一种锂电池及制造方法技术

本发明专利技术提供了一种锂电池及制造方法，其中锂电池，包括正极片、电解液和负极片，所述正极片包括正极浆料涂层，所述负极片包括负极浆料涂层，所述正极浆料涂层包括以下重量份的原料组成：镍锰酸锂80-99、碳纳米管0.1-10，粘结剂0.1-15，溶剂余量；所述负极浆料涂层包括以下重量份的原料组成：钛酸锂80-99，碳纳米管1-25，粘结剂1-25，溶剂余量，本发明专利技术的锂电池为一种3V镍锰酸锂和钛酸锂锂电池，具有高的能量密度的同时具有良好的循环性能、安全性能，其中钛酸锂作为电池的负极活性物质，钛酸锂为零应变材料，不易产生锂支晶，从而电池具有更好的安全性能、倍率性能和循环性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利涉及锂电池领域，尤其涉及一种3V镍锰酸锂和钛酸锂锂电池及该电池制造方法。
技术介绍
现在新能源汽车对锂离子电池提出更高的要求，最根本的就要解决其安全问题和提高能量密度。商业化的石墨负极锂离子电池还存在一些弊端，如过充时容易形成锂枝晶，造成电池短路，影响电池的安全性能。钛酸锂为零应变材料，电势较高，不易产生锂支晶，安全性能更好，而且快速充电和低温充电能力更强，但因其电势较高，磷酸铁锂、三元、锰酸锂等正极体系电池标称电压偏低，只有2.0V～2.5V，相应电池能量密度偏低。使用零应变材料钛酸锂匹配一种高电位正极镍锰酸锂，使其拥有较高能量密度的同时具有良好的循环性能、安全性能、快速充电和低温充电能力，会推动锂离子电池在汽车领域的发展。
技术实现思路
本专利技术提供了一种锂电池，使电池兼顾具有较高能量密度的同时具有良好的循环性能、安全性能、快速充电和低温充电能力。本专利技术采取的设计方案为：一种锂电池，包括正极片、电解液和负极片，所述正极片包括正极浆料涂层，所述负极片包括负极浆料涂层，所述正极浆料涂层包括以下重量份的原料组成：镍锰酸锂80～99、碳纳米管0.1～10，粘结剂0.1～15，溶剂余量；所述负极浆料涂层包括以下重量份的原料组成：钛酸锂80～99，碳纳米管1～25，粘结剂1～25，溶剂余量。进一步地，上述的锂电池，其中，所述正极浆料涂层包括以下重量份的原料组成：镍锰酸锂85～99、碳纳米管1～5，粘结剂1～5，溶剂余量；所述负极浆料涂层包括以下重量份的原料组成：钛酸锂85～99，碳纳米管1～5，粘结剂1～5，溶剂余量。进一步地，上述的锂电池，其中，所述正极浆料涂层包括以下重量份的原料组成：镍锰酸锂96.5、碳纳米管1.5，粘结剂2.0，溶剂余量；所述负极浆料涂层包括以下重量份的原料组成：钛酸锂95，碳纳米管2，粘结剂3，溶剂余量。进一步地，上述的锂电池，其中，所述粘结剂为聚偏氟乙烯，所述溶剂为N–甲基吡咯烷酮。进一步地，上述的锂电池，其中，所述正极浆料涂层的单面面密度为150～200g/m2，压实密度为3.45～3.7g/cm3；所述负极浆料涂层的单面面密度为198～220g/m2，压实密度为1.50～1.70g/cm3。进一步地，上述的锂电池，其中，所述正极浆料涂层与负极浆料涂层的容量比为1:1.1。本专利技术的另一面，一种锂电池的制造方法，包括以下步骤：正极浆料的制备；负极浆料的制备。进一步地，上述的制造方法，其中，所述正极浆料的制备包括以下步骤：将粘结剂与溶剂混合均匀得到第一混合物；将碳纳米管加入到第一混合物中搅拌均匀得到第二混合物；将镍锰酸锂加入到第二混合物中搅拌均匀并过滤得到正极浆料。进一步地，上述的制造方法，其中，所述负极浆料的制备包括以下步骤：将粘结剂与溶剂混合均匀得到第三混合物；将碳纳米管加入到第三混合物中搅拌均匀得到第四混合物；将钛酸锂加入到第四混合物中搅拌均匀并过滤得到负极浆料。进一步地，上述的制造方法，其中，所述溶剂为N–甲基吡咯烷酮，所述溶剂在正极浆料与负极浆料中的质量百分比分别为25～30%、55～60%。本专利技术提供了一种锂电池，包括正极片、电解液和负极片，所述正极片包括正极浆料涂层，所述负极片包括负极浆料涂层，所述正极浆料涂层包括以下重量份的原料组成：镍锰酸锂80～99、碳纳米管0.1～10，粘结剂0.1～15，溶剂余量；所述负极浆料涂层包括以下重量份的原料组成：钛酸锂80～99，碳纳米管1～25，粘结剂1～25，溶剂余量，本专利技术的锂电池为一种3V镍锰酸锂和钛酸锂锂电池，具有高的能量密度的同时具有良好的循环性能、安全性能，其中钛酸锂作为电池的负极活性物质，钛酸锂为零应变材料，不易产生锂支晶，从而电池具有更好的安全性能、倍率性能和循环性能；以及使用高电压5V的镍锰酸锂作为电池正极活性物质，使得钛酸锂负极电池电压可以达到3.0V，提高了钛酸锂负极电池的能量密度。具体实施方式在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本专利技术更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本专利技术可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本专利技术发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。为了彻底理解本专利技术，将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构，以便阐释本专利技术的技术方案。本专利技术的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本专利技术还可以具有其他实施方式。实施例1一种锂电池，其中，正极浆料涂层包括以下重量份的原料组成：镍锰酸锂80、碳纳米管0.1，粘结剂0.1，溶剂余量；负极浆料涂层包括以下重量份的原料组成：钛酸锂80，碳纳米管1，溶剂余量。实施例2一种锂电池，其中，正极浆料涂层包括以下重量份的原料组成：镍锰酸锂99、碳纳米管10，粘结剂15，溶剂余量；所述负极浆料涂层包括以下重量份的原料组成：钛酸锂99，碳纳米管25，粘结剂25，溶剂余量。实施例3一种锂电池，其中，正极浆料涂层包括以下重量份的原料组成：镍锰酸锂85、碳纳米管1，粘结剂1，溶剂余量；负极浆料涂层包括以下重量份的原料组成：钛酸锂85，碳纳米管1，粘结剂1，溶剂余量。实施例4一种锂电池，其中，正极浆料涂层包括以下重量份的原料组成：镍锰酸锂85、碳纳米管5，粘结剂5，溶剂余量；负极浆料涂层包括以下重量份的原料组成：钛酸锂85，碳纳米管5，粘结剂5，溶剂余量。实施例5一种锂电池，其中，正极浆料涂层包括以下重量份的原料组成：镍锰酸锂96.5、碳纳米管1.5，粘结剂2.0，溶剂余量；负极浆料涂层包括以下重量份的原料组成：钛酸锂95，碳纳米管2，粘结剂3，溶剂余量。在本专利技术中粘结剂为聚偏氟乙烯，溶剂为为N–甲基吡咯烷酮；电解液为添加防胀气添加剂的常规碳酸酯溶剂体系5V高压电解液。进一步，正极浆料涂层的单面面密度为150～200g/m2，压实密度为3.45～3.7g/cm3；所述负极浆料涂层的单面面密度为198～220g/m2，压实密度为1.50～1.70g/cm3。进一步优选，正极浆料涂层与负极浆料涂层的容量比为1:1.1。本专利技术的锂电池为一种3V镍锰酸锂和钛酸锂锂电池，具有高的能量密度的同时具有良好的循环性能、安全性能，其中钛酸锂作为电池的负极活性物质，钛酸锂为零应变材料，不易产生锂支晶，从而电池具有更好的安全性能、倍率性能和循环性能。本专利技术的另一面，一种锂电池的制造方法，在本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂电池，包括正极片、电解液和负极片，所述正极片包括正极浆料涂层，所述负极片包括负极浆料涂层，其特征在于，所述正极浆料涂层包括以下重量份的原料组成：镍锰酸锂80～99、碳纳米管0.1～10，粘结剂0.1～15，溶剂余量；所述负极浆料涂层包括以下重量份的原料组成：钛酸锂80～99，碳纳米管1～25，粘结剂1～25，溶剂余量。

【技术特征摘要】
1.一种锂电池，包括正极片、电解液和负极片，所述正极片包括正极浆料涂层，所述负
极片包括负极浆料涂层，其特征在于，所述正极浆料涂层包括以下重量份的原料组成：镍锰
酸锂80～99、碳纳米管0.1～10，粘结剂0.1～15，溶剂余量；所述负极浆料涂层包括以下重
量份的原料组成：钛酸锂80～99，碳纳米管1～25，粘结剂1～25，溶剂余量。
2.如权利要求1所述的一种锂电池，其特征在于，所述正极浆料涂层包括以下重量份的
原料组成：镍锰酸锂85～99、碳纳米管1～5，粘结剂1～5，溶剂余量；所述负极浆料涂层包括
以下重量份的原料组成：钛酸锂85～99，碳纳米管1～5，粘结剂1～5，溶剂余量。
3.如权利要求1所述的一种锂电池，其特征在于，所述正极浆料涂层包括以下重量份的
原料组成：镍锰酸锂96.5、碳纳米管1.5，粘结剂2.0，溶剂余量；所述负极浆料涂层包括以下
重量份的原料组成：钛酸锂95，碳纳米管2，粘结剂3，溶剂余量。
4.如权利要求1～3任一所述的一种锂电池，其特征在于，所述粘结剂为聚偏氟乙烯，所
述溶剂为N–甲基吡咯烷酮。
5.如权利要求4所述的一种锂电池，其特征在于，所述正极浆料涂层的单面面密度为
150～200g\...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳治崇，陈兴荣，
申请(专利权)人：韩志茹，
类型：发明
国别省市：广东;44