯(PVDF)、0.1～0.5％的聚四氟乙烯(PTFE)、0.3～0.6％的草酸、1～3％的無水乙醇、0.5～0.9％的水組成。

實施例四：

所述負極溶膠混合物由95～98％的納米二氧化鈦、0.05～0.2％的聚偏氟乙烯(PVDF)、0.15～0.6％的聚四氟乙烯(PTFE)、0.3～0.6％的草酸、1～3％的無水乙醇、0.5～0.9％的水組成。

本發明還可以通過以下措施達到：

該種納米二氧化鈦鋰電池的制作方法包括：

第一步，負極配料：

將以上負極混合物溶漿用真空攪拌機攪拌30～50分鐘，再加入0.2～0.8％的粘合劑，然后再用真空攪拌機攪拌50～130分鐘得到負極溶漿；

第二步，負極拉漿：

將負極溶漿放在離心機內離心1～3次，然后熱處理成負極溶膠，通過自動涂布機將負極溶膠分別均勻地涂覆在電解銅箔表面，獲得負極漿片；

第三步，負極裁片：

將負極漿片通過流水線送入烘干機中在55～70℃烘干2～8小時，然后通過輥壓機輥壓，通過自動剪切機裁切成均勻的軟負極片；

第四步，負極片制作：

將軟負極片通過流水線送入真空自動烘干機中在60～80℃烘干3～15小時，然后通過輥壓機輥壓，并焊接極片端后貼上膠紙編號，獲得有編號的負極片；

第五步，正負極卷繞：

將加工好的正級片與負極片、隔膜按“正極片→隔膜→負極片→隔膜”自上而下的疊放順序通過流水線送入卷繞機中后，在底部貼上膠紙并套上絕緣片固定起來，在底部超聲焊接鋁鎳復合帶，分別焊接正負極的極片端，進離心入殼機，測試是否短路，形成鋰電池芯；

第六步，極片端焊接：

把鋰電池芯裝上夾具進行激光焊接，然后依次對內阻、氣密性進行全檢，再稱重分電池的等級；

第七步，隔膜內注液：