一種鈦酸鋰電池的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種鈦酸鋰電池，包括正極、隔膜、負(fù)極組成的芯體，以及電解質(zhì)溶液和鋁塑膜殼體，其特征在于：鋁塑膜殼體包括氣體選擇性透過(guò)膜制成的氣孔，氣孔與芯體之間通過(guò)緩存帶連通，產(chǎn)生的氣體進(jìn)入到緩存帶，在氣體壓力達(dá)到氣孔的閾值時(shí)排出氣體，氣孔只允許氣體排出。本實(shí)用新型的鋁塑膜殼體的氣孔，可以排出電池產(chǎn)生的氣體，減少鈦酸鋰脹氣帶來(lái)的安全問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】
一種鈦酸鋰電池
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型具體涉及一種鈦酸鋰電池，屬于新能源技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]鋰離子二次電池具有能量密度高、工作電壓高、自放電小、循環(huán)壽命長(zhǎng)、無(wú)記憶效應(yīng)、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，是繼鎳氫電池、鎳鎘電池之后的可充電綠色電池，近年來(lái)成為人們關(guān)注的重點(diǎn)。
[0003]在鋰離子電池中，電極材料的選擇對(duì)電池的比能量、循環(huán)穩(wěn)定性等有很大影響，因此選擇合適的電極材料有望提高鋰離子電池的綜合性能。目前市場(chǎng)上鋰離子電池負(fù)極材料使用的主要是各種嵌鋰碳材料(石墨、中間相炭微球等)，雖然采用碳材料的鋰離子電池具有能量密度高的優(yōu)點(diǎn)，但是其功率特性、循環(huán)壽命和安全性卻受到了限制。近年來(lái)，鈦酸鋰(Li4Ti5O12)作為動(dòng)力鋰離子電池的負(fù)極材料日益受到重視，這是因?yàn)榧饩?^41^5012在鋰離子插入和脫出前后的晶格常數(shù)變化很小，被稱為“零應(yīng)變材料”，因而可以具有優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性，同時(shí)Li4Ti50i2的充放電平臺(tái)電位約1.55 V(vs.Li+/Li)，當(dāng)用作鋰離子電池負(fù)極時(shí)，比金屬鋰和碳類材料電位高很多，不但表面不形成固體電解質(zhì)膜(SEI膜)，而且在充放電過(guò)程中避免了可導(dǎo)致安全隱患的金屬鋰枝晶的形成，具有很好的安全性，另外Li4Ti5O12還具有倍率性能好、庫(kù)倫效率高等特點(diǎn)，是一種優(yōu)異的動(dòng)力電池材料。
[0004]以鈦酸鋰為負(fù)極的鋰離子電池憑借安全性好、循環(huán)壽命長(zhǎng)、輸入輸出功率高等特性可以滿足儲(chǔ)能及高功率領(lǐng)域應(yīng)用，已成為電池行業(yè)普遍關(guān)注的熱點(diǎn)。公開(kāi)號(hào)為CN101262078A,CN101582522AXN 101414693 A發(fā)明專利采用鈦酸鋰為負(fù)極分別提出了一種可快速充電的鋰離子電池、一種大倍率充放電的動(dòng)力鋰離子電池、以及一種基于鋰離子傳導(dǎo)的儲(chǔ)能電池。然而在電池開(kāi)發(fā)中卻發(fā)現(xiàn)以鈦酸鋰為負(fù)極的動(dòng)力鋰離子電池普遍存在脹氣問(wèn)題，嚴(yán)重影響了電池性能的發(fā)揮。
[0005]鈦酸鋰電池產(chǎn)業(yè)化最早的公司東芝在其發(fā)表的兩篇專利中均提到了鈦酸鋰電池存在脹氣問(wèn)題，東芝提出了在電解質(zhì)溶液中添加高沸點(diǎn)并易于成膜的添加劑在負(fù)極表面形成鈍化膜來(lái)改善脹氣的方法；美國(guó)EnerDel公司在美國(guó)能源部2009年年度報(bào)告上(DOE FY2009 Annual Progress Report)也報(bào)道了鈦酸鋰電池存在脹氣問(wèn)題，并報(bào)道采用改進(jìn)電解質(zhì)溶液組分來(lái)改善脹氣;CN 101682028 A發(fā)明專利采取在負(fù)極極片制作過(guò)程中在漿料中添加吸氣材料來(lái)改善鈦酸鋰電池脹氣；CN 102867990 A、CN 102903958 A、CN 103682437 A、CN 103618106 A、CN 103633370 A發(fā)明專利均報(bào)道采用改變電解液組分或增加電解液添加劑來(lái)改善鈦酸鋰電池的脹氣問(wèn)題。
[0006]除了上述通過(guò)材料改善的方法抑制了脹氣的產(chǎn)生外，還可以從電池殼體設(shè)計(jì)上著手，以保證鈦酸鋰電池使用時(shí)的安全性。CN 102456911 A發(fā)明專利公開(kāi)了一種自動(dòng)恒壓剛性殼鈦酸鋰負(fù)極鋰離子電池，當(dāng)電池使用過(guò)程中，過(guò)度產(chǎn)氣形成超過(guò)允許內(nèi)壓時(shí)安全閥密封失效泄漏出多余的氣體，保持電池內(nèi)壓恒定。CN 103840217 A發(fā)明專利公開(kāi)了一種圓柱形軟包裝鈦酸鋰電池，用于消除現(xiàn)有鋰電池脹氣而帶來(lái)的負(fù)面影響，其鋁塑包裝膜內(nèi)設(shè)有用于泄壓和儲(chǔ)液的儲(chǔ)液腔，所述儲(chǔ)液腔與圓柱形卷芯之間設(shè)有封裝層。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型的目的在于提供一種鈦酸鋰電池，目的是在不改變材料特性和電解液組分前提下，通過(guò)封裝鋁塑膜氣袋以及氣孔解決現(xiàn)有鈦酸鋰電池因脹氣帶來(lái)的安全性問(wèn)題。
[0008]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種鈦酸鋰電池，包括正極、隔膜、負(fù)極組成的芯體，以及電解質(zhì)溶液和鋁塑膜殼體，其特征在于:鋁塑膜殼體包括氣體選擇性透過(guò)膜制成的氣孔，氣孔與芯體之間通過(guò)緩存帶連通。
[0009]本實(shí)用新型的積極效果:鈦酸鋰電池的鋁塑膜殼體的氣孔，可以排出電池產(chǎn)生的氣體，減少鈦酸鋰脹氣帶來(lái)的安全問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是本實(shí)用新型極耳在兩側(cè)的鈦酸鋰電池的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011 ]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0012]一種鈦酸鋰電池，包括正極、隔膜、負(fù)極組成的芯體，以及電解質(zhì)溶液和鋁塑膜殼體，其特征在于:鋁塑膜殼體包括氣體選擇性透過(guò)膜制成的氣孔，氣孔與芯體之間通過(guò)緩存帶連通，產(chǎn)生的氣體進(jìn)入到緩存帶，在氣體壓力達(dá)到氣孔的閾值時(shí)排出氣體，氣孔只允許氣體排出。
[0013]如圖1所示，按照正極、隔膜、負(fù)極的順序交替疊加，正極極耳和負(fù)極極耳在芯體兩偵U，將正極和負(fù)極的極片分別與正極和負(fù)極的極耳3連接，即組成芯體I，將芯體I封裝在鋁塑膜殼體2中，封裝鋁塑膜殼體2帶有氣孔4、緩存帶5以及氣體通道6。注入電解液，化成，封裝，得到鈦酸鋰電池。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鈦酸鋰電池，包括正極、隔膜、負(fù)極組成的芯體，以及電解質(zhì)溶液和鋁塑膜殼體，其特征在于，鋁塑膜殼體包括氣體選擇性透過(guò)膜制成的氣孔，氣孔與芯體之間通過(guò)緩存帶連通。
【文檔編號(hào)】H01M2/26GK205488242SQ201520957246
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2015年11月26日
【發(fā)明人】榮常如, 安宇鵬, 陳書(shū)禮, 韓金磊, 張克金, 米新艷
【申請(qǐng)人】中國(guó)第汽車股份有限公司, 中國(guó)第一汽車股份有限公司