[发明专利]一种纳米二氧化钛锂电池及其制作方法

说明书

技术领域

本发明属于新能源技术领域，尤其涉及一种采用纳米二氧化钛取代石墨作为正电极的锂电池及其制作方法。

背景技术

目前锂离子电池广泛应用于手机、平板电脑以及电动车等领域，但需要充电几小时才可以充满，让急着用手机的人确实着急，影响汽车的行使时间，而且电池的使用寿命不长。虽然出现了部分厂家在锂离子电池的负极材料中加有少量的二氧化钛，以提高电池的性能，但均不能在10分钟左右的时间内充满电，更不能长期使用。

发明内容

本发明为了弥补以上现有技术的不足之处，提供一种采用纳米二氧化钛凝胶成微小纳米管全部取代了传统电池中的石墨作为负极材料的锂离子电池，使充电时能加速电池的化学反应，解决电动车的充电难、充电慢的难题，使充电过程像加油一样便捷，能够让移动设备的寿命更持久，而且能够提升电动车的运行时间。

本发明可以通过以下措施达到：

该种纳米二氧化钛锂电池由正极片、负极片、隔膜、电池外壳、电池底盖、电池顶帽、断电防爆层、有机电解液组成，其中负极片由负极溶胶混合物、厚度0.15mm铜箔的基体、厚度0.07～0.15mm镍带的集流体组成，其特殊之处在于：所述负极片为若干个纳米二氧化钛粉末凝胶成的微小纳米二氧化钛管。

所述隔膜为单层0.016～0.02mm厚的聚乙烯(PE)或者为三层0.02～0.025mm厚的聚丙烯(PP)+聚乙烯(PE)，设有可以让锂离子自由通过而电子不能通过的微孔结构的高分子薄膜。

所述负极溶胶混合物由95～98％的纳米二氧化钛、0.2～0.8％的溶剂、1.2～4.8％的粘合剂组成。

进一步，所述溶剂为草酸、无水乙醇、水的混合物；

进一步，所述粘合剂为聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)的一种或二种混合体；

进一步，所述负极溶胶混合物的配方：

实施例一：

所述负极溶胶混合物由95～98％的纳米二氧化钛、0.2～0.8％的聚偏氟乙烯(PVDF)、0.3～0.6％的草酸、1～3％的无水乙醇、0.5～0.9％的水组成。

实施例二：

所述负极溶胶混合物由95～98％的纳米二氧化钛、0.2～0.8％的聚四氟乙烯(PTFE)、0.3～0.6％的草酸、1～3％的无水乙醇、0.5～0.9％的水组成。

实施例三：

所述负极溶胶混合物由95～98％的纳米二氧化钛、0.1～0.3％的聚偏氟乙烯(PVDF)、0.1～0.5％的聚四氟乙烯(PTFE)、0.3～0.6％的草酸、1～3％的无水乙醇、0.5～0.9％的水组成。

实施例四：

所述负极溶胶混合物由95～98％的纳米二氧化钛、0.05～0.2％的聚偏氟乙烯(PVDF)、0.15～0.6％的聚四氟乙烯(PTFE)、0.3～0.6％的草酸、1～3％的无水乙醇、0.5～0.9％的水组成。

本发明还可以通过以下措施达到：

该种纳米二氧化钛锂电池的制作方法包括：

第一步，负极配料：

将以上负极混合物溶浆用真空搅拌机搅拌30～50分钟，再加入0.2～0.8％的粘合剂，然后再用真空搅拌机搅拌50～130分钟得到负极溶浆；

第二步，负极拉浆：

将负极溶浆放在离心机内离心1～3次，然后热处理成负极溶胶，通过自动涂布机将负极溶胶分别均匀地涂覆在电解铜箔表面，获得负极浆片；

第三步，负极裁片：

将负极浆片通过流水线送入烘干机中在55～70℃烘干2～8小时，然后通过辊压机辊压，通过自动剪切机裁切成均匀的软负极片；

第四步，负极片制作：

将软负极片通过流水线送入真空自动烘干机中在60～80℃烘干3～15小时，然后通过辊压机辊压，并焊接极片端后贴上胶纸编号，获得有编号的负极片；

第五步，正负极卷绕：

将加工好的正级片与负极片、隔膜按“正极片→隔膜→负极片→隔膜”自上而下的叠放顺序通过流水线送入卷绕机中后，在底部贴上胶纸并套上绝缘片固定起来，在底部超声焊接铝镍复合带，分别焊接正负极的极片端，进离心入壳机，测试是否短路，形成锂电池芯；

第六步，极片端焊接：

把锂电池芯装上夹具进行激光焊接，然后依次对内阻、气密性进行全检，再称重分电池的等级；

第七步，隔膜内注液：