[发明专利]纳米TiN作为提高全电池散热性能的添加剂的应用

说明书

技术领域

本发明涉及电池材料领域技术，尤其是指一种纳米TiN作为提高全电池散热性能的添加剂的应用。

背景技术

由于化石能源的日益枯竭，人们不断寻求替代化石能源的方法。自1970年锂电池问世以来，锂离子电池以其高电压、高能量密度、循环寿命长、安全性能好、成本低廉等优点在电脑、相机和移动电话等便携式电子设备上已经得到了广泛的应用。

锂离子电池的安全问题制约了电动汽车的发展。锂离子电池在大电流充放电过程中产生大量的热量，如果这些热量未及时消散会引起电池内部热量的积累，导致电池温度升高，对动力电池有着双重的影响；伴随着电池温度的升高，一方面会减少电池的内阻，另一方面，电池温度的升高会导致电池寿命缩短。如果热量的积累造成电池内部的高温点，有可能引发电池的热失控。研究表明，当温度超过50℃时，锂离子电池的性能和循环寿命都会下降，并且温度过高，锂电池会出现“充不满,放不完”的现象。在温度升高条件下，无论是充电态、放电态或循环态的电池均发生明显的性能衰退。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种纳米TiN作为提高全电池散热性能的添加剂的应用，其可以提高电池的倍率性能与散热性能。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种纳米TiN作为提高全电池散热性能的添加剂的应用，使用真空搅拌的方法将纳米TiN颗粒均匀的分散在正极浆料中，用以提高电池的倍率性能与散热性能。

作为一种优选方案，所述纳米TiN颗粒的质量比为0.05%-0.2%。

作为一种优选方案，所述电池的制备方法包括有以下步骤：

（1）在行星式搅拌机里加入PVDF和NMP，自转速度15Hz，公转速度15Hz，30分钟后，自转速度和公转速度都调至30Hz，并抽真空，搅拌2个小时；

（2）往搅拌机里加Super-p，自转速度和公转速度都调为15Hz，15分钟后，将自转速度和公转速度都调为30Hz，并抽真空，搅拌2小时；

（3）往搅拌机里加纳米TiN颗粒，自转速度和公转速度都调为15Hz，15分钟后，将自转速度和公转速度都调为30Hz，并抽真空，搅拌2小时；

（4）往搅拌机里加克LFP，自转速度和公转速度都调为15Hz，15分钟后，将自转速度和公转速度都调为30Hz，并抽真空，搅拌2小时；

（5）将制成的浆料经涂布、切边、滚压步骤做成18650全电池。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知：

通过在配料过程中将纳米TiN以添加剂的方式加入，实现有效简单的散热，成本低廉，并且采用本发明制备而成的全电池，散热性能有显著提高，表现为升温速度较未添加TiN的电池缓慢，在温度升高条件下，无论是充电态、放电态或循环态的电池均未发生明显的性能衰退。

附图说明

图1是本发明之较佳实施例中纳米TiN颗粒的XRD图；

图2是本发明之较佳实施例中TiN在极片上的SEM图；

图3是本发明之较佳实施例中电池的升温图。

具体实施方式

本发明揭示了一种纳米TiN作为提高全电池散热性能的添加剂的应用，使用真空搅拌的方法将纳米TiN颗粒均匀的分散在正极浆料中，用以提高电池的倍率性能与散热性能。所述纳米TiN颗粒的质量比为0.05%-0.2%。所述电池的制备方法包括有以下步骤：

（1）在行星式搅拌机里加入PVDF和NMP，自转速度15Hz，公转速度15Hz，30分钟后，自转速度和公转速度都调至30Hz，并抽真空，搅拌2个小时。

（2）往搅拌机里加入Super-p，自转速度和公转速度都调为15Hz，15分钟后，将自转速度和公转速度都调为30Hz，并抽真空，搅拌2小时。

（3）往搅拌机里加入纳米TiN颗粒，自转速度和公转速度都调为15Hz，15分钟后，将自转速度和公转速度都调为30Hz，并抽真空，搅拌2小时。

（4）往搅拌机里加入LFP，自转速度和公转速度都调为15Hz，15分钟后，将自转速度和公转速度都调为30Hz，并抽真空，搅拌2小时。

（5）将制成的浆料经涂布、切边、滚压步骤做成18650全电池。