[发明专利]一种钛酸锂电池负极片的涂布方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钛酸锂负极片的涂布方式和改进的涂布装置，尤其涉及一种钛酸锂电池负极片的涂布方法。

背景技术

1、锂离子动力电池是最近开发并迅速发展起来的新型电池，由于其高比能量、环保等特殊优势被广泛应用于电动汽车、储能系统、军用产品等多个领域。锂离子电池自20世纪90年代商业化应用以来，至今锂离子电池已占据二次电池市场规模的70%以上。

2、基于对锂离子电池的安全性能和循环性能要求，我们需要寻找替代碳材料的新型负极材料。而钛酸锂负极材料为尖晶石结构超细粉末，具有良好的循环性能和优良的充放电平台。 在Li+嵌入或脱出过程中，晶型不发生变化，体积变化小于1%，因此被称为“零应变材料”，能够避免充放电循环中由于电极材料的来回伸缩而导致结构的破坏，从而提高电极的循环性能和使用寿命。与炭负极材料相比，钛酸锂具有高的锂离子扩散系数(为2 *10-8cm²/s)，从而使得该负极材料可以快速充放电，而且电解液不致发生分解，提高锂电池安全性能。钛酸锂的电势比纯金属锂的高，不易产生锂晶枝，为保障锂电池的安全提供了基础。因此，钛酸锂材料拥有其他锂离子电池负极材料不具有的优势，具有非常好的市场前景和实用价值。

3、 但钛酸锂材料比重较小，粒度较细，合浆分散困难，而且涂布时不易粘结，尤其是油性负极在铜箔表面的粘结性能不好，没有合适的涂布方式会造成极片掉粉、能量密度低、内阻大等问题，严重影响钛酸锂电池的各项性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种钛酸锂电池负极片的涂布方法，提高浆料在基片上的粘附能力，可以减少粘结剂的使用量，从而增加活性物质的用量，提高锂离子电池的能量密度，电池有良好的循环性能、低温放电性能和倍率放电性能。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种钛酸锂电池负极片的涂布方法，其特征是：钛酸锂负极浆料涂布在铜箔集流体上，而在涂布之前铜箔集流体上喷洒草酸处理液；浆料采用油性负极，即溶剂用的是N-甲基吡咯烷酮，其配比的重量百分比为：钛酸锂91%~93%，聚偏二氟乙烯3%~4%，超导炭黑2%~3%，导电石墨2%~3%，其中质量百分比之和为100%。

根据所述的一种钛酸锂电池负极片的涂布方法，其特征在于：所述涂布方法的涂布控制面密度为170g/m²~200g/m²。

根据所述的一种钛酸锂电池负极片的涂布方法，其特征在于：所述涂布方法采用的是刮刀式涂布机，连续双面涂布。

根据所述的一种钛酸锂电池负极片的涂布方法，其特征在于：所述涂布之前铜箔集流体上喷洒草酸处理液的装置为小型自动喷枪，小型自动喷枪安装在涂布机的机头位置。

本发明的优点效果在于：由此可以看出该涂布工艺可以改善以钛酸锂为主要活性材料的电极浆料在铜箔基体上的涂布效果，从而提高浆料在基片上的粘附能力，可以减少粘结剂的使用量，从而增加活性物质的用量，提高锂离子电池的能量密度。涂布极片搭配磷酸铁锂正极做18650电池，放电曲线如图2所示，电池有良好的循环性能、低温放电性能和倍率放电性能。

附图说明

图1为刮刀式涂布机的结构示意图。

图2为使用本发明方法的电池放电曲线图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明：

本发明如图1所示，一种钛酸锂电池负极片的涂布方法，其特征是：钛酸锂负极浆料涂布在铜箔集流体上，而在涂布之前铜箔集流体上喷洒草酸处理液；浆料采用油性负极，即溶剂用的是N-甲基吡咯烷酮，其配比的重量百分比为：钛酸锂91%~93%，聚偏二氟乙烯3%~4%，超导炭黑2%~3%，导电石墨2%~3%。根据所述的一种钛酸锂电池负极片的涂布方法，其特征在于：所述涂布方法的涂布控制面密度为170g/m²~200g/m²。根据所述的一种钛酸锂电池负极片的涂布方法，其特征在于：所述涂布方法采用的是刮刀式涂布机，连续双面涂布。根据所述的一种钛酸锂电池负极片的涂布方法，其特征在于：所述涂布之前铜箔集流体上喷洒草酸处理液的装置为小型自动喷枪，小型自动喷枪安装在涂布机机头位置。