System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 负极片、锂离子电池及制备方法技术_技高网

负极片、锂离子电池及制备方法技术

技术编号:43394624 阅读:4 留言:0更新日期:2024-11-19 18:10
本发明专利技术属于电池领域,具体涉及一种负极片、锂离子电池及制备方法。负极片包括集流体以及分别涂覆在所述的集流体两侧的第一活性涂层和第二活性涂层;所述的第一活性涂层包括钛铌氧化物,所述的第二活性涂层包括钛酸锂。相比单纯钛酸锂电池具有更优的电化学性能,进一步提升容量和能量密度等性能,所述的混合型钛酸锂负极片制备过程简单、易工业化,包含混合型钛酸锂负极片的电池具有更优异的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电池领域,具体涉及一种负极片、锂离子电池及制备方法


技术介绍

1、随着科技发展和环保理念的渗入,锂离子电池迅速发展壮大,其应用小到手机、蓝牙、电脑电池,大到新能源汽车、储能系统、供电系统等方向,锂离子电池已经成为新一代的新能源之一。随着新能源行业的发展,对电池的性能要求也越来越高。

2、目前,市场上锂离子电池负极多为石墨、硬碳等碳材料,其容量高,能量密度高,但其寿命比较短,最高达上千次;钛酸锂负极材料具有高安全、宽温限和长寿命等优点,但其容量和能量密度校对较低,成本价格高,限制了其在电动汽车、启停等新能源行业的广泛应用。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于克服现有技术中的缺点,提供一种负极片、锂离子电池及制备方法。

2、为实现上述目的,本专利技术采用的技术方案为:

3、一种负极片,包括集流体以及分别涂覆在所述的集流体两侧的第一活性涂层和第二活性涂层;所述的第一活性涂层包括钛铌氧化物,所述的第二活性涂层包括钛酸锂。

4、所述的钛铌氧化物为tinb2o7、ti2nb10o29其中一种或者二者的混合;所述的钛酸锂为li4ti5o12。

5、所述的第一活性涂层以及第二活性涂层还独立地包括导电剂以及粘结剂;

6、优选的,所述的第一活性涂层中钛铌氧化物、导电剂以及粘结剂的质量比例为:(90-98):(1-5):(1-5);

7、优选的,所述的第二活性涂层中钛酸锂、导电剂以及粘结剂的质量比例为:(90-98):(1-5):(1-5);

8、优选的,所述的导电剂为炭黑、石墨、乙炔黑、纳米碳纤维、碳纳米管中的任意一种或多种;

9、优选的,所述的粘结剂为pvdf。

10、所述的集流体为铜箔、铜网、铝箔、铝网、带涂层铝箔、或者带孔铝箔;优选的,所述的集流体的厚度为8μm-20μm。

11、本专利技术还包括一种所述的负极片的制备方法,包括下述步骤:1)独立地制备第一活性涂层浆料和第二活性涂层浆料;2)将第一活性涂层浆料以及第二活性涂层浆料分别涂覆到集流体两侧,烘干,碾压得到负极片。

12、步骤1)的具体步骤为:独立地将第一活性涂层以及第二活性涂层浆料中各组分按照质量比混合,加入溶剂调节至固含量为35%~55%,粘度为3000mpa·s~8000mpa·s,细度小于50μm。

13、步骤2)中第一活性涂层浆料以及第二活性涂层浆料独立地涂覆密度为4mg/cm2~16mg/cm2;

14、优选的,第一活性涂层以及第二活性涂层的涂覆密度不同;

15、优选的,第一活性涂层与第二活性涂层的涂覆密度的比值为0.4-1.2。

16、步骤2)中压实密度1.8-3.0g/cm3;压实后第一活性涂层的厚度为15-60μm;

17、第二活性涂层的厚度为20-82μm。

18、本专利技术还包括一种锂离子电池,包括所述的负极片、正极片、隔膜以及电解液;

19、优选的,所述的正极片采用下述方式制备:将正极活性物质制备得到的正极浆料涂覆到正极集流体两侧,烘干,碾压得到正极片;

20、优选的,所述的正极活性物质为锰酸锂、钴酸锂、三元材料、或者磷酸铁锂;

21、优选的,正极浆料在正极集流体两侧的涂覆密度相同;

22、优选的,涂覆密度为2mg/cm2~28mg/cm2。

23、本专利技术还包括一种所述的锂离子电池的制备方法,包括下述步骤:负极片中第一活性涂层以及第二活性涂层与正极片两面随机对应正对,中间为隔膜,进行卷绕、或者叠片装配后加入电解液封装得到锂离子电池。

24、与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:

25、本申请的负极片中所述的钛铌氧化物其结构类似于钛酸锂,呈尖晶石结构,具备高容量、高电压、长寿命等优势,将其与钛酸锂分别分布在集流体的两侧,使得该混合钛酸锂电池综合了钛酸锂电池高功率、长寿命、宽温限的优势和钛铌氧化物的高容量、高能量密度、高功率等优点,相比单纯钛酸锂电池具有更优的电化学性能,进一步提升容量和能量密度等性能,所述的混合型钛酸锂负极片制备过程简单、易工业化,包含混合型钛酸锂负极片的电池具有更优异的性能。

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【技术保护点】

1.一种负极片,其特征在于,包括集流体以及分别涂覆在所述的集流体两侧的第一活性涂层和第二活性涂层;所述的第一活性涂层包括钛铌氧化物,所述的第二活性涂层包括钛酸锂。

2.根据权利要求1所述的负极片,其特征在于,所述的钛铌氧化物为TiNb2O7、Ti2Nb10O29其中一种或者二者的混合;所述的钛酸锂为Li4Ti5O12。

3.根据权利要求1所述的负极片,其特征在于,所述的第一活性涂层以及第二活性涂层还独立地包括导电剂以及粘结剂;

4.根据权利要求1所述的负极片,其特征在于,所述的集流体为铜箔、铜网、铝箔、铝网、带涂层铝箔、或者带孔铝箔;优选的,所述的集流体的厚度为8μm-20μm。

5.一种权利要求1-4任一项所述的负极片的制备方法,其特征在于,包括下述步骤:1)独立地制备第一活性涂层浆料和第二活性涂层浆料;2)将第一活性涂层浆料以及第二活性涂层浆料分别涂覆到集流体两侧,烘干,碾压得到负极片。

6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,步骤1)的具体步骤为:独立地将第一活性涂层以及第二活性涂层浆料中各组分按照质量比混合,加入溶剂调节至固含量为35%~55%,粘度为3000mPa·s~8000mPa·s,细度小于50μm。

7.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,步骤2)中第一活性涂层浆料以及第二活性涂层浆料独立地涂覆密度为4mg/cm2~16mg/cm2;

8.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,步骤2)中压实密度1.8-3.0g/cm3;压实后第一活性涂层的厚度为20-82μm;

9.一种锂离子电池,其特征在于,包括权利要求1-4任一项所述的负极片、正极片、隔膜以及电解液;

10.一种权利要求9所述的锂离子电池的制备方法,其特征在于,包括下述步骤:负极片中第一活性涂层以及第二活性涂层与正极片两面随机对应正对,中间为隔膜,进行卷绕、或者叠片装配后加入电解液封装得到锂离子电池。

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【技术特征摘要】

1.一种负极片,其特征在于,包括集流体以及分别涂覆在所述的集流体两侧的第一活性涂层和第二活性涂层;所述的第一活性涂层包括钛铌氧化物,所述的第二活性涂层包括钛酸锂。

2.根据权利要求1所述的负极片,其特征在于,所述的钛铌氧化物为tinb2o7、ti2nb10o29其中一种或者二者的混合;所述的钛酸锂为li4ti5o12。

3.根据权利要求1所述的负极片,其特征在于,所述的第一活性涂层以及第二活性涂层还独立地包括导电剂以及粘结剂;

4.根据权利要求1所述的负极片,其特征在于,所述的集流体为铜箔、铜网、铝箔、铝网、带涂层铝箔、或者带孔铝箔;优选的,所述的集流体的厚度为8μm-20μm。

5.一种权利要求1-4任一项所述的负极片的制备方法,其特征在于,包括下述步骤:1)独立地制备第一活性涂层浆料和第二活性涂层浆料;2)将第一活性涂层浆料以及第二活性涂层浆料分别涂覆到集流体两侧,烘干,碾压得到负极片。

【专利技术属性】
技术研发人员:张静李叶高玉双段征闫梓锐尹子振马猛
申请(专利权)人:天津力神超电科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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