一種鋰電池負極極片的制作方法

文檔序號：77009閱讀：454來源：國知局

專利名稱:一種鋰電池負極極片的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種鋰電池用負極極片，具體涉及一種以鈦酸鋰為負極的鋰電池負極極片。
背景技術(shù)：
近年來，尖晶石鈦酸鋰Li4Ti5012作為新型儲能電池的電極材料日益受到重視，這是因為尖晶石型鈦酸鋰在鋰離子嵌入_脫嵌過程中晶體結(jié)構(gòu)能夠保持高度的穩(wěn)定性，鋰離子嵌入前后都為尖晶石結(jié)構(gòu)，且晶格常數(shù)變化很小，同時體積變化很小，所以鈦酸鋰被稱為"零應變"電極材料。這能夠避免充放電循環(huán)中由于電極材料的來回伸縮而導致結(jié)構(gòu)的破壞，從而提高電極的循環(huán)性能和使用壽命，減少了隨循環(huán)次數(shù)的增加而帶來比容量幅度的衰減，使鈦酸鋰具有優(yōu)異的循環(huán)性能。與碳負極材料相比，鈦酸鋰嵌鋰電位比較高，避免了金屬鋰的沉積，并且其平臺容量超過總?cè)萘康?5%，充電結(jié)束時電位迅速上升，此現(xiàn)象可用于指示終止充電，避免了過充電，因此鈦酸鋰負極的安全性比碳負極材料高；鈦酸鋰的化學擴散系數(shù)比碳負極材料大一個數(shù)量級，充放電速度很快。鈦酸鋰電極還具有大電流充放電性能。同時，鈦酸鋰還具有抗過充性能及熱穩(wěn)定性能好、安全性高、可靠性高、壽命長和比容量大等優(yōu)點，在電動汽車、儲能電池等領域有廣泛的應用。
公開號為CN 101414693A的中國發(fā)明專利申請公布說明書公開了一種基于鋰離子傳導的儲能電池，與傳統(tǒng)鋰離子電池體系不同的是，其特征在于具有尖晶石結(jié)構(gòu)的鈦酸鋰(Li4Ti5012)替代層狀結(jié)構(gòu)的石墨(C6)作為負極活性物質(zhì)，具有尖晶石結(jié)構(gòu)的錳酸鋰(LiMn204)或橄欖石結(jié)構(gòu)的磷酸亞鐵鋰(LiFeP04)替代層狀結(jié)構(gòu)的鈷酸鋰(LiCo02)作為正極活性物質(zhì)。主體負極活性物質(zhì)或正極主體活性物質(zhì)，與碳黑、粘結(jié)劑混勻后涂敷于鋁箔上制成正負極片后制成儲能電池。
鈦酸鋰的嵌鋰電位高，在1V以上，在正常情況下不會形成SEI膜，在實際使用過程中，容易產(chǎn)生過電位，使鋰電池負極電位降到IV以下，造成鈦酸鋰與電解質(zhì)反應分解產(chǎn)生氣體無處釋放而造成氣脹，影響電池的容量及循環(huán)性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種鋰電池負極極片，保護里面的鈦酸鋰活性材料涂層，使其不與電解液直接接觸，即使在過電位的情況下也不與電解質(zhì)反應，避免氣脹現(xiàn)象的產(chǎn)生，同時保證電池的容量和循環(huán)性不降低。
為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種鋰電池負極極片，包括基材、設置在基材表面的活性材料涂層，所述活性材料為鈦酸鋰；還包括設置在活性材料涂層表面的包覆層；所述包覆層平均厚度為0. 2nm-100nm ;所述表面包覆層的材料選自絕緣氧化物、絕緣復合氧化物、磷酸鹽或鋰鹽中的一種或一種以上的混合物。
所述絕緣氧化物選自鎂(Mg)、鋁(Al)、硅(Si)、鈧(Sc)、鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、鋅(Zn)、鎵(Ga)、鍺(Ge)、鋇(Ba)、釔(Y)、鋯(Zr)、鉬
3(Mo)、銦(In)、錫(Sn)、鉭(Ta)、鴇(W)、鑭(La)、鐠(Pr)、釹(Nd)、釤(Sm)、銪(Eu)、釓(Gd)、鋱(Tb)、鏑(Dy)、鈥(Ho)、佴(Er)、銩(Tm)、鐿(Yb)、镥(Lu)或鈰(Ce)的氧化物; 所述絕緣復合氧化物選自鎂(Mg)、鋁(Al)、硅(Si)、鈧(Sc)、鈦(Ti)、釩(V)、鉻 (Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、鋅(Zn)、鎵(Ga)、鍺(Ge)、鋇(Ba)、釔(Y)、鋯(Zr)、鉬(Mo)、銦(In)、錫(Sn)、鉭(Ta)、鴇(W)、鑭(La)、鐠(Pr)、釹(Nd)、釤(Sm)、銪(Eu)、釓 (Gd)、鋱(Tb)、鏑(Dy)、鈥(Ho)、佴(Er)、銩(Tm)、鐿(Yb)、镥(Lu)或鈰(Ce)的復合氧化物；
所述磷酸鹽選自磷酸鋁(A1P04)或磷酸鎂(Mg3(P04)2);
所述鋰鹽選自氟化鋰(LiF)、磷酸鋰(Li3P04) 、LiMP04，其中M是鎂(Mg)、鐵(Fe)、
鈷(Co)、鎳(Ni)、鉻(Cr)、鈦(Ti)或釩(V)。
制備上述鋰電池負極極片的方法，包括如下步驟
(1)將鈦酸鋰、炭黑和粘結(jié)劑混合、攪拌形成漿料。
(2)將步驟(1)所述漿料涂敷于銅箔(鋁箔)襯底上，形成活性材料涂層。
(3)在步驟(2)所述活性材料涂層上再包覆一層包覆層，經(jīng)過輥壓、裁切形成負極極片。
尤其是在活性材料涂層表面包覆一層包覆層的方法可選用本領域技術(shù)人員公知的涂覆包覆層的方法，具體可選擇但不局限于溶膠-凝膠法、磁控濺射法或二次涂布法；具體地
(1)溶膠-凝膠法以二氧化硅包覆層為例，首先，按照正常通用的鋰離子電池負極涂布辦法，比如，以鈦酸鋰為負極活性物質(zhì)，加入導電劑和粘結(jié)劑，并加入溶劑攪拌形成漿料，利用轉(zhuǎn)移式涂布的方式，將漿料涂覆在銅箔(鋁箔)表面，烘干后形成正常以鈦酸鋰為活性物質(zhì)的負極片。然后另外將四烷氧基硅烷用乙醇按l : 4比例溶解形成均勻溶膠，然后將做好的電極片在四烷氧基硅烷里面浸泡后取出，在14(TC烘箱內(nèi)烘烤5小時，形成包覆有二氧化硅的鈦酸鋰極片。
(2)磁控濺射法利用微顆粒磁控鍍膜設備，將鈦酸鋰為活性物質(zhì)的鋰電池負極極片為基材，以上文中所述的氧化物或鹽類物質(zhì)為靶材，通過調(diào)節(jié)真空室內(nèi)的工作氣壓、濺射功率、溫度和濺射時間等工藝參數(shù)，在鋰電池負極極片表面沉積上均勻連續(xù)、致密和純度高的包覆層。
(3) 二次涂布以二氧化硅包覆層為例，將二氧化硅和PVDF按5 : 1比例混合，然后溶解在重量為固體料300X的NMP中，形成二氧化硅漿料，然后將鋰離子電池極片通用轉(zhuǎn) 移式涂布設備，將漿料涂布在已經(jīng)涂布有鈦酸鋰的負極片上，形成二氧化硅包覆的鈦酸鋰負極極片。
本發(fā)明的基本原理是經(jīng)表面涂敷一層包覆層的鋰電池負極極片，其表面包覆層
將內(nèi)層的活性材料與電解質(zhì)隔開，減低了高電位時因電解質(zhì)分解所造成的容量損失；同時，
這層包覆層既不會影響鋰離子在活性材料內(nèi)部的輸運性質(zhì)，也不會對其活性材料表面的輸
運性質(zhì)產(chǎn)生顯著影響；相反，由于表面包覆改性對活性材料涂層的保護，減少了因電解質(zhì)分
解所造成的容量損失，使得它的循環(huán)性也得到相應的提高。
由于上述技術(shù)方案運用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點
1.本發(fā)明通過對鋰電池負極極片表面涂敷一層包覆層，該包覆層將內(nèi)層的活性材料與電解質(zhì)隔開，使其即使在過電位的情況下也不與電解質(zhì)反應，避免氣脹現(xiàn)象的產(chǎn)生，同時保證電池的容量和循環(huán)性不降低。
2.本發(fā)明的制備方法簡單且易于操作，具有良好的應用前景。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步描述實施例一
(1)將9. 2Kg磷酸鐵鋰和0. 5Kg炭黑預先干混，再加入0. 5KgPVDF(聚偏氟乙烯) 的N-甲基吡咯烷酮溶液在常溫下混合形成漿料，均勻涂敷于鋁箔襯底上，烘干，經(jīng)過輥壓，裁切成正極極片。
(2)將9. 2Kg鈦酸鋰和0. 4Kg炭黑，再加入0. 6KgPVDF(聚偏氟乙烯)的N-甲基吡咯烷酮溶液在常溫下混合形成漿料，均勻涂敷于銅箔襯底上，形成活性材料涂層。將三氧化二鋁(A1203)和PVDF按5 : 1比例混合，然后溶解在重量為固體料300%的NMP中，形成三氧化二鋁(A1203)漿料，然后用鋰離子電池極片通用轉(zhuǎn)移式涂布設備，將漿料涂布在活性材料涂層上，形成三氧化二鋁(A1203)包覆的鈦酸鋰負極極片，經(jīng)過輥壓，裁切成負極極片。 (3)將制成的正負極片按照一層正極極片、一層負極極片的層疊結(jié)構(gòu)，正負極極片之間以微孔隔膜隔離，組裝成電池，進行電化學性能測試。實施例二
(1)將9. 2Kg磷酸鐵鋰和0. 5Kg炭黑預先干混，再加入0. 5KgPVDF(聚偏氟乙烯) 的N-甲基吡咯烷酮溶液在常溫下混合形成漿料，均勻涂敷于鋁箔襯底上，烘干，經(jīng)過輥壓，裁切成正極極片。
(2)將9. 2Kg鈦酸鋰和0. 4Kg炭黑，再加入0. 6KgPVDF(聚偏氟乙烯)的N-甲基吡咯烷酮溶液在常溫下混合形成漿料，均勻涂敷于銅箔襯底上，形成活性材料涂層。將二氧化鈦(Ti02)和PVDF按5 : 1比例混合，然后溶解在重量為固體料300 %的NMP中，形成二氧化鈦(Ti02)漿料，然后用鋰離子電池極片通用轉(zhuǎn)移式涂布設備，將漿料涂布在活性材料涂層上，形成二氧化鈦(Ti02)包覆的鈦酸鋰負極極片，經(jīng)過輥壓，裁切成負極極片。 (3)將制成的正負極片按照一層正極極片、一層負極極片的層疊結(jié)構(gòu)，正負極極片之間以微孔隔膜隔離，組裝成電池，進行電化學性能測試。實施例三
(1)將9. 2Kg磷酸鐵鋰和0. 5Kg炭黑預先干混，再加入0. 5KgPVDF(聚偏氟乙烯) 的N-甲基吡咯烷酮溶液在常溫下混合形成漿料，均勻涂敷于鋁箔襯底上，烘干，經(jīng)過輥壓，裁切成正極極片。
(2)將9. 2Kg鈦酸鋰和0. 4Kg炭黑，再加入0. 6KgPVDF(聚偏氟乙烯)的N-甲基吡
咯烷酮溶液在常溫下混合形成漿料，均勻涂敷于銅箔襯底上，形成活性材料涂層。將二氧化
硅(Si02)和PVDF按5 : 1比例混合，然后溶解在重量為固體料300 %的NMP中，形成二氧
化硅(Si02)漿料，然后用鋰離子電池極片通用轉(zhuǎn)移式涂布設備，將漿料涂布在活性材料涂
層上，形成二氧化硅(Si02)包覆的鈦酸鋰負極極片，經(jīng)過輥壓，裁切成負極極片。
(3)將制成的正負極片按照一層正極極片、一層負極極片的層疊結(jié)構(gòu)，正負極極片
之間以微孔隔膜隔離，組裝成電池，進行電化學性能測試。[0036] 實施例四
(1)將9. 2Kg錳酸鋰和0. 5Kg炭黑預先干混，再加入0. 5KgPVDF (聚偏氟乙烯)的 N-甲基吡咯烷酮溶液在常溫下混合形成漿料，均勻涂敷于鋁箔襯底上，烘干，經(jīng)過輥壓，裁切成正極極片。
(2)將9. 2Kg鈦酸鋰和0. 4Kg炭黑，再加入0. 6KgPVDF(聚偏氟乙烯)的N-甲基吡咯烷酮溶液在常溫下混合形成漿料，均勻涂敷于銅箔襯底上，形成活性材料涂層。將三氧化二鋁(A1203)和PVDF按5 : 1比例混合，然后溶解在重量為固體料300%的NMP中，形成三氧化二鋁(A1203)漿料，然后用鋰離子電池極片通用轉(zhuǎn)移式涂布設備，將漿料涂布在活性材料涂層上，形成三氧化二鋁(A1203)包覆的鈦酸鋰負極極片，經(jīng)過輥壓，裁切成負極極片。 (3)將制成的正負極片按照一層正極極片、一層負極極片的層疊結(jié)構(gòu)，正負極極片之間以微孔隔膜隔離，組裝成電池，進行電化學性能測試。實施例五
(1)將9. 2Kg錳酸鋰和0. 5Kg炭黑預先干混，再加入0. 5KgPVDF (聚偏氟乙烯)的 N-甲基吡咯烷酮溶液在常溫下混合形成漿料，均勻涂敷于鋁箔襯底上，烘干，經(jīng)過輥壓，裁切成正極極片。
(2)將9. 2Kg鈦酸鋰和0. 4Kg炭黑，再加入0. 6KgPVDF(聚偏氟乙烯)的N-甲基吡咯烷酮溶液在常溫下混合形成漿料，均勻涂敷于銅箔襯底上，形成活性材料涂層。將二氧化鈦(Ti02)和PVDF按5 : 1比例混合，然后溶解在重量為固體料300 %的NMP中，形成二氧化鈦(Ti02)漿料，然后用鋰離子電池極片通用轉(zhuǎn)移式涂布設備，將漿料涂布在活性材料涂層上，形成二氧化鈦(Ti02)包覆的鈦酸鋰負極極片，經(jīng)過輥壓，裁切成負極極片。 (3)將制成的正負極片按照一層正極極片、一層負極極片的層疊結(jié)構(gòu)，正負極極片之間以微孔隔膜隔離，組裝成電池，進行電化學性能測試。實施例六
(1)將9. 2Kg錳酸鋰和0. 5Kg炭黑預先干混，再加入0. 5KgPVDF (聚偏氟乙烯)的 N-甲基吡咯烷酮溶液在常溫下混合形成漿料，均勻涂敷于鋁箔襯底上，烘干，經(jīng)過輥壓，裁切成正極極片。
(2)將9. 2Kg鈦酸鋰和0. 4Kg炭黑，再加入0. 6KgPVDF(聚偏氟乙烯)的N-甲基吡咯烷酮溶液在常溫下混合形成漿料，均勻涂敷于銅箔襯底上，形成活性材料涂層。將二氧化硅(Si02)和PVDF按5 : 1比例混合，然后溶解在重量為固體料300 %的NMP中，形成二氧化硅(Si02)漿料，然后用鋰離子電池極片通用轉(zhuǎn)移式涂布設備，將漿料涂布在活性材料涂層上，形成二氧化硅(Si02)包覆的鈦酸鋰負極極片，經(jīng)過輥壓，裁切成負極極片。 (3)將制成的正負極片按照一層正極極片、一層負極極片的層疊結(jié)構(gòu)，正負極極片之間以微孔隔膜隔離，組裝成電池，進行電化學性能測試。實施例七
(1)將9. 2Kg鈷酸鋰和0. 4Kg炭黑預先干混，再加入0. 4KgPVDF (聚偏氟乙烯)的 N-甲基吡咯烷酮溶液在常溫下混合形成漿料，均勻涂敷于鋁箔襯底上，烘干，經(jīng)過輥壓，裁切成正極極片。
(2)將9.2Kg鈦酸鋰和0.4Kg炭黑，再加入0.6KgPVDF(聚偏氟乙烯)的N-甲基吡咯烷酮溶液在常溫下混合形成漿料，均勻涂敷于銅箔襯底上，形成活性材料涂層。將三氧化
6二鋁(A1203)和PVDF按5 : 1比例混合，然后溶解在重量為固體料300%的NMP中，形成三氧化二鋁(A1203)漿料，然后用鋰離子電池極片通用轉(zhuǎn)移式涂布設備，將漿料涂布在活性材料涂層上，形成三氧化二鋁(A1203)包覆的鈦酸鋰負極極片，經(jīng)過輥壓，裁切成負極極片。
(3)將制成的正負極片按照一層正極極片、一層負極極片的層疊結(jié)構(gòu)，正負極極片之間以微孔隔膜隔離，組裝成電池，進行電化學性能測試。實施例八
(1)將9. 2Kg鈷酸鋰和0. 4Kg炭黑預先干混，再加入0. 4KgPVDF (聚偏氟乙烯)的 N-甲基吡咯烷酮溶液在常溫下混合形成漿料，均勻涂敷于鋁箔襯底上，烘干，經(jīng)過輥壓，裁切成正極極片。
(2)將9.2Kg鈦酸鋰和0.4Kg炭黑，再加入0.6KgPVDF(聚偏氟乙烯)的N-甲基吡咯烷酮溶液在常溫下混合形成漿料，均勻涂敷于銅箔襯底上，形成活性材料涂層。將二氧化鈦(Ti02)和PVDF按5 : 1比例混合，然后溶解在重量為固體料300 %的NMP中，形成二氧化鈦(Ti02)漿料，然后用鋰離子電池極片通用轉(zhuǎn)移式涂布設備，將漿料涂布在活性材料涂層上，形成二氧化鈦(Ti02)包覆的鈦酸鋰負極極片，經(jīng)過輥壓，裁切成負極極片。 (3)將制成的正負極片按照一層正極極片、一層負極極片的層疊結(jié)構(gòu)，正負極極片之間以微孔隔膜隔離，組裝成電池，進行電化學性能測試。實施例九
(1)將9. 2Kg鈷酸鋰和0. 4Kg炭黑預先干混，再加入0. 4KgPVDF (聚偏氟乙烯)的 N-甲基吡咯烷酮溶液在常溫下混合形成漿料，均勻涂敷于鋁箔襯底上，烘干，經(jīng)過輥壓，裁切成正極極片。
(2)將9. 2Kg鈦酸鋰和0. 4Kg炭黑，再加入0. 6KgPVDF(聚偏氟乙烯)的N-甲基吡咯烷酮溶液在常溫下混合形成漿料，均勻涂敷于銅箔襯底上，形成活性材料涂層。將二氧化硅(Si02)和PVDF按5 : 1比例混合，然后溶解在重量為固體料300 %的NMP中，形成二氧化硅(Si02)漿料，然后用鋰離子電池極片通用轉(zhuǎn)移式涂布設備，將漿料涂布在活性材料涂層上，形成二氧化硅(Si02)包覆的鈦酸鋰負極極片，經(jīng)過輥壓，裁切成負極極片。 (3)將制成的正負極片按照一層正極極片、一層負極極片的層疊結(jié)構(gòu)，正負極極片之間以微孔隔膜隔離，組裝成電池，進行電化學性能測試。實施例十
(1)將9. 2Kg磷酸鐵鋰和0. 5Kg炭黑預先干混，再加入0. 5KgPVDF(聚偏氟乙烯) 的N-甲基吡咯烷酮溶液在常溫下混合形成漿料，均勻涂敷于鋁箔襯底上，烘干，經(jīng)過輥壓，裁切成正極極片。
(2)將9. 2Kg鈦酸鋰和0. 4Kg炭黑，再加入0. 6KgPVDF(聚偏氟乙烯)的N-甲基
吡咯烷酮溶液在常溫下混合形成漿料，均勻涂敷于銅箔襯底上，形成活性材料涂層。將磷酸
鋁(A1P04)和PVDF按5 : 1比例混合，然后溶解在重量為固體料300%的NMP中，形成磷酸
鋁(A1P04)漿料，然后用鋰離子電池極片通用轉(zhuǎn)移式涂布設備，將漿料涂布在活性材料涂層
上，形成磷酸鋁(A1P04)包覆的鈦酸鋰負極極片，經(jīng)過輥壓，裁切成負極極片。
(3)將制成的正負極片按照一層正極極片、一層負極極片的層疊結(jié)構(gòu)，正負極極片
之間以微孔隔膜隔離，組裝成電池，進行電化學性能測試。
實施例i^一
7[0065] (1)將9. 2Kg磷酸鐵鋰和0. 5Kg炭黑預先干混，再加入0. 5KgPVDF(聚偏氟乙烯) 的N-甲基吡咯烷酮溶液在常溫下混合形成漿料，均勻涂敷于鋁箔襯底上，烘干，經(jīng)過輥壓，裁切成正極極片。
(2)將9. 2Kg鈦酸鋰和0. 4Kg炭黑，再加入0. 6KgPVDF(聚偏氟乙烯)的N-甲基
吡咯烷酮溶液在常溫下混合形成漿料，均勻涂敷于銅箔襯底上，形成活性材料涂層。將氟化
鋰(LiF)和PVDF按5 : 1比例混合，然后溶解在重量為固體料300X的NMP中，形成氟化鋰
(LiF))漿料，然后用鋰離子電池極片通用轉(zhuǎn)移式涂布設備，將漿料涂布在活性材料涂層上，
形成氟化鋰(LiF)包覆的鈦酸鋰負極極片，經(jīng)過輥壓，裁切成負極極片。
(3)將制成的正負極片按照一層正極極片、一層負極極片的層疊結(jié)構(gòu)，正負極極片
之間以微孔隔膜隔離，組裝成電池，進行電化學性能測試。
對比例一
(1)將9. 2Kg磷酸鐵鋰和0. 5Kg炭黑預先干混，再加入0. 5KgPVDF(聚偏氟乙烯) 的N-甲基吡咯烷酮溶液在常溫下混合形成漿料，均勻涂敷于鋁箔襯底上，烘干，經(jīng)過輥壓，裁切成正極極片。
(2)將9. 2Kg鈦酸鋰和0. 4Kg炭黑，再加入0. 6KgPVDF(聚偏氟乙烯)的N-甲基吡咯烷酮溶液在常溫下混合形成漿料，均勻涂敷于銅箔襯底上，經(jīng)過輥壓，裁切成負極極片。
(3)將制成的正負極片按照一層正極極片、一層負極極片的層疊結(jié)構(gòu)，正負極極片
之間以微孔隔膜隔離，組裝成電池，進行電化學性能測試。對比例二
(1)將9. 2Kg錳酸鋰和0. 5Kg炭黑預先干混，再加入0. 5KgPVDF (聚偏氟乙烯)的 N-甲基吡咯烷酮溶液在常溫下混合形成漿料，均勻涂敷于鋁箔襯底上，烘干，經(jīng)過輥壓，裁切成正極極片。
(2)將9. 2Kg鈦酸鋰和0. 4Kg炭黑，再加入0. 6KgPVDF(聚偏氟乙烯)的N-甲基吡咯烷酮溶液在常溫下混合形成漿料，均勻涂敷于銅箔襯底上，經(jīng)過輥壓，裁切成負極極片。
(3)將制成的正負極片按照一層正極極片、一層負極極片的層疊結(jié)構(gòu)，正負極極片
之間以微孔隔膜隔離，組裝成電池，進行電化學性能測試。對比例三
(1)將9. 2Kg鈷酸鋰和0. 4Kg炭黑預先干混，再加入0. 4KgPVDF (聚偏氟乙烯)的 N-甲基吡咯烷酮溶液在常溫下混合形成漿料，均勻涂敷于鋁箔襯底上，烘干，經(jīng)過輥壓，裁切成正極極片。
(2)將9. 2Kg鈦酸鋰和0. 4Kg炭黑，再加入0. 6KgPVDF(聚偏氟乙烯)的N-甲基吡咯烷酮溶液在常溫下混合形成漿料，均勻涂敷于銅箔襯底上，經(jīng)過輥壓，裁切成負極極片。
(3)將制成的正負極片按照一層正極極片、一層負極極片的層疊結(jié)構(gòu)，正負極極片之間以微孔隔膜隔離，組裝成電池，進行電化學性能測試。
上述實施例跟對比例的電性能測試數(shù)據(jù)見表1 表l
循環(huán)1000次
極片包正極活性初始放電
電芯厚[0085]
度(mm)
實施例一
11. 15
實施例二
11. 56
實施例三
實施例四
實施例五
實施例六
實施例七
實施例八
實施例九
實施例十
實施例十
一
對比例一
對比例二
對比例三
3791. 936 3777. 132
8. 38
8. 75
9. 95 9. 2 9. 04
8. 9
9. 32 9. 22 9. 71
12. 78 15. 35
13. 42
哀減(％ )
9. 92 9. 85
10. 70
11. 39 11. 47 11. 38
10. 91
11. 57 10. 79
10. 89
11. 24
12. 80
13. 68 13. 74。
覆材料
物質(zhì) 容量(AH)
(AH)
A1203磷酸鐵鋰4209.52
Ti02磷酸鐵鋰4189.83
Si02磷酸鐵鋰4168.493819.171
AlA錳酸鋰4150.763787. 569
Ti02錳酸鋰4057.213653. 518
Si02錳酸鋰4125.593746.036
AlA鈷酸鋰4197.713818.237
Ti02鈷酸鋰4167.483796.574
Si02鈷酸鋰42033811. 28
A1P04磷酸鐵鋰4177.343792. 189
LiF磷酸鐵鋰4196.173788.721
磷酸鐵鋰 4202. 68 3665. 577 錳酸鋰 4056. 79 3434.073 鈷酸鋰
4162. 57
3603.953
無無無
9
權(quán)利要求
一種鋰電池負極極片，包括基材、設置在基材表面的活性材料涂層，所述活性材料為鈦酸鋰；其特征在于，還包括設置在活性材料涂層表面的包覆層；所述包覆層平均厚度為0.2nm-100nm；所述表面包覆層的材料選自絕緣氧化物、絕緣復合氧化物、磷酸鹽或鋰鹽中的一種或一種以上的混合物。
2. 根據(jù)權(quán)利要求
l所述的鋰電池負極極片，其特征在于，所述絕緣氧化物選自鎂、鋁、硅、鈧、鈦、釩、鉻、錳、鐵、鈷、鎳、鋅、鎵、鍺、鋇、釔、鋯、鉬、銦、錫、鉭、鎢、鑭、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、佴、銩、鐿、镥或鈰的氧化物。
3. 根據(jù)權(quán)利要求
l所述的鋰電池負極極片，其特征在于，所述絕緣復合氧化物選自鎂、鋁、硅、鈧、鈦、釩、鉻、錳、鐵、鈷、鎳、鋅、鎵、鍺、鋇、釔、鋯、鉬、銦、錫、鉭、鎢、鑭、鐠、釹、釤、銪、禮、鋱、鏑、鈥、餌、銩、鐿、镥或鈰的復合氧化物。
4. 根據(jù)權(quán)利要求
l所述的鋰電池負極極片，其特征在于，所述磷酸鹽選自磷酸鋁或磷酸鎂。
5. 根據(jù)權(quán)利要求
l所述的鋰電池負極極片，其特征在于，所述鋰鹽選自氟化鋰、磷酸鋰、LiMP(^，其中M選自鎂、鐵、鈷、鎳、鉻、鈦或釩中的一種。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種鋰電池用負極極片，具體涉及一種以鈦酸鋰為負極的鋰電池負極極片。一種鋰電池負極極片，包括基材、設置在基材表面的活性材料涂層；還包括設置在活性材料涂層表面的包覆層；所述包覆層平均厚度為0.2nm-100nm；所述表面包覆層的材料選自絕緣氧化物、絕緣復合氧化物、磷酸鹽或鋰鹽中的一種或一種以上的混合物。本發(fā)明通過對鋰電池負極極片表面涂敷一層包覆層，該包覆層將內(nèi)層的活性材料與電解質(zhì)隔開，使其即使在過電位的情況下也不與電解質(zhì)反應，避免氣脹現(xiàn)象的產(chǎn)生，同時保證電池的容量和循環(huán)性不降低。
文檔編號H01M4/131GKCN101740753SQ200910264750
公開日2010年6月16日申請日期2009年12月24日
發(fā)明者吳曉東申請人:蘇州星恒電源有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan

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