[發明專利]一種快充型鈦酸鋰電池及其制備方法

有效

• 申請號: 201811500653.0
• 申請日: 2018-12-03
• 公開（公告）號: CN109585847B
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 郭亞琴
• 申請（專利權）人: 重慶工程職業技術學院
• 主分類號: H01M4/505
• 分類號: H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62;H01M4/66;H01M10/0525;H01M2/16;H01M4/04;H01M4/1391
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本發明公開了一種快充型鈦酸鋰電池，由正極、負極、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，負極包括負極涂碳鋁箔集流體和涂覆在負極涂碳鋁箔集流體上的負極材料；其特征在于：所述正極材料由以下質量百分比組成：84～94％的正極活性物質，3％～9％的正極粘結劑，3％～9％的正極導電劑，1％～6％二氧化硅氣凝膠；所述負極材料由以下質量百分比組成：84～94％的負極活性物質，0.25％～0.75％木質素磺酸鹽，3％～9％的負極粘結劑，3％～9％的負極導電劑。本發明所得的鈦酸鋰電池具有較好的循環性能和倍率性能。

技術領域

本發明涉及鋰電池領域，具體涉及一種快充型鈦酸鋰電池及其制備方法。

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。

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。目前商品化的鋰離子電池普遍存在循環性能和倍率性能較差的缺陷。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種快充型鈦酸鋰電池及其制備方法，所得的鈦酸鋰電池具有較好的循環性能和倍率性能。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：

一種快充型鈦酸鋰電池，由正極、負極、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，負極包括負極涂碳鋁箔集流體和涂覆在負極涂碳鋁箔集流體上的負極材料；所述正極材料由以下質量百分比組成：

84～94％的正極活性物質，3％～9％的正極粘結劑，3％～9％的正極導電劑，1％～6％二氧化硅氣凝膠；

所述負極材料由以下質量百分比組成：

84～94％的負極活性物質，0.25％～0.75％木質素磺酸鹽，3％～9％的負極粘結劑，3％～9％的負極導電劑。

進一步地，按質量百分比計，所述正極粘結劑和負極粘結劑含有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。

進一步地，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。

進一步地，按質量百分比計，所述負極導電劑和正極導電劑為含有4～10％的導電炭黑的導電石墨、石墨烯或碳納米管。

進一步地，所述的導電炭黑為具鏈狀結構的導電炭黑。

進一步地，所述正極活性物質為LiNi_0.33Co_0.33Mn_0.33O₂；所述負極活性物質為鈦酸鋰。

本發明還提供了上述一種快充型鈦酸鋰電池的制備方法，包括如下步驟：

S1、正、負極片制備：

按上述的配方稱取各組分；

將稱取的正極活性物質、正極粘結劑、正極導電劑進行干粉攪拌，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；