[发明专利]用于锂离子电池单元的钛酸锂（LTO）阳极电极的系统和方法

权利要求书

1.一种电池模块，包括：

一种锂离子电池单元，其包括：

阴极，所述阴极具有阴极活性层，以及

阳极，所述阳极具有阳极活性层，其包括：

至少一种聚偏二氟乙烯(PVDF)粘合剂；

导电碳；以及

二次钛酸锂(LTO)，其中所述二次LTO包含二次LTO粒子，所述二次LTO粒子平均粒度(D₅₀)大于2微米(μm)。

2.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述二次LTO粒子是一次LTO粒子的附聚物，并且其中所述一次LTO粒子在附聚之前具有小于约250纳米(nm)的平均粒度(D₅₀)。

3.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述二次LTO粒子的所述平均粒度(D₅₀)在约3μm和约20μm之间。

4.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述阳极在每平方厘米(cm²)的所述阳极的所述阳极活性层上具有位于约5毫克(mg)和约10mg之间的负载。

5.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述阴极活性层包括镍镁合金(NMC)基材料，所述材料包含镍、镁和钴并且具有层状结构，并且其中所述二次LTO包括锂、钛和氧并具有尖晶石结构。

6.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述锂离子电池单元包括所述阳极的多个层，其中所述阳极的所述多个层各自具有小于约100μm的厚度。

7.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述阳极活性层的密度为约1.8克/立方厘米(g/cc)。

8.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述锂离子电池单元具有小于约0.021欧姆的内电阻(直流内电阻)。

9.根据权利要求1所述的电池模块，其中，在10C下经过400次循环后，所述锂离子电池单元的容量保持降低小于约5％。

10.根据权利要求9所述的电池模块，其中，在10C下经过400次循环后,所述锂离子电池单元的所述容量保持大于约90％。

11.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述锂离子电池单元在制造时具有第一容量保持和第一恢复，并且在60℃下1个月后具有第二容量保持和第二恢复，其中所述第二容量保持大于所述第一容量保持的约60％，并且其中所述第二恢复大于所述第一恢复的约80％。

12.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述锂离子电池单元在室温下具有第一容量保持，在-20℃下具有第二容量保持，其中所述第二容量保持大于或等于所述第一容量保持的约60％。

13.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述锂离子电池单元在制造时具有第一面积比阻抗(ASI)，并且在60℃下1个月后具有第二ASI，其中所述第二ASI大于所述第一个ASI的约不到50％。

14.根据权利要求13所述的电池模块，其中所述第一ASI小于约16欧姆平方厘米(Ohm-cm²)，并且其中所述第二ASI小于约24Ohm-cm²。

15.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述锂离子电池单元在制造时具有第一ASI，在60℃下1周后具有第二ASI，其中所述第二ASI的平均锂化成分小于所述第一ASI的平均锂化成分的约50％，并且其中所述第二ASI的平均脱锂成分大于所述第一ASI的平均脱锂成分的约不到50％。

16.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述锂离子电池单元的负正极容量配比(N/P)在约1.0至约1.05之间。

17.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述电池模块包括第二电池单元，并且其中所述第二电池单元包括铅酸电池。

18.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述电池模块包括电池控制模块，所述电池控制模块监测和控制所述电池模块的操作，其中所述电池控制模块配置成与微型混合动力xEV的车辆控制单元进行通信。