一種鈦酸鋰復(fù)合負(fù)極極片及鈦酸鋰電池的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種鈦酸鋰復(fù)合負(fù)極極片及鈦酸鋰電池。該負(fù)極極片包括集流體和在集流體表面沿遠(yuǎn)離集流體厚度方向依次設(shè)置的功能層、活性物質(zhì)層；所述功能層包括功能性物質(zhì)和導(dǎo)電劑，功能性物質(zhì)與導(dǎo)電劑的質(zhì)量比為(70～90)：(5～20)；所述活性物質(zhì)層中的負(fù)極活性物質(zhì)為鈦酸鋰。本發(fā)明所提供的鈦酸鋰復(fù)合負(fù)極極片，通過在集流體表面涂覆功能性物質(zhì)，集流體、功能層、活性物質(zhì)層之間的接觸面積增加，有利于降低內(nèi)阻，并提高散熱性能；功能層可以快速吸收多余的熱量，可以在集流體和活性物質(zhì)層表面生成保護(hù)層，有效抑制電池的溫度的繼續(xù)升高并鈍化活性物質(zhì)層，降低著火機(jī)率，從根源上控制電池的安全隱患，保障電池的安全性。
【專利說明】
-種鐵酸裡復(fù)合負(fù)極極片及鐵酸裡電池
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于鐵酸裡電池領(lǐng)域，具體設(shè)及一種鐵酸裡復(fù)合負(fù)極極片及鐵酸裡電池。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前商業(yè)化的裡離子電池負(fù)極主要采用石墨類材料，在快速充放電過程中裡離子 來不及嵌入石墨層間，并造成裡離子在極片表面堆積造成安全隱患；提高裡離子電池安全 性能措施之一是采用層間距大的負(fù)極材料，W減少過多的裡離子在極片表面的堆積。
[0003] 鐵酸裡材料具有零應(yīng)變、放電電壓平穩(wěn)、電解液不致發(fā)生分解的特性，有利于提高 離子電池的安全性能。同時(shí)，鐵酸裡材料具有的高裡離子擴(kuò)散系數(shù)(2*l(T8cm2/s)，高電勢(shì)， 不易形成裡晶枝的特點(diǎn)，在裡離子電池領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。
[0004] 公開號(hào)為CN105226325A的專利公開了一種鐵酸裡電池;其負(fù)極片包括負(fù)極集流體 和涂覆在負(fù)極集流體上的負(fù)極活性物質(zhì)層，負(fù)極活性物質(zhì)層由82~98%的鐵酸裡、1~8% 的粘結(jié)劑和1%~10%的導(dǎo)電劑組成?，F(xiàn)有技術(shù)的鐵酸裡電池，作為負(fù)極活性物質(zhì)的鐵酸裡 直接與集流體接觸，接觸面積有限，內(nèi)阻較大，在大倍率工作下容易在極片附近產(chǎn)生高溫， 一方面會(huì)促進(jìn)電解液分解產(chǎn)生脹氣，影響電池的安全性能，另一方面，熱量在極片附近局部 聚集增加了電池的著火機(jī)率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種鐵酸裡復(fù)合負(fù)極極片，從而解決現(xiàn)有的鐵酸裡電池內(nèi)阻 大，容易產(chǎn)生脹氣和著火的問題。
[0006] 本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供使用上述鐵酸裡負(fù)極極片的鐵酸裡電池。
[0007] 為了實(shí)現(xiàn)W上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：
[0008] -種鐵酸裡復(fù)合負(fù)極極片，包括集流體和在集流體表面沿遠(yuǎn)離集流體厚度方向依 次設(shè)置的功能層、活性物質(zhì)層；
[0009] 所述功能層包括功能性物質(zhì)和導(dǎo)電劑，功能性物質(zhì)與導(dǎo)電劑的質(zhì)量比為（70~ 90): (5~20)，所述功能性物質(zhì)為=聚氯胺氯尿酸鹽、季戊四醇憐酸醋=聚氯胺鹽、多聚憐 酸錠、=聚氯胺焦憐酸鹽或=聚氯胺憐酸醋；
[0010] 所述活性物質(zhì)層中的負(fù)極活性物質(zhì)為鐵酸裡。
[0011] 本發(fā)明所提供的鐵酸裡復(fù)合負(fù)極極片，通過在集流體表面涂覆功能性物質(zhì)，集流 體、功能層、活性物質(zhì)層之間的接觸面積增加，有利于降低內(nèi)阻，并提高散熱性能，保護(hù)集流 體免受電解液的腐蝕，提高循環(huán)性能和倍率性能;功能層可W快速吸收多余的熱量，作為反 應(yīng)賭，自發(fā)地相應(yīng)化學(xué)反應(yīng)，可W在集流體和活性物質(zhì)層表面生成保護(hù)層，一方面可W有效 抑制電池的溫度的繼續(xù)升高；另一方面可W純化活性物質(zhì)層，降低著火機(jī)率，從根源上控制 電池的安全隱患，保障電池的安全性。
[0012] 功能層由功能性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑組成，功能性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑的質(zhì)量 比為(70~90): (5~20):巧~10)。將上述物質(zhì)加入到溶劑中混合，制成功能漿液，涂覆在集 流體表面，干燥，即形成功能層。溶劑可采用N-甲基化咯燒酬。
[0013] 活性物質(zhì)層由鐵酸裡、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑組成，鐵酸裡、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑的質(zhì)量比為 (90~95): (3~5): (2~5)。將上述物質(zhì)加入到溶劑中混合，制成活性物質(zhì)漿液，涂覆在功能 層表面，干燥，即形成活性物質(zhì)層。溶劑可采用N-甲基化咯燒酬。
[0014] 功能層和活性物質(zhì)層的厚度比為(1~5) :(100~300)。
[0015] 進(jìn)一步的，在活性物質(zhì)層表面還設(shè)有偏侶酸裡復(fù)合層;所述偏侶酸裡復(fù)合層包括 偏侶酸裡和導(dǎo)電劑，偏侶酸裡和導(dǎo)電劑的質(zhì)量比為(90~95): (2~3)。
[0016] 活性物質(zhì)層和偏侶酸裡復(fù)合層的厚度比為（100~300): (5~10)。
[0017] 優(yōu)選的，偏侶酸裡復(fù)合層由偏侶酸裡、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑組成，偏侶酸裡:導(dǎo)電劑:粘 結(jié)劑=(90~95): (2~3): (3~7)。
[0018] 優(yōu)選的，所述粘結(jié)劑為聚偏氣乙締或海藻酸鋼。所述導(dǎo)電劑為石墨締、碳納米管、 氣象生長(zhǎng)碳纖維或炭黑。
[0019] 本發(fā)明的鐵酸裡復(fù)合負(fù)極極片，在活性物質(zhì)層外涂覆有偏侶酸裡復(fù)合層；外層的 偏侶酸裡復(fù)合層，可W提高提高充放電過程中裡離子的傳輸速率，促進(jìn)克容量和倍率性能 的發(fā)揮;活性物質(zhì)層的上下層均有物質(zhì)保護(hù)，可W防止鐵酸裡直接與電解液接觸，降低脹氣 量，從而提高循環(huán)性能。同時(shí)，外層的偏侶酸裡復(fù)合層，可有效防止大倍率下負(fù)極極片裡離 子的堆積造成的裡支晶，進(jìn)一步提高電池的安全性能。
[0020] 上述鐵酸裡復(fù)合負(fù)極極片的制備方法，包括W下步驟：
[002。 1)將粘結(jié)劑、導(dǎo)電劑、功能性物質(zhì)加入到溶劑中混合，得到功能漿液;將粘結(jié)劑、導(dǎo) 電劑、鐵酸裡加入到溶劑中混合，得到活性物質(zhì)漿液;粘結(jié)劑、導(dǎo)電劑、偏侶酸裡加入到溶劑 中混合，得到偏侶酸裡復(fù)合漿液；
[0022] 2)將功能漿液涂覆于集流體上，干燥后形成功能層;在功能層上涂覆活性物質(zhì)漿 液，干燥，形成活性物質(zhì)層;再在活性物質(zhì)層上涂覆偏侶酸裡復(fù)合漿液，干燥，即得。
[0023] 步驟1)中，所述溶劑為N-甲基化咯燒酬。功能漿液中，70~90g功能性物質(zhì)對(duì)應(yīng)N- 甲基化咯燒酬的加入量為200ml;活性物質(zhì)漿液中，90~95g鐵酸裡對(duì)應(yīng)N-甲基化咯燒酬的 加入量為100mL;偏侶酸裡復(fù)合漿液中，90~95g偏侶酸裡對(duì)應(yīng)N-甲基化咯燒酬的加入量為 100mLo
[0024] -種鐵酸裡電池，由正極、負(fù)極、隔膜和電解液組成，負(fù)極采用上述鐵酸裡復(fù)合負(fù) 極極片。
[0025] 正極可采用現(xiàn)有技術(shù)，如WS元材料LiNii/3Coi/3Mm/3化為正極活性物質(zhì)制備正極 極片；隔膜可采用celegard2400;電解液可采用現(xiàn)有技術(shù)，優(yōu)選的，所述電解液由LiPFs和非 水有機(jī)溶劑組成，LiPFs的濃度為1.3mol/L，非水有機(jī)溶劑由體積比為1:1的碳酸乙締醋和 碳酸二乙醋組成。
[0026] 本發(fā)明所提供的鐵酸裡電池，在降低鐵酸裡的脹氣量低的基礎(chǔ)上，提高了裡離子 的傳輸速率，降低了內(nèi)阻，進(jìn)而提高了電池的倍率性能和循環(huán)性能；穿刺試驗(yàn)和撞擊試驗(yàn)的 結(jié)果表明，本發(fā)明的鐵酸裡電池具有良好的安全性能，著火機(jī)率大大降低。
【附圖說明】
[0027] 圖1為本發(fā)明的鐵酸裡復(fù)合負(fù)極極片的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明?！揪唧w實(shí)施方式】中的鐵酸裡復(fù)合負(fù)極 極片，結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，包括集流體1和在集流體表面沿遠(yuǎn)離集流體1方向依次設(shè)置的 功能層2、活性物質(zhì)層3和偏侶酸裡復(fù)合層4。
[00巧]實(shí)施例1
[0030] 本實(shí)施例的鐵酸裡復(fù)合負(fù)極極片，包括銅錐和在銅錐表面沿遠(yuǎn)離銅錐方向依次設(shè) 置的功能層、活性物質(zhì)層和偏侶酸裡復(fù)合層;所述功能層由質(zhì)量比為82:10:8的功能性物 質(zhì)、導(dǎo)電劑SP和聚偏氣乙締粘結(jié)劑組成，功能性物質(zhì)為=聚氯胺氯尿酸鹽;功能層的厚度為 2WH;所述活性物質(zhì)層由質(zhì)量比為92:4:4的鐵酸裡、導(dǎo)電劑SP和聚偏氣乙締粘結(jié)劑組成，活 性物質(zhì)層的厚度為150WH;所述偏侶酸裡復(fù)合層由質(zhì)量比為92:3:5的偏侶酸裡、導(dǎo)電劑SP和 聚偏氣乙締粘結(jié)劑組成，偏侶酸裡復(fù)合層的厚度為祉m。
[0031] 上述鐵酸裡復(fù)合負(fù)極極片的制備方法，采用W下步驟：
[0032] 1)將Sg聚偏氣乙締添加到200ml的N-甲基化咯燒酬中，分散均勻后，再添加IOg導(dǎo) 電劑SP分散化，之后添加82g =聚氯胺氯尿酸鹽分散，得到功能漿液;將4g聚偏氣乙締添加 到lOOml的N-甲基化咯燒酬中，分散均勻后再添加4g導(dǎo)電劑SP，分散均勻后再添加9?鐵酸 裡分散，得到活性物質(zhì)漿液;將5g聚偏氣乙締添加到100mL的N-甲基化咯燒酬中分散均勻 后，添加3g導(dǎo)電劑SP分散化，之后添加9?的偏侶酸裡，攬拌分散化，得到外層漿料；
[0033] 2)通過凹版印刷技術(shù)，將功能漿液噴涂在銅錐表面，干燥后，形成功能層;在功能 層表面涂覆活性物質(zhì)漿液，干燥后，形成活性物質(zhì)層;在活性物質(zhì)層表面涂覆偏侶酸裡復(fù)合 漿液，干燥后，形成偏侶酸裡復(fù)合層，即得。
[0034] 本實(shí)施例的鐵酸裡電池，由正極、負(fù)極、隔膜和電解液組成，正極W=元材料 LiNii/3Coi/3Mm/3化為正極活性物質(zhì)，負(fù)極采用本實(shí)施例的負(fù)極極片，隔膜為celegard2400， 電解液由LiPFs和非水有機(jī)溶劑組成，LiPFs的濃度為1.3mol/L，非水有機(jī)溶劑由體積比為1: 1的碳酸乙締醋化C)和碳酸二乙醋化EC)組成;組裝成5Ah軟包電池;之后在WO. IC倍率進(jìn)行 充電，恒流充電至3.2V，排出充電過程中產(chǎn)生的氣體，然后WO. IC的倍率放電至1.0V，充放 電循環(huán)2次后將電池充放電過程中產(chǎn)生的氣體排出，即得到鐵酸裡電池。
[0035] 實(shí)施例2
[0036] 本實(shí)施例的鐵酸裡復(fù)合負(fù)極極片，包括銅錐和在銅錐表面沿遠(yuǎn)離銅錐方向依次設(shè) 置的功能層、活性物質(zhì)層和偏侶酸裡復(fù)合層;所述功能層由質(zhì)量比為90:5:5的功能性物質(zhì)、 導(dǎo)電劑石墨締和聚偏氣乙締粘結(jié)劑組成，功能性物質(zhì)為季戊四醇憐酸醋=聚氯胺鹽;功能 層的厚度為1皿;所述活性物質(zhì)層由質(zhì)量比為95:3:2的鐵酸裡、導(dǎo)電劑石墨締和聚偏氣乙締 粘結(jié)劑組成，活性物質(zhì)層的厚度為lOOwn;所述偏侶酸裡復(fù)合層由質(zhì)量比為95:2:3的偏侶酸 裡、導(dǎo)電劑石墨締和聚偏氣乙締粘結(jié)劑組成，偏侶酸裡復(fù)合層的厚度為如m。
[0037] 上述鐵酸裡復(fù)合負(fù)極極片的制備方法，采用W下步驟：
[0038] 1)將5g聚偏氣乙締添加到200ml的N-甲基化咯燒酬中，分散均勻后，再添加5g導(dǎo)電 劑石墨締分散化，之后添加90g季戊四醇憐酸醋=聚氯胺鹽分散，得到功能漿液;將2g聚偏 氣乙締添加到100mL的N-甲基化咯燒酬中，分散均勻后再添加3g導(dǎo)電劑石墨締，分散均勻后 再添加95g鐵酸裡分散，得到活性物質(zhì)漿液;將3g聚偏氣乙締添加到100mL的N-甲基化咯燒 酬中分散均勻后，添加2g導(dǎo)電劑石墨締分散化，之后添加95g的偏侶酸裡，攬拌分散化，得到 外層漿料；
[0039] 2)通過凹版印刷技術(shù)，將功能漿液噴涂在銅錐表面，干燥后，形成功能層;在功能 層表面涂覆活性物質(zhì)漿液，干燥后，形成活性物質(zhì)層;在活性物質(zhì)層表面涂覆偏侶酸裡復(fù)合 漿液，干燥后，形成偏侶酸裡復(fù)合層，即得。
[0040] 本實(shí)施例的鐵酸裡電池，由正極、負(fù)極、隔膜和電解液組成，負(fù)極采用本實(shí)施例的 負(fù)極極片，正極、隔膜、電解液的組成與實(shí)施例1相同。
[0041 ] 實(shí)施例3
[0042] 本實(shí)施例的鐵酸裡復(fù)合負(fù)極極片，包括銅錐和在銅錐表面沿遠(yuǎn)離銅錐方向依次設(shè) 置的功能層、活性物質(zhì)層和偏侶酸裡復(fù)合層;所述功能層由質(zhì)量比為70:20:10的功能性物 質(zhì)、導(dǎo)電劑碳納米管和聚偏氣乙締粘結(jié)劑組成，功能性物質(zhì)為多聚憐酸錠;功能層的厚度為 5曲1;所述活性物質(zhì)層由質(zhì)量比為90:5:5的鐵酸裡、導(dǎo)電劑碳納米管和聚偏氣乙締粘結(jié)劑組 成，活性物質(zhì)層的厚度為300WH;所述偏侶酸裡復(fù)合層由質(zhì)量比為90:3:7的偏侶酸裡、導(dǎo)電 劑碳納米管和聚偏氣乙締粘結(jié)劑組成，偏侶酸裡復(fù)合層的厚度為10WI1。
[0043] 上述鐵酸裡復(fù)合負(fù)極極片的制備方法，采用W下步驟：
[0044] 1)將IOg聚偏氣乙締添加到200ml的N-甲基化咯燒酬中，分散均勻后，再添加20g導(dǎo) 電劑碳納米管分散化，之后添加70g多聚憐酸錠分散，得到功能漿液;將5g聚偏氣乙締添加 到lOOml的N-甲基化咯燒酬中，分散均勻后再添加5g導(dǎo)電劑碳納米管，分散均勻后再添加 90g鐵酸裡分散，得到活性物質(zhì)漿液;將7g聚偏氣乙締添加到100mL的N-甲基化咯燒酬中分 散均勻后，添加3g導(dǎo)電劑碳納米管分散化，之后添加90g的偏侶酸裡，攬拌分散化，得到外層 漿料；
[0045] 2)通過凹版印刷技術(shù)，將功能漿液噴涂在銅錐表面，干燥后，形成功能層;在功能 層表面涂覆活性物質(zhì)漿液，干燥后，形成活性物質(zhì)層;在活性物質(zhì)層表面涂覆偏侶酸裡復(fù)合 漿液，干燥后，形成偏侶酸裡復(fù)合層，即得。
[0046] 本實(shí)施例的鐵酸裡電池，由正極、負(fù)極、隔膜和電解液組成，負(fù)極采用本實(shí)施例的 負(fù)極極片，正極、隔膜、電解液的組成與實(shí)施例1相同。
[0047] 在本發(fā)明的其他實(shí)施例的中，可采用與實(shí)施例1相同的方法和工藝參數(shù)，粘結(jié)劑選 擇海藻酸鋼，功能性物質(zhì)選擇=聚氯胺焦憐酸鹽或=聚氯胺憐酸醋，導(dǎo)電劑選擇氣相生長(zhǎng) 碳纖維，制備負(fù)極極片;采用負(fù)極極片進(jìn)一步制備鐵酸裡電池。
[004引對(duì)比例
[0049]對(duì)比例的負(fù)極極片是將實(shí)施例1配制的活性物質(zhì)漿液涂覆在銅錐上，干燥，即得。 采用與實(shí)施例1相同的方法制備相應(yīng)的鐵酸裡電池。
[(K)加 ]試驗(yàn)例1
[0051] 本試驗(yàn)例W實(shí)施例1~3和對(duì)比例的負(fù)極極片為正極，W裡片為負(fù)極， celegard2400為隔膜，電解液LiPFs和混合溶劑組成化iPFs的濃度為Imol/L，混合溶劑由體 積比為1:1的碳酸乙締醋、碳酸二乙醋組成），在氧氣和水含量均低于0 . Ippm的手套箱中組 裝成扣式電池，之后將扣式電池裝到藍(lán)電測(cè)試儀上進(jìn)行充放電試驗(yàn);測(cè)試時(shí)，WO. IC的倍率 充放電，電壓范圍為1.OV~2.8V，循環(huán)3周后停止，結(jié)果如表1所示。
[0052] 表1實(shí)施例1~3和對(duì)比例的扣式電池性能比較
[0化3]
'[0054]~由表1的試驗(yàn)結(jié)果可知，實(shí)施例1~3的鐵酸裡負(fù)極極片在克容量和首次效率方面I 明顯由于對(duì)比例，其原因?yàn)?，鐵酸裡表面外層的偏侶酸裡層可W提高裡離子的傳輸速率，從 而提高材料的克容量發(fā)揮及其首次效率。
[0化5] 試驗(yàn)例2
[0056]本試驗(yàn)例檢測(cè)實(shí)施例1~3和對(duì)比例制備的鐵酸裡電池的倍率性能、厚度變化和安 全性能。
[0化7] 2.1倍率性能測(cè)試
[005引檢測(cè)實(shí)施例1~3和對(duì)比例的鐵酸裡電池的倍率性能，測(cè)試時(shí)，充放電電壓范圍為 1.5~2.8￥，溫度為25±3.0°(：，^0.5(：充電，0.5(：、2.0(：、5.0(：、10.0(：、20.(：進(jìn)行放電，測(cè)試結(jié) 果如表2和表3所不。
[0059] 表2實(shí)施例1~3和對(duì)比例的鐵酸裡電池的放電容量比較
[0060]
[0061]
[0062]
[0063]
[0064] 由表2和表3的試驗(yàn)結(jié)果可知，本發(fā)明制備的軟包電池倍率性能明顯由于對(duì)比例， 其原因?yàn)?，在充放電過程中，偏侶酸裡層中裡離子為裡離子的傳輸提供通道，而加快裡離子 的轉(zhuǎn)移，從而提高其倍率性能，同時(shí)功能層的設(shè)置增大了活性物質(zhì)層的接觸面積，從而降低 了內(nèi)阻，提高了倍率性能。
[0065] 2.2厚度測(cè)試
[0066] 厚度測(cè)試時(shí)，首先記錄循環(huán)前電池的厚度dl，然后在60°C、1.5~2.8V的電壓范圍 內(nèi)，Wl .OC的倍率充電，1 .OC的倍率放電進(jìn)行循環(huán)測(cè)試，循環(huán)500次后再次記錄電池的厚度 d2，由公式(d2-dl) /dl計(jì)算其厚度膨脹率，結(jié)果如表4所示。
[0067] 表4實(shí)施例1~3和對(duì)比例的鐵酸裡電池的厚度變化比較 「nOAQl
[0069] 由表4的試驗(yàn)結(jié)果可知，實(shí)施例1~3的鐵酸裡電池的膨脹率遠(yuǎn)小于對(duì)比例，其原因 為，功能層中功能性物質(zhì)的存在，可W降低鐵酸裡電池內(nèi)部溫度并提高熱量分布，從而降低 充放電過程中電池產(chǎn)生熱量造成的鐵酸裡脹氣量，降低其膨脹率。
[0070] 2.3安全性能
[0071] 2.3.1穿刺試驗(yàn)
[0072] 取實(shí)施例1~3和對(duì)比例的鐵酸裡電池各10支，充滿電后，用直徑為2. Omm~25mm的 釘子穿過電池的中屯、，并在電池極柱處安裝溫度測(cè)試儀，把釘子留在電池內(nèi)，觀察電池情況 并測(cè)量電池溫度，結(jié)果如表5所示。
[0073] 表5實(shí)施例1~3和對(duì)比例的電池的穿刺試驗(yàn)結(jié)果比較
[0074]
[0075]
[0076] 由表5的試驗(yàn)結(jié)果可知，實(shí)施例1~3的電池溫度更低，且無著火現(xiàn)象;其原因是電 池在短路等非正常使用時(shí)，電池局部溫度過高，功能層中的功能性物質(zhì)可W吸收熱量，并作 為反應(yīng)賭，參與其化學(xué)反應(yīng)，降低其電池內(nèi)部熱量，提高其安全性能。
[0077] 2.3.2撞擊試驗(yàn)
[007引取實(shí)施例1~3和對(duì)比例的鐵酸裡電池各10支，充滿電后，用直徑為16. Omm的硬質(zhì) 棒橫放于電池上，再用20磅的重物從610mm的高度落下砸在硬質(zhì)棒上，觀察電池情況，結(jié)果 如表6所示。
[0079] 表6實(shí)施例1~3和對(duì)比例的電池的撞擊試驗(yàn)比較
[0080]
[0081]由表6的試驗(yàn)結(jié)果可知，實(shí)施例1~3的電池在撞擊試驗(yàn)方面明顯由于對(duì)比例，其原 因?yàn)橥鈱拥钠珎H酸裡復(fù)合層在電池裝機(jī)時(shí)可W有效減緩鐵酸裡負(fù)極極片的撞擊，降低其著 火機(jī)率，提高其安全性能。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種鈦酸鋰復(fù)合負(fù)極極片，其特征在于，包括集流體和在集流體表面沿遠(yuǎn)離集流體 厚度方向依次設(shè)置的功能層、活性物質(zhì)層； 所述功能層包括功能性物質(zhì)和導(dǎo)電劑，功能性物質(zhì)與導(dǎo)電劑的質(zhì)量比為（70~90): (5 ~20)，所述功能性物質(zhì)為三聚氰胺氰尿酸鹽、季戊四醇磷酸酯三聚氰胺鹽、多聚磷酸銨、三 聚氰胺焦磷酸鹽或三聚氰胺磷酸酯;所述活性物質(zhì)層中的負(fù)極活性物質(zhì)為鈦酸鋰。2. 如權(quán)利要求1所述的鈦酸鋰復(fù)合負(fù)極極片，其特征在于，功能層由功能性物質(zhì)、導(dǎo)電 劑和粘結(jié)劑組成，功能性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑的質(zhì)量比為(70~90): (5~20): (5~10)。3. 如權(quán)利要求1所述的鈦酸鋰復(fù)合負(fù)極極片，其特征在于，活性物質(zhì)層由鈦酸鋰、導(dǎo)電 劑和粘結(jié)劑組成，鈦酸鋰、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑的質(zhì)量比為(90~95): (3~5): (2~5)。4. 如權(quán)利要求1~3任一項(xiàng)所述的鈦酸鋰復(fù)合負(fù)極極片，其特征在于，功能層和活性物 質(zhì)層的厚度比為（1~5) :(100~300)。5. 如權(quán)利要求1所述的鈦酸鋰復(fù)合負(fù)極極片，其特征在于，在活性物質(zhì)層表面還設(shè)有偏 鋁酸鋰復(fù)合層;所述偏鋁酸鋰復(fù)合層包括偏鋁酸鋰和導(dǎo)電劑，偏鋁酸鋰和導(dǎo)電劑的質(zhì)量比 為(90~95):(2~3)。6. 如權(quán)利要求5所述的鈦酸鋰復(fù)合負(fù)極極片，其特征在于，活性物質(zhì)層和偏鋁酸鋰復(fù)合 層的厚度比為（100~300): (5~10)。7. 如權(quán)利要求5所述的鈦酸鋰復(fù)合負(fù)極極片，其特征在于，偏鋁酸鋰復(fù)合層由偏鋁酸 鋰、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑組成，偏鋁酸鋰:導(dǎo)電劑:粘結(jié)劑= (90~95): (2~3): (3~7)。8. 如權(quán)利要求2、3或7所述的鈦酸鋰復(fù)合負(fù)極極片，其特征在于，所述粘結(jié)劑為聚偏氟 乙烯或海藻酸鈉。9. 如權(quán)利要求1~3、7任一項(xiàng)所述的鈦酸鋰復(fù)合負(fù)極極片，其特征在于，所述導(dǎo)電劑為 石墨烯、碳納米管、氣相生長(zhǎng)碳纖維或炭黑。10. -種采用權(quán)利要求1所述鈦酸鋰復(fù)合負(fù)極極片的鈦酸鋰電池。
【文檔編號(hào)】H01M4/62GK106099041SQ201610741884
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年8月26日
【發(fā)明人】王燕, 吳英鵬, 龍官奎, 原東甲, 李志 , 趙曉鋒
【申請(qǐng)人】深圳博磊達(dá)新能源科技有限公司