[發明專利]一種耐高溫型鈦酸鋰電池及其化成老化方法

有效

• 申請號: 201711491280.0
• 申請日: 2017-12-30
• 公開（公告）號: CN108172894B
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: 胡金星;張寶華;婁勇剛;黃院軍;程誠;李新華
• 申請（專利權）人: 駱駝集團新能源電池有限公司
• 主分類號: H01M10/0525
• 分類號: H01M10/0525;H01M10/058
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及鋰離子電池技術領域，尤其涉及一種耐高溫型鈦酸鋰電池及其化成老化方法。該鈦酸鋰電池包括正極片、負極片、隔膜、電解液和外包裝膜，正極片上的活性物質為三元材料或三元材料與鋰鹽的混合材料，負極片上的活性物質為鈦酸鋰，隔膜為PE隔膜，電解液溶劑為有機碳酸酯，電解液中含有LiPF₆。本發明采用特殊的物料體系及化成、老化工藝，有效解決了鈦酸鋰電池產氣問題，提高了其高溫存儲能力及循環使用壽命。

技術領域

本發明涉及鋰離子電池技術領域，尤其涉及一種耐高溫型鈦酸鋰電池及其化成老化方法。

背景技術

目前，能源危機已經成為21世紀最嚴峻的問題，不可再生化石能源將被綠色能源替代已經成為必然的發展趨勢。鋰離子電池具有高能量密度、長循環壽命、綠色環保等優點，在能量儲存設備市場上已占據重要地位，被應用于多種便攜式移動設備，如：手機、相機、筆記本電腦等，同時也正逐步應用在電動自行車(Ebike)、混合動力汽車(HEV)、插電式混合動力汽車(PHEV)、純電動汽車(EV)等大型電動設備上。

自2017年開始新能源大巴車仍然呈不斷增長的趨勢，目前鋰電池主流市場為三元和磷酸鐵鋰電池，三元電池能量密度較高，續航能力較強，是國家重點扶持和發展的領域。但該電池體系不能滿足快充的需求，充電時間較長，并且有一定的安全隱患，因此發展鈦酸鋰快充電池技術是一個很好的方向，目前北京市內公交車已廣泛使用鈦酸鋰電池體系，充分節約了人力，空間及時間，獲得了很好的口碑，鄭州市和武漢市一些二線城市也積極倡導使用快充大巴車，因此發展該技術具有很大的市場前景。

隨著鋰離子電池應用領域的不斷擴展，鋰離子電池的安全性能也得到越來越多的重視，在影響鋰離子電池安全性能的因素中，作為防止正負極接觸、避免電池內部短路的隔膜是關鍵性部件。目前，鋰離子電池主要使用的隔膜為聚烯烴微孔聚合物膜，該膜吸液保液性能差、閉孔破膜溫程范圍過小、高溫易收縮、安全性差、不利于大電流充放電。同時脹氣也是鈦酸鋰電池普遍面臨的問題，這嚴重阻礙了鈦酸鋰電池在市場上的推廣及應用，制備耐高溫型鈦酸鋰電池對解決鈦酸鋰電池產氣及循環壽命具有至關重要的作用，鈦酸鋰電池同時具有快速充電技術，低溫和循環性能較好等性能能使今后在鋰電市場具備廣闊的前景。

CN103311500A公開了一種鋰離子電池負極極片及制作方法，所述負極極片包括涂有活性物質的第一涂層，設置于所述第一涂層表面的第二涂層，以及設置于所述第二涂層表面的第三涂層，其中所述第二涂層為陶瓷隔膜涂層，厚度為10-25μm；所述第三涂層為多孔聚偏氟乙烯PVDF類涂層，厚度為2-6μm。但是，該現有技術所用隔膜材料受材料自身性質的影響，隔膜的脆性仍然影響電池的性能。

CN103326065A公開了了一種鈦酸鋰電池及其電解液。所述鈦酸鋰電池電解液包括鋰鹽﹑非水溶劑以及R-CO-CH＝N2結構化合物的添加劑，其中R為C1-C8的烷基或苯基。所述鈦酸鋰電池包括：正極極片；負極極片，含有的負極活性物質為純的鈦酸鋰、摻雜的鈦酸鋰或表面包覆的鈦酸鋰；隔膜，間隔于相鄰正負極片之間；以及電解液；所述電解液為所述鈦酸鋰電池電解液。但是該現有技術所用添加劑為重氮類化合物，在電池的長期使用過程中易出現分解隱患。

發明內容

針對上述現有技術現狀，本發明的目的在于提供一種耐高溫型鈦酸鋰電池及其化成老化方法，本發明采用特殊的物料體系及化成、老化工藝，有效解決了鈦酸鋰電池產氣問題，提高了其高溫存儲能力及循環使用壽命。

本發明的一個目的是提供一種耐高溫型鈦酸鋰電池，包括正極片、負極片、隔膜、電解液和外包裝膜，其特征在于，正極片上的活性物質為三元材料或三元材料與鋰鹽的混合材料，負極片上的活性物質為鈦酸鋰，隔膜為濕法PE隔膜，電解液溶劑包括碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二苯酯中的一種或多種，電解液中含有LiPF₆。

進一步地，所述外包裝膜為鋁塑膜。