一种钛酸锂电池及制造方法技术

本发明专利技术涉及一种钛酸锂电池，包括正极片、负极片、隔膜、电解液和外包装，所述的正极片、负极片分别由正、负集流体和涂覆在正、负极集流体上的正、负极材料组成，负极材料包括负极活性物质、负极导电剂与负极粘结剂，所述负极活性物质为不规则型三元正极材料。由于负极中采用了不规则型三元材料，由于含镍比例高型负极的最大充电电位在4.4V，从而使得该材料制备的电池具有很高的比容量，大于180mAh/g，同时具有较高的稳定性；本发明专利技术中采用高比容量负极与钛酸锂正极搭配组装电芯的能量密度可实现90Wh/kg，显著高于现有钛酸锂电池能量密度。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种钛酸锂电池，包括正极片、负极片、隔膜、电解液和外包装，所述的正极片、负极片分别由正、负集流体和涂覆在正、负极集流体上的正、负极材料组成，负极材料包括负极活性物质、负极导电剂与负极粘结剂，所述负极活性物质为不规则型三元正极材料。由于负极中采用了不规则型三元材料，由于含镍比例高型负极的最大充电电位在4.4V，从而使得该材料制备的电池具有很高的比容量，大于180mAh/g，同时具有较高的稳定性；本专利技术中采用高比容量负极与钛酸锂正极搭配组装电芯的能量密度可实现90Wh/kg，显著高于现有钛酸锂电池能量密度。【专利说明】
本专利技术属于锂离子电池
，尤其涉及一种具有高能量密度的不规则型三元-钛酸锂型锂离子蓄电池及制造方法。
技术介绍
目前商品化的锂离子电池的负极材料基本上都是采用石墨类碳材料。碳材料具有热稳定性高、导电性好、锂离子嵌入脱出速率快、可逆性高等优点，但碳材料也存在一些缺点:首次充放电效率低、过充时容易析锂等，与碳材料相比，钛酸锂(Li4Ti5O12)具有明显的优势:1)是一种接近零体积的脱嵌锂插入材料，在充放电过程中不发生结构改变，循环性能好；2)有很好的充放电平台；3)理论比容量为175 mAh/g，实际比容量可达160 mAh/g，并集中在平台区域；4)不与电解液发生反应；5)原材料价格便宜，制备较易；6)具备快速充放电特征(比碳的扩散系统高一个数量级)；其具备了长寿命和高安全的可能性，因此无论是在插电混合动力汽车还是规模化储能领域，其应用前景均一致被看好，近年来逐渐成为全世界范围内的研究热点。然而，目前阶段钛酸锂电池并没有走向市场，其中一个主要原因是钛酸锂与常见的正极材料磷酸铁锂(LiFeP04)、锰酸锂(LiMn204)、三元材料(LiNi1/3Co1/3Mn1/302)搭配组装成锂离子电池能量密度偏低，普遍只有50Wh/kg - 75ffh/kg,主要原因是钛酸锂负极的锂离子嵌入、脱出电位平台较高(vs.LiVLi = 1.55V)，远高于石墨负极的锂离子嵌入、脱出电位平台(vs.LiVLi = O V)，导致全电池的输出电压普遍只有1.7V - 2.5V左右 ，远远低于采用石墨负极锂离子电池的3.2-4.2V。此外，上述正极材料磷酸铁锂(LiFePO4)、锰酸锂(LiMn2O4)、三元材料(LiNi!Z3Col73Mnl73O2)的克容量普遍低于160mAh/g,因此该电池容量低，电压平台低，能量密度低的难题一致都悬而未决。中国专利【专利技术者】赵亚, 刘旭, 马伟华, 颜雪冬 申请人:宁波维科电池股份有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钛酸锂电池，包括正极片、负极片、隔膜、电解液和外包装，所述的正极片、负极片分别由正、负集流体和涂覆在正、负极集流体上的正、负极材料组成，其特征在于，负极材料包括负极活性物质、负极导电剂与负极粘结剂，负极材料中各组分的质量百分含量为：负极活性物质50‑70%，负极导电剂15‑25%，负极粘结剂15‑25%；所述负极活性物质为LiNi0.33Co0.33Mn0.33O2、LiNi0.3Co0.35Mn0.35O2、LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2、LiNi0.4Co0.3Mn0.3O2、LiNi0.2Co0.35Mn0.45O2中的至少一种。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵亚，刘旭，马伟华，颜雪冬，
申请(专利权)人：宁波维科电池股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33