一种钛酸锂锂离子电池的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种钛酸锂锂离子电池的制备方法，所述锂离子电池的负极的活性材料为钛酸锂，正极的活性材料为能够嵌入脱出锂离子的锂金属氧化物，并且所述正极活性材料层表面设置有钝化层；所述钝化层包括钛酸锂以及导电剂；所述制备方法包括：将所述正极活性材料制浆得到正极活性材料浆料，将钛酸锂和导电剂制浆，得到钝化层浆料，然后依次将正极活性材料浆料，和钝化层浆料涂覆在集流体表面，干燥，热压，得到正极；将钛酸锂制浆得到负极活性材料浆料，将负极活性材料浆料涂覆在集流体表面，干燥，热压，得到负极；将正极和负极夹持隔膜制成电芯，置于电池壳体中，注液，化成，得到所述钛酸锂锂离子电池。本发明专利技术制备得到的钛酸锂锂离子电池安全性好，循环寿命高。循环寿命高。

【技术实现步骤摘要】
一种钛酸锂锂离子电池的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种钛酸锂锂离子电池的制备方法。

技术介绍

[0002]钛酸锂时本领域常用的负极材料，钛酸锂由于具有良好的循环性能，相比较石墨负极，具有极高的安全性能，钛酸锂材料作为负极能够避免产生锂枝晶，从而给电池带来极好的安全性，珠海银隆汽车使用的电池均为钛酸锂电池。钛酸锂电池能够在高温条件下依然保持较高的安全性能。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种钛酸锂锂离子电池的制备方法，所述锂离子电池的负极的活性材料为钛酸锂，正极的活性材料为能够嵌入脱出锂离子的锂金属氧化物，并且所述正极活性材料层表面设置有钝化层；所述钝化层包括钛酸锂以及导电剂；所述制备方法包括：将所述正极活性材料制浆得到正极活性材料浆料，将钛酸锂和导电剂制浆，得到钝化层浆料，然后依次将正极活性材料浆料，和钝化层浆料涂覆在集流体表面，干燥，热压，得到正极；将钛酸锂制浆得到负极活性材料浆料，将负极活性材料浆料涂覆在集流体表面，干燥，热压，得到负极；将正极和负极夹持隔膜制成电芯，置于电池壳体中，注液，化成，得到所述钛酸锂锂离子电池。本专利技术制备得到的钛酸锂锂离子电池安全性好，循环寿命高。具体的方案如下：
[0004]一种钛酸锂锂离子电池的制备方法，所述锂离子电池的负极活性材料为钛酸锂，正极活性材料为能够嵌入脱出锂离子的锂金属氧化物，并且所述正极活性材料层表面设置有钝化层；所述钝化层包括钛酸锂以及导电剂；所述制备方法包括：
[0005]1)将所述正极活性材料制浆得到正极活性材料浆料；
[0006]2)将钛酸锂和导电剂制浆，得到钝化层浆料；
[0007]3)依次将正极活性材料浆料，和钝化层浆料涂覆在集流体表面，干燥，热压，得到正极；
[0008]4)将钛酸锂制浆得到负极活性材料浆料；
[0009]5)将负极活性材料浆料涂覆在集流体表面，干燥，热压，得到负极；
[0010]6)将正极和负极夹持隔膜制成电芯，置于电池壳体中；
[0011]7)注液，化成，得到所述钛酸锂锂离子电池。
[0012]进一步的，所述正极活性材料为镍锰酸锂。
[0013]进一步的，所述钝化层中的钛酸锂与负极活性材料的钛酸锂的组成相同。
[0014]进一步的，所述钛酸锂为Li4Ti4.8Al0.1Zr0.1O12。
[0015]进一步的，所述正极活性材料层的厚度为40
‑
60微米；所述钝化层的厚度为3
‑
5微米。
[0016]进一步的，所述步骤7中，所述注液中，注入的电解液中含有添加剂，所述添加剂为2,6
‑
二氟苯甲醚和亚硫酸乙二醇酯，其中2,6
‑
二氟苯甲醚的浓度为0.8
‑
1体积％；所述亚硫
酸乙二醇酯的浓度为1.6
‑
1.8体积％。
[0017]进一步的，所述化成中，其中化成过包括将电池电压调节至预定电压，所述预定电压＝2.7+k1*2,6
‑
二氟苯甲醚的浓度+k2*亚硫酸乙二醇酯的浓度；其中k1＝2.2；k2＝1.6；在预定电压60摄氏度高温老化4
‑
6h，然后在充电截止电压和放电截止电压恒流充放电循环若干次，充电截止电压为2.7V；放电截止电压为1.5V。
[0018]本专利技术具有如下有益效果：
[0019]1)通过在镍锰酸锂表面涂覆与负极相同的钛酸锂材料，能够极大的提高正极的化学钝化性能，并且能够防止镍元素和锰元素的溶出，提高电池的存储性能；
[0020]2)专利技术人发现2,6
‑
二氟苯甲醚和亚硫酸乙二醇酯组合，能够极大的提高电池的稳定性；
[0021]3)由于正负极表层的钛酸锂组成相同，因此导致电池的SEI膜的成膜效率较低，因此，针对特定的添加剂，在高于充电截止电压下的预定电压，进行短时间的过充电，有利于SEI膜的形成，提高电池的稳定性。
具体实施方式
[0022]本专利技术下面将通过具体的实施例进行更详细的描述，但本专利技术的保护范围并不受限于这些实施例。
[0023]实施例1
[0024]1)将所述正极活性材料镍锰酸锂LiNi
0.4
Mn
0.6
O2制浆得到正极活性材料浆料；
[0025]2)将钛酸锂Li4Ti
4.8
Al
0.1
Zr
0.1
O
12
和导电剂以质量比1:1的比例制浆，得到钝化层浆料；
[0026]3)依次将正极活性材料浆料，和钝化层浆料涂覆在集流体表面，所述正极活性材料层的厚度为40微米；所述钝化层的厚度为3微米，干燥，热压，得到正极；
[0027]4)将钛酸锂Li4Ti
4.8
Al
0.1
Zr
0.1
O
12
制浆得到负极活性材料浆料；
[0028]5)将负极活性材料浆料涂覆在集流体表面，负极活性材料层的厚度为60微米，干燥，热压，得到负极；
[0029]6)将正极和负极夹持隔膜制成电芯，置于电池壳体中；
[0030]7)注液，注入的电解液中含有有机溶剂，锂盐和添加剂，有机溶剂为体积比1:1的碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯，锂盐为六氟磷酸锂，所述添加剂为2,6
‑
二氟苯甲醚和亚硫酸乙二醇酯，其中2,6
‑
二氟苯甲醚的浓度为0.8体积％；所述亚硫酸乙二醇酯的浓度为1.6体积％；化成，其中化成过程包括将电池电压调节至预定电压，所述预定电压＝2.7+2.2*2,6
‑
二氟苯甲醚的浓度+1.6*亚硫酸乙二醇酯的浓度＝2.74V；在预定电压60摄氏度高温老化4h，然后在充电截止电压和放电截止电压0.1C恒流充放电循环3次，充电截止电压为2.7V；放电截止电压为1.5V，得到所述钛酸锂锂离子电池。
[0031]实施例2
[0032]1)将所述正极活性材料镍锰酸锂LiNi
0.4
Mn
0.6
O2制浆得到正极活性材料浆料；
[0033]2)将钛酸锂Li4Ti
4.8
Al
0.1
Zr
0.1
O
12
和导电剂以质量比1:1的比例制浆，得到钝化层浆料；
[0034]3)依次将正极活性材料浆料，和钝化层浆料涂覆在集流体表面，所述正极活性材
料层的厚度为60微米；所述钝化层的厚度为5微米，干燥，热压，得到正极；
[0035]4)将钛酸锂Li4Ti
4.8
Al
0.1
Zr
0.1
O
12
制浆得到负极活性材料浆料；
[0036]5)将负极活性材料浆料涂覆在集流体表面，负极活性材料层的厚度为60微米，干燥，热压，得到负极；
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钛酸锂锂离子电池的制备方法，所述锂离子电池的负极活性材料为钛酸锂，正极活性材料为能够嵌入脱出锂离子的锂金属氧化物，并且所述正极活性材料层表面设置有钝化层；所述钝化层包括钛酸锂以及导电剂；所述制备方法包括：1)将所述正极活性材料制浆得到正极活性材料浆料；2)将钛酸锂和导电剂制浆，得到钝化层浆料；3)依次将正极活性材料浆料，和钝化层浆料涂覆在集流体表面，干燥，热压，得到正极；4)将钛酸锂制浆得到负极活性材料浆料；5)将负极活性材料浆料涂覆在集流体表面，干燥，热压，得到负极；6)将正极和负极夹持隔膜制成电芯，置于电池壳体中；7)注液，化成，得到所述钛酸锂锂离子电池。2.如上述权利要求1所述的方法，所述正极活性材料为镍锰酸锂。3.如上述权利要求1或2所述的方法，所述钝化层中的钛酸锂与负极活性材料的钛酸锂的组成相同。4.如上述权利要求1
‑
3所述的方法，所述钛酸锂为Li4Ti
4.8
Al
0.1
Zr
0.1
O
12
。5.如上...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈德兵，郭卫星，
申请(专利权)人：苏州睿邦工业设计有限公司，
类型：发明
国别省市：