[发明专利]一种耐高温型钛酸锂电池及其化成老化方法

说明书

本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种耐高温型钛酸锂电池及其化成老化方法。该钛酸锂电池包括正极片、负极片、隔膜、电解液和外包装膜，正极片上的活性物质为三元材料或三元材料与锂盐的混合材料，负极片上的活性物质为钛酸锂，隔膜为PE隔膜，电解液溶剂为有机碳酸酯，电解液中含有LiPF₆。本发明采用特殊的物料体系及化成、老化工艺，有效解决了钛酸锂电池产气问题，提高了其高温存储能力及循环使用寿命。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种耐高温型钛酸锂电池及其化成老化方法。

背景技术

目前，能源危机已经成为21世纪最严峻的问题，不可再生化石能源将被绿色能源替代已经成为必然的发展趋势。锂离子电池具有高能量密度、长循环寿命、绿色环保等优点，在能量储存设备市场上已占据重要地位，被应用于多种便携式移动设备，如：手机、相机、笔记本电脑等，同时也正逐步应用在电动自行车(Ebike)、混合动力汽车(HEV)、插电式混合动力汽车(PHEV)、纯电动汽车(EV)等大型电动设备上。

自2017年开始新能源大巴车仍然呈不断增长的趋势，目前锂电池主流市场为三元和磷酸铁锂电池，三元电池能量密度较高，续航能力较强，是国家重点扶持和发展的领域。但该电池体系不能满足快充的需求，充电时间较长，并且有一定的安全隐患，因此发展钛酸锂快充电池技术是一个很好的方向，目前北京市内公交车已广泛使用钛酸锂电池体系，充分节约了人力，空间及时间，获得了很好的口碑，郑州市和武汉市一些二线城市也积极倡导使用快充大巴车，因此发展该技术具有很大的市场前景。

随着锂离子电池应用领域的不断扩展，锂离子电池的安全性能也得到越来越多的重视，在影响锂离子电池安全性能的因素中，作为防止正负极接触、避免电池内部短路的隔膜是关键性部件。目前，锂离子电池主要使用的隔膜为聚烯烃微孔聚合物膜，该膜吸液保液性能差、闭孔破膜温程范围过小、高温易收缩、安全性差、不利于大电流充放电。同时胀气也是钛酸锂电池普遍面临的问题，这严重阻碍了钛酸锂电池在市场上的推广及应用，制备耐高温型钛酸锂电池对解决钛酸锂电池产气及循环寿命具有至关重要的作用，钛酸锂电池同时具有快速充电技术，低温和循环性能较好等性能能使今后在锂电市场具备广阔的前景。

CN103311500A公开了一种锂离子电池负极极片及制作方法，所述负极极片包括涂有活性物质的第一涂层，设置于所述第一涂层表面的第二涂层，以及设置于所述第二涂层表面的第三涂层，其中所述第二涂层为陶瓷隔膜涂层，厚度为10-25μm；所述第三涂层为多孔聚偏氟乙烯PVDF类涂层，厚度为2-6μm。但是，该现有技术所用隔膜材料受材料自身性质的影响，隔膜的脆性仍然影响电池的性能。

CN103326065A公开了了一种钛酸锂电池及其电解液。所述钛酸锂电池电解液包括锂盐﹑非水溶剂以及R-CO-CH＝N2结构化合物的添加剂，其中R为C1-C8的烷基或苯基。所述钛酸锂电池包括：正极极片；负极极片，含有的负极活性物质为纯的钛酸锂、掺杂的钛酸锂或表面包覆的钛酸锂；隔膜，间隔于相邻正负极片之间；以及电解液；所述电解液为所述钛酸锂电池电解液。但是该现有技术所用添加剂为重氮类化合物，在电池的长期使用过程中易出现分解隐患。

发明内容

针对上述现有技术现状，本发明的目的在于提供一种耐高温型钛酸锂电池及其化成老化方法，本发明采用特殊的物料体系及化成、老化工艺，有效解决了钛酸锂电池产气问题，提高了其高温存储能力及循环使用寿命。

本发明的一个目的是提供一种耐高温型钛酸锂电池，包括正极片、负极片、隔膜、电解液和外包装膜，其特征在于，正极片上的活性物质为三元材料或三元材料与锂盐的混合材料，负极片上的活性物质为钛酸锂，隔膜为湿法PE隔膜，电解液溶剂包括碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二苯酯中的一种或多种，电解液中含有LiPF₆。

进一步地，所述外包装膜为铝塑膜。