[發(fā)明專利]一種快充型鈦酸鋰電池及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811500653.0
• 申請(qǐng)日: 2018-12-03
• 公開（公告）號(hào): CN109585847B
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭亞琴
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號(hào): H01M4/505
• 分類號(hào): H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62;H01M4/66;H01M10/0525;H01M2/16;H01M4/04;H01M4/1391
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種快充型鈦酸鋰電池，由正極、負(fù)極、隔膜、電解液和鋁塑膜組成，正極包括正極涂碳鋁箔集流體和涂覆在正極涂碳鋁箔集流體上的正極材料，負(fù)極包括負(fù)極涂碳鋁箔集流體和涂覆在負(fù)極涂碳鋁箔集流體上的負(fù)極材料；其特征在于：所述正極材料由以下質(zhì)量百分比組成：

84～94％的正極活性物質(zhì)，3％～9％的正極粘結(jié)劑，3％～9％的正極導(dǎo)電劑，1％～6％二氧化硅氣凝膠；

所述負(fù)極材料由以下質(zhì)量百分比組成：

84～94％的負(fù)極活性物質(zhì)，0.25％～0.75％木質(zhì)素磺酸鹽，3％～9％的負(fù)極粘結(jié)劑，3％～9％的負(fù)極導(dǎo)電劑。

2.如權(quán)利要求1所述的一種快充型鈦酸鋰電池，其特征在于：按質(zhì)量百分比計(jì)，所述正極粘結(jié)劑和負(fù)極粘結(jié)劑含有1～5％的全氟烷基丙烯酸酯共聚乳液的聚偏氟乙烯、丁苯橡膠或羧甲基纖維素鈉。

3.如權(quán)利要求1所述的一種快充型鈦酸鋰電池，其特征在于：所述隔膜采用濕法PE隔膜，厚度為9～15um，孔隙率為55～60％，透氣率為100～200s/100m，其上涂覆有1～3微米厚的二氧化鈦涂層。

4.如權(quán)利要求1所述的一種快充型鈦酸鋰電池，其特征在于：按質(zhì)量百分比計(jì)，所述負(fù)極導(dǎo)電劑和正極導(dǎo)電劑為含有4～10％的導(dǎo)電炭黑的導(dǎo)電石墨、石墨烯或碳納米管。

5.如權(quán)利要求4所述的一種快充型鈦酸鋰電池，其特征在于：所述的導(dǎo)電炭黑為具鏈狀結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電炭黑。

6.如權(quán)利要求1所述的一種快充型鈦酸鋰電池，其特征在于：所述正極活性物質(zhì)為L(zhǎng)iNi_0.33Co_0.33Mn_0.33O₂；所述負(fù)極活性物質(zhì)為鈦酸鋰。

7.一種快充型鈦酸鋰電池的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：

S1、正、負(fù)極片制備：

按權(quán)利要求1所述的配方稱取各組分；

將稱取的正極活性物質(zhì)、正極粘結(jié)劑、正極導(dǎo)電劑進(jìn)行干粉攪拌，接著加入二氧化硅氣凝膠、N-甲基吡咯烷酮超聲分散制成正極漿料，將正極漿料均勻涂覆于正極涂碳鋁箔集流體上，在90～120℃下烘烤10～30h后輥壓得到正極極片；

按稱取的負(fù)極活性物質(zhì)、木質(zhì)素磺酸鹽、負(fù)極粘結(jié)劑和負(fù)極導(dǎo)電劑進(jìn)行干粉攪拌，接著加入N-甲基吡咯烷酮超聲分散制成負(fù)極漿料，將負(fù)極漿料均勻涂覆于負(fù)極涂碳鋁箔集流體上，在90～120℃下烘烤10～30h后輥壓得到負(fù)極極片；

S2、制作電芯：將得到的正、負(fù)極片裁剪后，按照正極片、隔膜、負(fù)極片的順序采用疊片式結(jié)構(gòu)或卷繞式結(jié)構(gòu)制成電芯；

S3、將電芯中的正、負(fù)極片分別將極耳焊接在一起，形成正、負(fù)極引出端，然后將電芯放入鋁塑包裝膜中，分別引出正、負(fù)極耳，在極耳膠處加熱，使鋁塑袋的塑膠與極耳膠熔合，得到軟包電池，軟包電池的一側(cè)為開口狀態(tài)，待電解液注入；

S4、封裝注液：將高壓電解液注入電芯后，封好注液口；

S5、化成及老化：將包裝好的電池化成、老化后分容即得到具有高倍率的鈦酸鋰電池。

8.如權(quán)利要求7所述的一種快充型鈦酸鋰電池的制備方法，其特征在于：所述步驟S5中，化成溫度為40～100℃，化成壓力為0.3～0.6MPa；所述的老化溫度為40～100℃，老化壓力為0.3～0.6MPa，老化時(shí)間為30～50h。