[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：

锂离子电池单元，所述锂离子电池单元包括具有活性层的阳极：其中所述活性层包含二次钛酸锂(LTO)，其中所述二次LTO包括二次LTO粒子，所述二次LTO粒子的平均粒度(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250nm的平均粒度(D₅₀)。

3.根据权利要求2所述的电池模块，其中所述一次LTO粒子在附聚之前具有约100nm的平均粒度(D₅₀)。

4.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。

5.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述二次LTO粒子具有球形二次形态。

6.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)的阳极上包括大于约5毫克(mg)的所述活性层。

7.根据权利要求6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)。

8.根据权利要求6所述的电池模块，其中所述阳极在每平方厘米(cm²)的阳极上包括少于约10mg的所述活性层。

9.根据权利要求6所述的电池模块，其中所述阳极在每平方厘米(cm²)的阳极上包括少于约7mg的所述活性层。

10.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镍镁合金(NMC)阴极活性材料，所述NMC阴极活性材料包含镍、镁和钴并且具有层状结构。

11.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述二次LTO包括锂、钛和氧并且具有尖晶石结构。

12.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。

13.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。

14.一种制造锂离子电池单元的方法，包括：

形成包含二次LTO活性材料的浆料，其中所述二次LTO活性材料包含二次LTO粒子，所述二次LTO粒子平均粒度(D₅₀)大于2微米(μm)；

将所述浆料沉积到金属的表面上以形成阳极的所述活性层；以及

使用所述阳极组装锂离子电池单元。

15.根据权利要求14的方法，其中形成浆料包括：

形成混合物，所述混合物包括溶剂、导电碳和第一粘合剂；

向所述混合物中加入粘合剂溶液，其中所述粘合剂溶液包含所述第一粘合剂和第二粘合剂；以及

将所述二次LTO活性材料加入到所述混合物中以形成所述浆料。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述溶剂包含N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)，所述导电碳包含炭黑，并且所述粘合剂包含至少一种聚偏二氟乙烯(PVDF)粘合剂。

17.根据权利要求15所述的方法，包括在将所述粘合剂溶液加入到所述混合物中之前和之后以及将所述二次LTO活性材料加入所述混合物之前和之后，使用混合装置混合和/或分散所述混合物。

18.根据权利要求17所述的方法，其中所述混合装置包括行星式分散混合器。

19.根据权利要求14所述的方法，包括在将所述浆料沉积到所述金属的所述表面上之前，在减压下使所述浆料脱气。

20.根据权利要求14所述的方法，其中所述浆料具有大于约38％的总固体比和小于约1080厘泊(cps)的粘度。