上限為2.7V，恒流充滿后轉(zhuǎn)為2.7V恒壓充電，充滿后將電池于100 °C下擱置12小時(shí)進(jìn)行高溫老化，抽真空至-98kPa后分容，分容以0.5C 一次性完成，控制分容截止電壓為1.5V。
[0018]對得到的電池在55°C，1C/1C的條件下進(jìn)行循環(huán)性能測試，得到的循環(huán)性能測試圖如圖1所示。
[0019]從圖1可以看出，電池在55°C下循環(huán)1402周，不發(fā)生任何氣脹，容量衰減緩慢，循環(huán)穩(wěn)定性好，說明本發(fā)明的方法不僅有效解決了以鈦酸鋰為負(fù)極的鋰離子電池脹氣問題，還能提尚電池循環(huán)穩(wěn)定性。
[0020]在本發(fā)明的技術(shù)方案范圍內(nèi)，得到的電池在55°C，1C/1C的條件下的循環(huán)性能測試圖均與圖1類似，故不在下述的其他實(shí)施例中一一羅列與贅述。
[0021]實(shí)施例2
(1)制作正、負(fù)極片:將正極材料(聚偏氟乙烯7%，超導(dǎo)碳黑5%，LiNi1/3Co1/3Mn1/302余量)分散在有機(jī)溶劑(N-甲基吡咯烷酮)中，攪拌均勻后涂覆于正極集流體上，在50°C烘干后輥壓得到厚度為100 μπι，壓實(shí)密度為在2.8g/cm3的正極片；將負(fù)極材料(羧甲基纖維素鈉2%，丁苯橡膠8%，超導(dǎo)碳黑4%，鈦酸鋰余量)分散于水中，攪拌均勻后涂覆于負(fù)極集流體上，在90°C烘干后經(jīng)輥壓得到厚度為60 μm，壓實(shí)在1.8g/cm3的負(fù)極片，涂覆時(shí)其中正極單位面積容量:負(fù)極單位面積容量=1.05:1 ;將上述極片放入真空烘箱中120°C烘烤22小時(shí)后經(jīng)裁剪即得正、負(fù)極片成品，烘烤時(shí)控制正、負(fù)極片水分含量在200ppm以下；
(2)制作電芯:按質(zhì)量比1:19的配比稱取聚偏氟乙烯和鈦酸鋰后，將聚乙烯、鈦酸鋰加AN-甲基吡咯烷酮中分散成固含量為30%，粘度為300mPa.s的漿料，將漿料涂布于聚乙烯隔膜其中一面后烘干得陶瓷涂覆聚乙烯隔膜，漿料涂布面密度為14g/m2，陶瓷涂覆聚乙烯隔膜的厚度為16 μπι，陶瓷涂層的厚度為2 μπι;按照正極片、陶瓷涂覆聚乙烯隔膜、負(fù)極片的順序采用疊片式結(jié)構(gòu)制成電芯，其中隔膜上具有陶瓷涂層的一面與負(fù)極片貼合；
(3)焊接包裝:將電芯中的正、負(fù)極片分別用極耳焊接在一起，形成正、負(fù)極引出端，將電芯放入鋁塑包裝袋中，分別引出正、負(fù)極耳，在極耳膠處加熱，使鋁塑袋的塑膠與極耳膠熔合，從而實(shí)現(xiàn)電芯頂側(cè)密封，軟包電池的一側(cè)為開口狀態(tài)，留待電解液注入用途；
(4)封裝注液:將電解液注入電芯后，封好注液口，電解液中的電解質(zhì)鹽LiPF6,LiPFj9濃度為lmol/L，電解液中的溶劑由丙基碳酸酯(PC)+甲基乙基碳酸酯(EMC)按體積比1:1混合而成，電解液添加劑為雙草酸硼酸鋰(LiBOB)，添加量為電解液的0.1% ;
(5)化成分容:預(yù)充、化成以0.2C的制度一次性完成，控制電壓上限為2.7V，恒流充滿后轉(zhuǎn)為2.7V恒壓充電，充滿后將電池于90°C下擱置12小時(shí)進(jìn)行高溫老化，抽真空至-98kPa后分容，分容以0.5C 一次性完成，控制分容截止電壓為1.5V。
[0022]實(shí)施例3
(1)制作正、負(fù)極片:將正極材料(聚偏氟乙烯7%，超導(dǎo)碳黑5%，LiNi1/3Co1/3Mn1/302余量)分散在有機(jī)溶劑(N-甲基吡咯烷酮)中，攪拌均勻后涂覆于正極集流體上，在100°C烘干后輥壓得到厚度為350 μπι，壓實(shí)密度為在3.4g/cm3的正極片；將負(fù)極材料(羧甲基纖維素鈉2%，丁苯橡膠8%，超導(dǎo)碳黑4%，鈦酸鋰余量)分散于水中，攪拌均勻后涂覆于負(fù)極集流體上，在120°C烘干后經(jīng)輥壓得到厚度為200 μ m，壓實(shí)在2.4g/cm3的負(fù)極片，涂覆時(shí)其中正極單位面積容量:負(fù)極單位面積容量=1.5:1 ;將上述極片放入真空烘箱中130°C烘烤24小時(shí)后經(jīng)裁剪即得正、負(fù)極片成品，烘烤時(shí)控制正、負(fù)極片水分含量在200ppm以下；
(2)制作電芯:按質(zhì)量比1:20的配比稱取聚偏氟乙烯和鈦酸鋰后，將聚乙烯、鈦酸鋰加入N-甲基吡咯烷酮中分散成固含量為32%，粘度為320mPa.s的漿料，將漿料涂布于聚乙烯隔膜其中一面后烘干得陶瓷涂覆聚乙烯隔膜，漿料涂布面密度為14.3g/m2，陶瓷涂覆聚乙烯隔膜的厚度為25 μm，陶瓷涂層的厚度為5 μm ;按照正極片、陶瓷涂覆聚乙烯隔膜、負(fù)極片的順序采用疊片式結(jié)構(gòu)制成電芯，其中隔膜上具有陶瓷涂層的一面與負(fù)極片貼合；
(3)焊接包裝:將電芯中的正、負(fù)極片分別用極耳焊接在一起，形成正、負(fù)極引出端，將電芯放入鋁塑包裝袋中，分別引出正、負(fù)極耳，在極耳膠處加熱，使鋁塑袋的塑膠與極耳膠熔合，從而實(shí)現(xiàn)電芯頂側(cè)密封，軟包電池的一側(cè)為開口狀態(tài)，留待電解液注入用途；
(4)封裝注液:將電解液注入電芯后，封好注液口，電解液中的電解質(zhì)鹽LiPF6,LiPFj9濃度為lmol/L，電解液中的溶劑由丙基碳酸酯(PC)+甲基乙基碳酸酯(EMC)按體積比1:1混合而成，電解液添加劑為雙草酸硼酸鋰(LiBOB)，添加量為電解液的0.3% ;
(5)化成分容:預(yù)充、化成以0.2C的制度一次性完成，控制電壓上限為2.7V，恒流充滿后轉(zhuǎn)為2.7V恒壓充電，充滿后將電池于120 °C下擱置12小時(shí)進(jìn)行高溫老化，抽真空至-98kPa后分容，分容以0.5C 一次性完成，控制分容截止電壓為1.5V。
[0023]以上所述的實(shí)施例只是本發(fā)明的一種較佳的方案，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，在不超出權(quán)利要求所記載的技術(shù)方案的前提下還有其它的變體及改型。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種解決鈦酸鋰負(fù)極鋰離子電池高溫脹氣的方法，包括制作正、負(fù)極片一制作電芯—焊接包裝一封裝注液一化成分容，其特征在于，制作正、負(fù)極片時(shí)，控制設(shè)計(jì)正極片容量>設(shè)計(jì)負(fù)極片容量；制作電芯時(shí)采用的隔膜為陶瓷涂覆聚乙烯隔膜，陶瓷涂覆聚乙烯隔膜厚度為16~25 μπι ;化成分容時(shí)，先對化成后對電池進(jìn)行高溫老化再分容，高溫老化的溫度為 90~120Γ。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種解決鈦酸鋰負(fù)極鋰離子電池高溫脹氣的方法，其特征在于，制作正、負(fù)極片時(shí)，控制正極單位面積容量:負(fù)極單位面積容量=1.05-1.5:1。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種解決鈦酸鋰負(fù)極鋰離子電池高溫脹氣的方法，其特征在于，所述陶瓷涂覆聚乙烯隔膜通過以下方法制得:按質(zhì)量比1:19~20的配比稱取聚偏氟乙烯和鈦酸鋰后，將聚乙烯、鈦酸鋰分別加入N-甲基吡咯烷酮中分散成固含量為30~32%，粘度為300~320mPa.s的漿料，將漿料涂布于聚乙烯隔膜其中一面后烘干即得陶瓷涂覆聚乙烯隔膜。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種解決鈦酸鋰負(fù)極鋰離子電池高溫脹氣的方法，其特征在于，鈦酸鋰的粒徑為20~30nmo5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種解決鈦酸鋰負(fù)極鋰離子電池高溫脹氣的方法，其特征在于，漿料涂布面密度為14~14.3g/m2。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種解決鈦酸鋰負(fù)極鋰離子電池高溫脹氣的方法，其特征在于，烘干溫度為75~100°C。7.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種解決鈦酸鋰負(fù)極鋰離子電池高溫脹氣的方法，其特征在于，陶瓷涂覆聚乙烯隔膜上陶瓷涂層的厚度為2~5 μ mo
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種解決鈦酸鋰負(fù)極鋰離子電池高溫脹氣的方法，包括制作正、負(fù)極片→制作電芯→焊接包裝→封裝注液→化成分容，制作正、負(fù)極片時(shí)，控制設(shè)計(jì)正極片容量＞設(shè)計(jì)負(fù)極片容量；制作電芯時(shí)采用的隔膜為陶瓷涂覆聚乙烯隔膜，陶瓷涂覆聚乙烯隔膜厚度為16~25μm；化成分容時(shí)，先對化成后對電池進(jìn)行高溫老化再分容，高溫老化的溫度為90~120℃。本發(fā)明的方法工藝步驟簡單，可操作性強(qiáng)，能徹底解決鈦酸鋰電池在高溫循環(huán)時(shí)的脹氣問題，在改善高溫循環(huán)性能的同時(shí)保證鈦酸鋰電池優(yōu)異的倍率充放電性能。
【IPC分類】H01M2/12, H01M2/16
【公開號(hào)】CN105449139
【申請?zhí)枴緾N201510137911
【發(fā)明人】石先興, 王慧敏, 嚴(yán)紅, 呂豪杰
【申請人】萬向A一二三系統(tǒng)有限公司, 萬向集團(tuán)公司
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年3月27日