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鈦酸鋰電池生產(chǎn)流程
時(shí)間: 2018-11-02 11:46
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鈦酸鋰電池 的化成方式與流程： 開(kāi)發(fā)技術(shù)： 循環(huán)壽命、安全、能量密度、快速充放電能力一直是衡量動(dòng)力電池最重要的指標(biāo)。 鈦酸鋰 材料由于其零應(yīng)變、對(duì)鋰電位高及納米顆粒特性
循環(huán)壽命、安全、能量密度、快速充放電能力一直是衡量動(dòng)力電池最重要的指標(biāo)。鈦酸鋰材料由于其零應(yīng)變、對(duì)鋰電位高及納米顆粒特性，使其具備高安全性、超長(zhǎng)壽命、及可快充的先天優(yōu)勢(shì)，一直被認(rèn)為是替代石墨的理想負(fù)極材料。但由于鈦酸鋰對(duì)鋰電位較高，也造成電池能量密度低，續(xù)航里程相對(duì)短的不足，但少裝電池、可快充的動(dòng)力電池技術(shù)方案的提出使得鈦酸鋰電池有了更廣闊的應(yīng)用前景。因此當(dāng)前關(guān)鍵是解決鈦酸鋰電池產(chǎn)業(yè)化過(guò)程中遇到的問(wèn)題。
鈦酸鋰負(fù)極材料由于容易吸水，并且其活性較高，在電池體系中容易與電解液反應(yīng)，發(fā)生脹氣，因此鈦酸鋰電池在化成階段，需要使副反應(yīng)充分反應(yīng)，并及時(shí)除去氣體并在負(fù)極表面形成一層鈍化膜，可以抑制后續(xù)使用過(guò)程中發(fā)生脹氣，因此化成工藝對(duì)鈦酸鋰電池尤為重要。
專利201110294924.3公開(kāi)了一種動(dòng)力鋰離子電池的化成方法，該方法分三個(gè)階段對(duì)電池充電，每個(gè)階段中間需長(zhǎng)時(shí)間靜置，電池預(yù)充后，將電池放入手套箱中，真空除去氣體，再密封注液口。該方法采用閉口化成的方式可以有效的形成穩(wěn)定的SEI膜。專利申請(qǐng)201310192025.1公開(kāi)了提高鈦酸鋰電池循環(huán)壽命的化成方法，該方法采用小電流化成和高溫老化，擱置后減壓抽氣，重復(fù)進(jìn)行多次小電流化成和高溫老化，使電池內(nèi)部的水分充分發(fā)生反應(yīng)，將生成氣體抽出，從而解決鈦酸鋰電池脹氣問(wèn)題。上述方法通過(guò)反復(fù)多次除氣、及多個(gè)化 成步驟可實(shí)現(xiàn)壽命提升，但是都存在化成時(shí)間長(zhǎng)，工藝較復(fù)雜的問(wèn)題。
技術(shù)特征：
1.一種鈦酸鋰電池的化成方法，其特征在于，將注入電解液后的氣囊式電池放入壓力化成設(shè)備中，全程對(duì)電池施加一定的壓力和溫度，同時(shí)對(duì)電池運(yùn)行充放電程序，充放電程序結(jié)束后，電池進(jìn)行真空除氣囊、封口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化成方法，其特征在于，所述鈦酸鋰電池的負(fù)極活性物質(zhì)為鈦酸鋰，正極活性物質(zhì)為鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳錳鈷酸鋰中的一種或多種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的化成方法，其特征在于，所述施加的壓力為0.05MPa-0.3MPa。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的化成方法，其特征在于，所述溫度為50℃-80℃。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的化成方法，其特征在于，所述充放電程序?yàn)榉謩e以一定電流進(jìn)行恒流充放電。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的化成方法，其特征在于，所述充放電程序?yàn)椋阂?.1倍率-1.0倍率的電流恒流充電到2.8V，靜置5min-120min，再以0.1倍率-1.0倍率的電流恒流放電到1.5V，循環(huán)1-3次。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的化成方法，其特征在于，所述鈦酸鋰電池的工作電壓范圍為1.5V-2.8V。
8.一種鈦酸鋰電池，其特征在于該電池根據(jù)權(quán)利要求1-7任一所述的化成方法制成。
技術(shù)總結(jié)：
本發(fā)明屬于鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鈦酸鋰電池的化成方法，該方法將注液后的氣囊式電池放入壓力化成設(shè)備中，對(duì)電池施加一定的壓力和溫度，同時(shí)對(duì)電池啟動(dòng)充放電程序，之后對(duì)電池進(jìn)行真空除氣囊、封口，即化成結(jié)束。本發(fā)明將鈦酸鋰電池常規(guī)化成工藝中的預(yù)充、真空除氣、高溫老化多個(gè)步驟同時(shí)完成，縮短化成時(shí)間，省去了原有各工步間的轉(zhuǎn)運(yùn)等過(guò)程，工藝簡(jiǎn)單，適合工業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明的化成方法能使鈦酸鋰電池化成過(guò)程中產(chǎn)生的氣體及時(shí)排出，并且加速負(fù)極材料與電解液的反應(yīng)，使得負(fù)極表面的鈍化膜形成的更穩(wěn)定，電池性能優(yōu)異。
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