一種高倍率高溫鈦酸鋰聚合物鋰離子電池制作方法
【技術領域】
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[0001]本發明涉及鋰電池領域，尤其涉及一種高倍率高溫鈦酸鋰聚合物鋰離子電池制作方法。
【【背景技術】】
[0002]商業化的鋰離子電池負極材料仍以石墨和無定形碳材料為主，由于嵌鋰后碳電極的電位與金屬鋰的電位很接近，當電池過充時，碳電極表面易析出金屬鋰，它與電解液反應產生可燃氣體混合物，因而給電池、特別是動力電池造成很大的安全隱患。同時，石墨電極還存在電解液的共嵌入問題，這也將影響電極的循環穩定性。因此，尋找比碳負極在稍正的電位下嵌入鋰、廉價易得、安全可靠的新型負極材料很有必要。與此同時，低電位過渡金屬氧化物及復合氧化物作為鋰離子電池的負極材料引起了人們的廣泛注意，其中鈦酸鋰由于其優良的循環性能、低溫、高倍率、長而穩定的放電電壓平臺都有著石墨無法比擬的性能優勢，成為廣受關注的材料之一。
[0003]現有技術中，作為負極的鈦酸鋰通常搭配三元或錳酸鋰正極制作高倍率電池，由于但純的鈦酸鋰，電導率低，僅為10 9S/cm，顆粒表面比較光滑，吸附電解液能力差，不利于電池倍率性能的發揮，同時由于磷酸鐵鋰本身電極電位高達1.55V，在首次充電過程中難以形成有效的SEI膜，導致在后續充放電使用過程中容易產氣，尤其是高溫性能差，容易脹氣。故，如何解決鈦酸鋰電池的放電分辨率低、容易脹氣、高溫性能差等缺點，成為當前業內普遍的技術攻克點。
[0004]鑒于以上弊端，實有必要提供一種高倍率高溫鈦酸鋰聚合物鋰離子電池制作方法以克服上述鈦酸鋰電池的放電倍率低、容易脹氣、高溫性能差等缺陷。
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【發明內容】
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[0005]本發明的目的是提供一種高倍率高溫鈦酸鋰聚合物鋰離子電池制作方法，其不但提高了電池的放電倍率，解決了脹氣問題，同時還保障了電池的高溫性能。
[0006]為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案:一種高倍率高溫鈦酸鋰聚合物鋰離子電池制作方法，其包括三個步驟，一:通過兩頭出極耳方式增加電芯極耳數量；二:在常用導電碳SP中摻入高電導率的ECP-600JD ;三:在電解液體系中加入一定含量VC。
[0007]作為本發明一種高倍率高溫鈦酸鋰聚合物鋰離子電池制作方法的一種改進，所述常用導電碳SP與高電導率的ECP-600JD的比例范圍為1:1 一 1: 4，二者總和占正極干粉比例為5% —8% ;
[0008]作為本發明一種高倍率高溫鈦酸鋰聚合物鋰離子電池制作方法的一種改進，所述電解液中VC含量占電解液溶劑比例的10 % —15 %。
[0009]本發明的原理是:電池的電芯采用兩頭出極耳的方式可有效地消除電流集中、電池極化大、電池發熱量過大而導致倍率性能差的不利因素，因為采用兩頭出極耳結構時，Ii+及e濃度均勻性遠比一頭出極耳結構要好，亦即電流密度均勻性也高于后者，前者的倍率性能也高于后者；
[0010]在常用導電碳SP中摻入高電導率的ECP-600JD方面，由于常用導電碳SP的導電碳黑是具有高孔隙的碳黑，在很低添加量下可以形成碳黑的網狀結構，并賦予產品優良的導電性能，但電導率僅為10 6S/cm，而ECP-600JD電導率為10 4S/cm，其正極電極可形成良好的導電網絡，兩者摻用時，導電支點由SP-Li來充當，其粒徑與活性物質接近，而各導電支點之間的鏈接則由ECP-600JD來充當，二者按一定比例混合后電導率可達到10 3S/cm以上;
[0011]在電解液體系中加入一定含量VC方面，由于電解液體系是由EC、DEC、DMC、PC組成，單純電解液中PC必須含量在30%以上方能起到改善電池高溫滿電儲存時脹氣的作用，但總量之中必須降低DMC的含量，而降低DMC制約了電解液的導電率。加入了適量的VC后，PC的含量達到10%即可改善脹氣問題，而DMC的含量依舊可保證在30%以上，在配合鋰鹽濃度為1.3?1.5mol/L的協同條件下，電解液電導率(25°C )可達到12*10 2S/cm以上，故，加入一定含量的VC，既提高了放電倍率，又降低高溫脹氣的比例，提高了電池的低溫性能。
[0012]本發明的有益效果是:由于使用了雙極耳結構，消除電流集中、電池極化大、電池發熱量過大、高溫性能差的問題，并且配合高電導率ECP-600JD摻入導電碳、以及VC提高電解液導電率的效果共同提高了電池的導電率，更兼電解液中VC與PC的配合對脹氣有著明顯的改善作用，由此通過一系列方法，解決了鈦酸鋰電池在應用之中高溫性能差、倍率低、脹氣等問題。
【【附圖說明】】
[0013]圖1為本發明一種高倍率高溫鈦酸鋰聚合物鋰離子電池制作方法的極耳示意圖；
[0014]圖2為本發明一種高倍率高溫鈦酸鋰聚合物鋰離子電池制作方法的導電網絡圖。
【【具體實施方式】】
[0015]請參考圖1、圖2所示，下面結合實施案例對本發明作進一步說明。
[0016]實施案例:
[0017]1:在電芯極耳安裝時，分別于電芯的陽極端、陰極端各安裝極耳，對電流進行分流，同時避免電池的極化；
[0018]2:在導電碳配比中摻入高電導率的ECP-600JD，按比例范圍為1:1 — 1: 4，二者總和占正極干粉比例為5% —8%的含量進行添加；
[0019]3:在電解液中加入VC，VC的含量占電解液溶劑比例的10 % —15 %。
[0020]其工作原理是:由于使用了雙極耳結構，消除電流集中、電池極化大、電池發熱量過大、高溫性能差的問題，并且配合高電導率ECP-600JD摻入導電碳、以及VC提高電解液導電率的效果共同提高了電池的導電率，更兼電解液中VC與PC的配合對脹氣有著明顯的改善作用，由此通過一系列方法，解決了鈦酸鋰電池在應用之中高溫性能差、倍率低、脹氣等問題。
[0021]本發明一種高倍率高溫鈦酸鋰聚合物鋰離子電池制作方法，并不僅僅限于說明書和實施方式中所描述，因此對于熟悉領域的人員而言可容易地實現另外的優點和修改，故在不背離權利要求及等同范圍所限定的一般概念的精神和范圍的情況下，本發明并不限于特定的細節、代表性的設備和這里示出與描述的圖示示例。
【主權項】
1.一種高倍率高溫鈦酸鋰聚合物鋰離子電池制作方法，其特征在于:其包括三個步驟，一:通過兩頭出極耳方式增加電芯極耳數量；二:在常用導電碳SP中摻入高電導率的ECP-600JD ;三:在電解液體系中加入一定含量VC。2.一種高倍率高溫鈦酸鋰聚合物鋰離子電池制作方法，其特征在于:所述常用導電碳SP與高電導率的ECP-600JD的比例范圍為1:1 一 1: 4，二者總和占正極干粉比例為5% -H3.一種高倍率高溫鈦酸鋰聚合物鋰離子電池制作方法，其特征在于:所述電解液中VC含量占電解液溶劑比例的10% —15%。
【專利摘要】本發明公開了一種高倍率高溫鈦酸鋰聚合物鋰離子電池制作方法，其包括三個步驟，一：通過兩頭出極耳方式增加電芯極耳數量；二：在常用導電碳SP中摻入高電導率的ECP-600JD；三：在電解液體系中加入一定含量VC。與現有技術相比，本發明一種高倍率高溫鈦酸鋰聚合物鋰離子電池制作方法由于使用了雙極耳結構，消除電流集中、電池極化大、電池發熱量過大、高溫性能差的問題，并且配合高電導率ECP-600JD摻入導電碳、以及VC提高電解液導電率的效果共同提高了電池的導電率，更兼電解液中VC與PC的配合對脹氣有著明顯的改善作用，由此通過一系列方法，解決了鈦酸鋰電池在應用之中高溫性能差、倍率低、脹氣等問題。
【IPC分類】H01M10/058
【公開號】CN105098252
【申請號】CN201410202749
【發明人】汪超
【申請人】深圳市沃特瑪電池有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2014年5月6日