一种高倍率高温钛酸锂聚合物锂离子电池制作方法
【技术领域】
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[0001]本发明涉及锂电池领域，尤其涉及一种高倍率高温钛酸锂聚合物锂离子电池制作方法。
【【背景技术】】
[0002]商业化的锂离子电池负极材料仍以石墨和无定形碳材料为主，由于嵌锂后碳电极的电位与金属锂的电位很接近，当电池过充时，碳电极表面易析出金属锂，它与电解液反应产生可燃气体混合物，因而给电池、特别是动力电池造成很大的安全隐患。同时，石墨电极还存在电解液的共嵌入问题，这也将影响电极的循环稳定性。因此，寻找比碳负极在稍正的电位下嵌入锂、廉价易得、安全可靠的新型负极材料很有必要。与此同时，低电位过渡金属氧化物及复合氧化物作为锂离子电池的负极材料引起了人们的广泛注意，其中钛酸锂由于其优良的循环性能、低温、高倍率、长而稳定的放电电压平台都有着石墨无法比拟的性能优势，成为广受关注的材料之一。
[0003]现有技术中，作为负极的钛酸锂通常搭配三元或锰酸锂正极制作高倍率电池，由于但纯的钛酸锂，电导率低，仅为10 9S/cm，颗粒表面比较光滑，吸附电解液能力差，不利于电池倍率性能的发挥，同时由于磷酸铁锂本身电极电位高达1.55V，在首次充电过程中难以形成有效的SEI膜，导致在后续充放电使用过程中容易产气，尤其是高温性能差，容易胀气。故，如何解决钛酸锂电池的放电分辨率低、容易胀气、高温性能差等缺点，成为当前业内普遍的技术攻克点。
[0004]鉴于以上弊端，实有必要提供一种高倍率高温钛酸锂聚合物锂离子电池制作方法以克服上述钛酸锂电池的放电倍率低、容易胀气、高温性能差等缺陷。
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【发明内容】
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[0005]本发明的目的是提供一种高倍率高温钛酸锂聚合物锂离子电池制作方法，其不但提高了电池的放电倍率，解决了胀气问题，同时还保障了电池的高温性能。
[0006]为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案:一种高倍率高温钛酸锂聚合物锂离子电池制作方法，其包括三个步骤，一:通过两头出极耳方式增加电芯极耳数量；二:在常用导电碳SP中掺入高电导率的ECP-600JD ;三:在电解液体系中加入一定含量VC。
[0007]作为本发明一种高倍率高温钛酸锂聚合物锂离子电池制作方法的一种改进，所述常用导电碳SP与高电导率的ECP-600JD的比例范围为1:1 一 1: 4，二者总和占正极干粉比例为5% —8% ;
[0008]作为本发明一种高倍率高温钛酸锂聚合物锂离子电池制作方法的一种改进，所述电解液中VC含量占电解液溶剂比例的10 % —15 %。
[0009]本发明的原理是:电池的电芯采用两头出极耳的方式可有效地消除电流集中、电池极化大、电池发热量过大而导致倍率性能差的不利因素，因为采用两头出极耳结构时，Ii+及e浓度均匀性远比一头出极耳结构要好，亦即电流密度均匀性也高于后者，前者的倍率性能也高于后者；
[0010]在常用导电碳SP中掺入高电导率的ECP-600JD方面，由于常用导电碳SP的导电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网状结构，并赋予产品优良的导电性能，但电导率仅为10 6S/cm，而ECP-600JD电导率为10 4S/cm，其正极电极可形成良好的导电网络，两者掺用时，导电支点由SP-Li来充当，其粒径与活性物质接近，而各导电支点之间的链接则由ECP-600JD来充当，二者按一定比例混合后电导率可达到10 3S/cm以上;
[0011]在电解液体系中加入一定含量VC方面，由于电解液体系是由EC、DEC、DMC、PC组成，单纯电解液中PC必须含量在30%以上方能起到改善电池高温满电储存时胀气的作用，但总量之中必须降低DMC的含量，而降低DMC制约了电解液的导电率。加入了适量的VC后，PC的含量达到10%即可改善胀气问题，而DMC的含量依旧可保证在30%以上，在配合锂盐浓度为1.3?1.5mol/L的协同条件下，电解液电导率(25°C )可达到12*10 2S/cm以上，故，加入一定含量的VC，既提高了放电倍率，又降低高温胀气的比例，提高了电池的低温性能。
[0012]本发明的有益效果是:由于使用了双极耳结构，消除电流集中、电池极化大、电池发热量过大、高温性能差的问题，并且配合高电导率ECP-600JD掺入导电碳、以及VC提高电解液导电率的效果共同提高了电池的导电率，更兼电解液中VC与PC的配合对胀气有着明显的改善作用，由此通过一系列方法，解决了钛酸锂电池在应用之中高温性能差、倍率低、胀气等问题。
【【附图说明】】
[0013]图1为本发明一种高倍率高温钛酸锂聚合物锂离子电池制作方法的极耳示意图；
[0014]图2为本发明一种高倍率高温钛酸锂聚合物锂离子电池制作方法的导电网络图。
【【具体实施方式】】
[0015]请参考图1、图2所示，下面结合实施案例对本发明作进一步说明。
[0016]实施案例:
[0017]1:在电芯极耳安装时，分别于电芯的阳极端、阴极端各安装极耳，对电流进行分流，同时避免电池的极化；
[0018]2:在导电碳配比中掺入高电导率的ECP-600JD，按比例范围为1:1 — 1: 4，二者总和占正极干粉比例为5% —8%的含量进行添加；
[0019]3:在电解液中加入VC，VC的含量占电解液溶剂比例的10 % —15 %。
[0020]其工作原理是:由于使用了双极耳结构，消除电流集中、电池极化大、电池发热量过大、高温性能差的问题，并且配合高电导率ECP-600JD掺入导电碳、以及VC提高电解液导电率的效果共同提高了电池的导电率，更兼电解液中VC与PC的配合对胀气有着明显的改善作用，由此通过一系列方法，解决了钛酸锂电池在应用之中高温性能差、倍率低、胀气等问题。
[0021]本发明一种高倍率高温钛酸锂聚合物锂离子电池制作方法，并不仅仅限于说明书和实施方式中所描述，因此对于熟悉领域的人员而言可容易地实现另外的优点和修改，故在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本发明并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。
【主权项】
1.一种高倍率高温钛酸锂聚合物锂离子电池制作方法，其特征在于:其包括三个步骤，一:通过两头出极耳方式增加电芯极耳数量；二:在常用导电碳SP中掺入高电导率的ECP-600JD ;三:在电解液体系中加入一定含量VC。2.一种高倍率高温钛酸锂聚合物锂离子电池制作方法，其特征在于:所述常用导电碳SP与高电导率的ECP-600JD的比例范围为1:1 一 1: 4，二者总和占正极干粉比例为5% -H3.一种高倍率高温钛酸锂聚合物锂离子电池制作方法，其特征在于:所述电解液中VC含量占电解液溶剂比例的10% —15%。
【专利摘要】本发明公开了一种高倍率高温钛酸锂聚合物锂离子电池制作方法，其包括三个步骤，一：通过两头出极耳方式增加电芯极耳数量；二：在常用导电碳SP中掺入高电导率的ECP-600JD；三：在电解液体系中加入一定含量VC。与现有技术相比，本发明一种高倍率高温钛酸锂聚合物锂离子电池制作方法由于使用了双极耳结构，消除电流集中、电池极化大、电池发热量过大、高温性能差的问题，并且配合高电导率ECP-600JD掺入导电碳、以及VC提高电解液导电率的效果共同提高了电池的导电率，更兼电解液中VC与PC的配合对胀气有着明显的改善作用，由此通过一系列方法，解决了钛酸锂电池在应用之中高温性能差、倍率低、胀气等问题。
【IPC分类】H01M10/058
【公开号】CN105098252
【申请号】CN201410202749
【发明人】汪超
【申请人】深圳市沃特玛电池有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2014年5月6日