[发明专利]一种快充型钛酸锂电池及其制备方法

权利要求书

1.一种快充型钛酸锂电池，由正极、负极、隔膜、电解液和铝塑膜组成，正极包括正极涂碳铝箔集流体和涂覆在正极涂碳铝箔集流体上的正极材料，负极包括负极涂碳铝箔集流体和涂覆在负极涂碳铝箔集流体上的负极材料；其特征在于：所述正极材料由以下质量百分比组成：

84～94％的正极活性物质，3％～9％的正极粘结剂，3％～9％的正极导电剂，1％～6％二氧化硅气凝胶；

所述负极材料由以下质量百分比组成：

84～94％的负极活性物质，0.25％～0.75％木质素磺酸盐，3％～9％的负极粘结剂，3％～9％的负极导电剂。

2.如权利要求1所述的一种快充型钛酸锂电池，其特征在于：按质量百分比计，所述正极粘结剂和负极粘结剂含有1～5％的全氟烷基丙烯酸酯共聚乳液的聚偏氟乙烯、丁苯橡胶或羧甲基纤维素钠。

3.如权利要求1所述的一种快充型钛酸锂电池，其特征在于：所述隔膜采用湿法PE隔膜，厚度为9～15um，孔隙率为55～60％，透气率为100～200s/100m，其上涂覆有1～3微米厚的二氧化钛涂层。

4.如权利要求1所述的一种快充型钛酸锂电池，其特征在于：按质量百分比计，所述负极导电剂和正极导电剂为含有4～10％的导电炭黑的导电石墨、石墨烯或碳纳米管。

5.如权利要求4所述的一种快充型钛酸锂电池，其特征在于：所述的导电炭黑为具链状结构的导电炭黑。

6.如权利要求1所述的一种快充型钛酸锂电池，其特征在于：所述正极活性物质为LiNi_0.33Co_0.33Mn_0.33O₂；所述负极活性物质为钛酸锂。

7.一种快充型钛酸锂电池的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、正、负极片制备：

按权利要求1所述的配方称取各组分；

将称取的正极活性物质、正极粘结剂、正极导电剂进行干粉搅拌，接着加入二氧化硅气凝胶、N-甲基吡咯烷酮超声分散制成正极浆料，将正极浆料均匀涂覆于正极涂碳铝箔集流体上，在90～120℃下烘烤10～30h后辊压得到正极极片；

按称取的负极活性物质、木质素磺酸盐、负极粘结剂和负极导电剂进行干粉搅拌，接着加入N-甲基吡咯烷酮超声分散制成负极浆料，将负极浆料均匀涂覆于负极涂碳铝箔集流体上，在90～120℃下烘烤10～30h后辊压得到负极极片；

S2、制作电芯：将得到的正、负极片裁剪后，按照正极片、隔膜、负极片的顺序采用叠片式结构或卷绕式结构制成电芯；

S3、将电芯中的正、负极片分别将极耳焊接在一起，形成正、负极引出端，然后将电芯放入铝塑包装膜中，分别引出正、负极耳，在极耳胶处加热，使铝塑袋的塑胶与极耳胶熔合，得到软包电池，软包电池的一侧为开口状态，待电解液注入；

S4、封装注液：将高压电解液注入电芯后，封好注液口；

S5、化成及老化：将包装好的电池化成、老化后分容即得到具有高倍率的钛酸锂电池。

8.如权利要求7所述的一种快充型钛酸锂电池的制备方法，其特征在于：所述步骤S5中，化成温度为40～100℃，化成压力为0.3～0.6MPa；所述的老化温度为40～100℃，老化压力为0.3～0.6MPa，老化时间为30～50h。