鈦酸鋰電極片及鋰離子電池的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種鈦酸鋰電極片及鋰離子電池。鈦酸鋰電極片包括集流體、層疊于所述集流體上的鈦酸鋰涂層及層疊于所述鈦酸鋰涂層上的碳涂層，所述碳涂層的材料包括碳材料、第一粘結劑和第一導電劑。鋰離子電池中的電解質與碳涂層在較低電位下反應形成SEI膜，將鈦酸鋰涂層中的活性物質與電解質隔開，防止因為過電位導致活性物質與電解質發(fā)生反應而造成電池鼓脹；并且，碳涂層具有一定嵌鋰能力，不影響鋰離子的運輸。因此，使用該鈦酸鋰電極片的鋰離子電池具有良好的循環(huán)性能。
【專利說明】鈦酸鋰電極片及鋰離子電池
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及鋰離子電池【技術領域】，特別是涉及一種鈦酸鋰電極片及鋰離子電池?！颈尘凹夹g】
[0002]鋰離子電池是一種充電電池，它主要依靠鋰離子在正極和負極之間移動來工作。由于具有工作電壓高、比能量高、工作溫度范圍寬及放電平穩(wěn)等優(yōu)點，鋰離子電池廣泛用于移動通訊設備、平板電腦、數(shù)碼產品、電動工具、汽車以及儲能系統(tǒng)等領域。
[0003]鈦酸鋰是一種尖晶石結構的材料，由于在鋰離子插入、脫出的充放電過程中體積變化很小，幾乎為零，被稱為“零應變”材料，而且具有非常平穩(wěn)的放電平臺，其對鋰電位接近1.55V，不容易析出鋰枝晶，安全性非常高，鋰離子在鈦酸鋰晶體中的擴散系數(shù)是2X10-8cm2/s,比石墨負極高一個數(shù)量級，可以快速充放電，目前鈦酸鋰材料已經(jīng)成為鋰離子電池領域的研究熱點。
[0004]然而,鈦酸鋰嵌鋰電位高,很難形成SEI (solid electrolyte interface)膜,在實際使用過程中，尤其是進行較大電流充電的時候，很容易產生過電位，使得鈦酸鋰與電解質反應并產生氣體導致電池鼓脹，影響電池的循環(huán)性能。

【發(fā)明內容】

[0005]基于此，有必要提供一種鈦酸鋰電極片，以解決鈦酸鋰電池的脹氣問題，提高其循環(huán)性能。
[0006]一種鈦酸鋰電極片，包括集流體、層疊于所述集流體上的鈦酸鋰涂層及層疊于所述鈦酸鋰涂層上的碳涂層，所述碳涂層的材料包括碳材料、第一粘結劑和第一導電劑。
[0007]在其中一個實施例中，所述碳材料選自人造石墨、天然石墨、軟碳、中間相碳微球及硬碳中的至少一種。
[0008]在其中一個實施例中，所述碳材料的平均粒徑為500納米?5微米。
[0009]在其中一個實施例中，所述第一粘結劑選自聚偏氟乙烯、羧甲基纖維素及丁苯橡膠中的至少一種，所述第一導電劑為乙炔黑。
[0010]在其中一個實施例中，所述碳涂層按質量百分比計:
[0011 ] 所述碳材料占80%?98% ；
[0012]所述第一粘結劑占0.5%?10% ;及
[0013]所述第一導電劑占0.5?10%。
[0014]在其中一個實施例中，所述碳涂層的厚度為10微米?20微米。
[0015]在其中一個實施例中，所述鈦酸鋰涂層的材料包括鈦酸鋰、第二粘結劑和第二導電劑。
[0016]在其中一個實施例中，所述第二粘結劑選自聚偏氟氯乙烯、羧甲基纖維素及丁苯橡膠中的至少一種，所述第二導電劑為乙炔黑。
[0017]在其中一個實施例中，所述鈦酸鋰涂層按質量百分比計:[0018]所述鈦酸鋰占80%?98% ；
[0019]所述第二粘結劑占0.5%?10% ;及
[0020]所述第二導電劑占0.5?10%。
[0021 ] 一種鋰離子電池，包括殼體、設置于所述殼體內的電芯及灌裝于所述殼體內的電解液，所述電芯包括依次層疊的正極片、隔膜和負極片，所述負極片為上述鈦酸鋰電極片。
[0022]上述鈦酸鋰電極片包括依次層疊集流體、鈦酸鋰涂層和碳涂層，電解質與碳涂層在較低電位下反應形成SEI膜，將鈦酸鋰涂層中的活性物質與電解質隔開，防止因為過電位導致活性物質與電解質發(fā)生反應而造成電池鼓脹；并且，碳涂層具有一定嵌鋰能力，不影響鋰離子的運輸。因此，該鈦酸鋰電極片能夠提高鋰離子電池的循環(huán)性能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為一實施方式的鈦酸鋰電極片的結構示意圖；
[0024]圖2為實施例1的鋰離子電池與對比例的鋰離子電池的循環(huán)曲線對比圖。
【具體實施方式】
[0025]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發(fā)明內涵的情況下做類似改進，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施的限制。
[0026]請參閱圖1，一實施方式的鈦酸鋰電極片100，包括碳涂層10、鈦酸鋰涂層20和集流體30。鈦酸鋰涂層20層疊于集流體30上，碳涂層10層疊于鈦酸鋰涂層20上。
[0027]碳涂層10的材料包括碳材料、第一粘結劑和第一導電劑。
[0028]碳材料為小粒徑的碳材料。優(yōu)選地，碳材料的平均粒徑(D50)為500納米?5微米。
[0029]優(yōu)選地，碳材料選自人造石墨、天然石墨、軟碳、中間相碳微球及硬碳中的至少一種。
[0030]人造石墨、天然石墨、軟碳、中間相碳微球及硬碳的平均粒徑D50優(yōu)選為500納米?5微米。
[0031]第一粘結劑選自聚偏氟乙烯(PVDF)、羧甲基纖維素(CMC)及丁苯橡膠(SBR)中的至少一種。第一導電劑為乙炔黑。
[0032]將該鈦酸鋰電極片100作為負極應用于鋰離子電池，將該鋰離子電池進行預充電化成后，由于鈦酸鋰電極片100包含有碳涂層10，能夠在負極表面形成SEI膜，防止電解液與該鈦酸鋰電極片100表面接觸，避免電解質與鈦酸鋰涂層20中的活性物質發(fā)生反應，解決了傳統(tǒng)的鈦酸鋰電池產氣的問題；同時，SEI膜本身是良好的鋰離子導體，不會影響鋰離子電池的性能。
[0033]碳涂層10中，碳材料具有嵌鋰作用，使得設置碳涂層10后仍能保證鋰離子在鈦酸鋰電極片100內正常運輸，以實現(xiàn)鋰離子正常插入和脫出，不影響鋰離子電池的性能。
[0034]第一粘結劑起粘結作用，用于粘結碳材料和第一導電劑，并使碳涂層10在鈦酸鋰涂層20上附著性能較好。[0035]第一導電劑用于改善導電性能。傳統(tǒng)鋰離子電池的鈦酸鋰涂層均含有導電劑，一般不會加入額外的導電劑。由于碳涂層10覆蓋鈦酸鋰涂層20的表面，為了能夠進一步提高鋰離子的遷移速率，從而提高充放電速率。在碳涂層10中加入適量的第一導電劑。
[0036]優(yōu)選地，碳涂層10中，按質量百分比計，碳材料占80%?98%，第一粘結劑占
0.5%?10%,第一導電劑占0.5%?10%ο
[0037]鈦酸鋰涂層20的材料包括鈦酸鋰、第二粘結劑和第二導電劑。
[0038]第二粘結劑選自聚偏氟乙烯、羧甲基纖維素及丁苯橡膠中的至少一種，第二導電劑為乙塊黑。
[0039]優(yōu)選地，鈦酸鋰涂層20中，按質量百分比計，鈦酸鋰占80%?98%，第二粘結劑占
0.5%?10%，第二導電劑占0.5?10%ο
[0040]按上述配比，使鈦酸鋰涂層20能夠較好地實現(xiàn)鋰離子插入、脫出，提高鋰離子電池的性能。
[0041]優(yōu)選地，鈦酸鋰涂層20的厚度為40微米?200微米。
[0042]集流體30優(yōu)選為銅箔或鋁箔。
[0043]鈦酸鋰電極片100由于設置了層疊于鈦酸鋰涂層20上的碳涂層10，電解質與碳涂層10在較低電位下反應形成SEI膜，將鈦酸鋰涂層20中的活性物質與電解質隔開，防止因為過電位導致活性物質與電解質發(fā)生反應而造成電池鼓脹，SEI膜本身是良好的鋰離子導體，不會影響鋰離子電池的性能。
[0044]并且，碳涂層10由于包含碳材料，具有一定嵌鋰能力，不影響鋰離子的運輸。因此，該鈦酸鋰電極片100能夠提高鋰離子電池的循環(huán)性能。
[0045]碳涂層10的厚度太小，制備工藝要求高；碳涂層10的厚度太大，不利于發(fā)揮鈦酸鋰涂層20的優(yōu)勢。因此，優(yōu)選地，碳涂層10的厚度為10微米?20微米。
[0046]更優(yōu)選地，碳涂層10的厚度為15微米。
[0047]上述鈦酸鋰電極片100與鈦酸鋰負極表面涂覆絕緣氧化物相比，通過在鈦酸鋰涂層20上形成碳涂層10，將鋰離子電池進行預充電化成后，在負極表面形成SEI膜，防止電解液與電極表面接觸發(fā)生反應，解決了鈦酸鋰電池產氣的問題；同時，SEI膜本身是良好的鋰離子導體，不會影響電池的性能。
[0048]上述鈦酸鋰電極片100與微觀層面上進行碳包覆的鈦酸鋰材料相比，是在鈦酸鋰涂層20上形成碳涂層10，可以避免包覆不均勻影響電池的性能的問題。
[0049]上述鈦酸鋰電極片100按如下方法制備:
[0050]步驟SllO:制備鈦酸鋰涂層漿料。
[0051]將鈦酸鋰、第二粘結劑和第二導電劑加入第二溶劑中，攪拌均勻得到鈦酸鋰涂層漿料。
[0052]優(yōu)選地，鈦酸鋰、第二粘結劑和第二導電劑的質量比為80?98:0.5?10:0.5?10。
[0053]第二溶劑為N-甲基吡咯烷酮或水。
[0054]步驟S120:將鈦酸鋰涂層漿料涂覆于集流體上，干燥后在集流體上形成鈦酸鋰涂層。
[0055]優(yōu)選地，在80°C?110°C條件下干燥，使第二溶劑揮發(fā)，在集流體上形成鈦酸鋰涂層。
[0056]攪拌速度優(yōu)選為3000r/min ?5000r/min。
[0057]步驟S130:制備碳涂層漿料。
[0058]將碳材料、第一粘結劑和第一導電劑加入第一溶劑中，攪拌均勻得到碳涂層漿料。
[0059]優(yōu)選地，碳材料、第一粘結劑和第一導電劑的質量比為80?98:0.5?10:0.5?10。
[0060]第一溶劑為N-甲基吡咯烷酮或水。
[0061]攬祥速度優(yōu)選為3000r/min ?5000r/min。
[0062]步驟S140:將碳涂層漿料涂覆在鈦酸鋰涂層上，干燥后在鈦酸鋰涂層上形成碳涂層，得到鈦酸鋰電極片。
[0063]優(yōu)選地，在80°C?110°C條件下干燥，使第一溶劑揮發(fā)，在鈦酸鋰涂層上形成碳涂層，得到鈦酸鋰電極片。
[0064]—實施方式的鋰離子電池,包括殼體、設置于殼體內的電芯及灌裝于殼體內的電解液。
[0065]電芯包括依次層疊的正極片、隔膜和負極片。
[0066]正極片包括集流體及層疊于集流體上的正極活性層。正極活性層的材料包括正極活性材料、導電劑和粘結劑。正極活性材料選自鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、鎳鈷錳酸鋰、鎳鈷鋁酸鋰及鎳錳酸鋰中的至少一種。
[0067]負極片為上述鈦酸鋰電極片100。
[0068]負極片中的碳涂層10與電解質反應形成SEI膜需要消耗鋰離子，因此正極過量設計。優(yōu)選地，正極過量設計系數(shù)為1.01?1.25。
[0069]按下述方法制備上述鋰離子電池:
[0070]將正極片、隔膜和負極片依次層疊并卷繞后裝入外殼中，向外殼中注入電解液，組裝成鋰離子電池。組裝完成后進行化成，化成制度為于0.1C?5C恒流恒壓充電至2.8V?
4.0V，截止電流為0.0lC?0.05C。
[0071]上述鋰離子電池由于使用上述鈦酸鋰電極片100作為負極片，解決了傳統(tǒng)的鈦酸鋰電池產氣的問題。因此，該鋰離子電池的循環(huán)性能較好。
[0072]以下通過具體實施例進一步闡述。
[0073]實施例1
[0074]制備鈦酸鋰電極片和鋰離子電池
[0075]1、取IOOg聚偏氟乙烯粘結劑、20g乙炔黑導電劑及2kg鈦酸鋰，均勻分散在2kgN-甲基吡咯烷酮中，以3000r/min的轉速高速攪拌分散，攪拌均勻得到鈦酸鋰涂層漿料；
[0076]2、將鈦酸鋰涂層漿料涂布在銅箔上，在90°C條件下烘干，在銅箔上形成鈦酸鋰涂層，鈦酸鋰涂層的厚度為150微米；
[0077]3、取IOg聚偏氟乙烯粘結劑、15g乙炔黑導電劑與平均粒徑為500納米200g人造石墨，均勻分散在200g N-甲基吡咯烷酮中，以3000r/min的轉速高速攪拌分散，攪拌均勻得到碳涂層漿料；
[0078]4、將碳涂層漿料涂覆于鈦酸鋰涂層上，在90°C條件下烘干，在鈦酸鋰涂層上形成碳涂層，得到鈦酸鋰電極片；其中，碳涂層的厚度為15微米；[0079]5、提供正極片和負極片，正極片包含鋁箔和層疊于鋁箔上正極活性層。正極活性層的材料包括質量比為1:50:10的錳酸鋰、聚偏氟乙烯粘結劑和乙炔黑導電劑，負極片為上述鈦酸鋰電極片。經(jīng)過卷繞、注液后組裝成鋰離子電池，使用0.1C電流恒流恒壓化成至3.9V，截止電流0.05C。IC循環(huán)500周后容量保持率為98%。
[0080]實施例2
[0081 ] 制備鈦酸鋰電極片和鋰離子電池
[0082]1、取60g聚偏氟乙烯粘結劑、30g乙炔黑導電劑及2kg鈦酸鋰，均勻分散在2.5kgN-甲基吡咯烷酮中，以4000r/min的轉速高速攪拌分散，攪拌均勻得到鈦酸鋰涂層漿料；
[0083]2、將鈦酸鋰涂層漿料涂布在銅箔上，在95°C條件下烘干，在銅箔上形成鈦酸鋰涂層，鈦酸鋰涂層的厚度為80微米；
[0084]3、取15g聚偏氟乙烯粘結劑、15g乙炔黑導電劑與平均粒徑為800納米的200g人造石墨，均勻分散在220g N-甲基吡咯烷酮中，以3500r/min的轉速高速攪拌分散，攪拌均勻得到碳涂層漿料；
[0085]4、將碳涂層漿料涂覆于鈦酸鋰涂層上，在100°C條件下烘干，在鈦酸鋰涂層上形成碳涂層，得到鈦酸鋰電極片；其中，碳涂層的厚度為14微米；
[0086]5、提供正極片和負極片，正極片包含鋁箔和層疊于鋁箔上正極活性層。正極活性層的材料包括質量比為1:30:15的鎳鈷錳酸鋰、聚偏氟乙烯粘結劑和乙炔黑導電劑，負極片為上述鈦酸鋰電極片。經(jīng)過卷繞、注液后組裝成鋰離子電池，使用0.2C電流恒流恒壓化成至3.8V，截止電流0.05C。IC循環(huán)500周后容量保持率為99%。
[0087]實施例3
[0088]制備鈦酸鋰電極片和鋰離子電池
[0089]1、取IOg聚偏氟乙烯粘結劑、IOg乙炔黑導電劑及0.98kg鈦酸鋰，均勻分散在
2.3kg N-甲基吡咯烷酮中，以3000r/min的轉速高速攪拌分散，攪拌均勻得到鈦酸鋰涂層漿料；
[0090]2、將鈦酸鋰涂層漿料涂布在銅箔上，在105 °C條件下烘干，在銅箔上形成鈦酸鋰涂層，鈦酸鋰涂層的厚度為60微米；
[0091]3、取5g聚偏氟乙烯粘結劑、9g乙炔黑導電劑與平均粒徑為I微米的190g軟碳，均勻分散在250g N-甲基吡咯烷酮中，以5000r/min的轉速高速攪拌分散，攪拌均勻得到碳涂層漿料；
[0092]4、將碳涂層漿料涂覆于鈦酸鋰涂層上，在110°C條件下烘干，在鈦酸鋰涂層上形成碳涂層，得到鈦酸鋰電極片；其中，碳涂層的厚度為13微米；
[0093]5、提供正極片和負極片，正極片包含鋁箔和層疊于鋁箔上正極活性層。正極活性層的材料包括質量比為1:40:20的鎳鈷錳酸鋰、聚偏氟乙烯粘結劑和乙炔黑導電劑，負極片為上述鈦酸鋰電極片。經(jīng)過卷繞、注液后組裝成鋰離子電池，使用0.3C電流恒流恒壓化成至3.7V，截止電流0.05C。IC循環(huán)500周后容量保持率為98%。
[0094]實施例4
[0095]制備鈦酸鋰電極片和鋰離子電池
[0096]1、取IOOg聚偏氟乙烯粘結劑、20g乙炔黑導電劑及0.88kg鈦酸鋰，均勻分散在200g N-甲基吡咯烷酮中，以3000r/min的轉速高速攪拌分散，攪拌均勻得到鈦酸鋰涂層漿料；
[0097]2、將鈦酸鋰涂層漿料涂布在鋁箔上，在85°C條件下烘干，在鋁箔上形成鈦酸鋰涂層，鈦酸鋰涂層的厚度為100微米；
[0098]3、取18g聚偏氟乙烯粘結劑、2g乙炔黑導電劑與平均粒徑為2微米的380g硬碳，均勻分散在400g N-甲基吡咯烷酮中，以5000r/min的轉速高速攪拌分散，攪拌均勻得到碳涂層楽 料；
[0099]4、將碳涂層漿料涂覆于鈦酸鋰涂層上，在90°C條件下烘干，在鈦酸鋰涂層上形成碳涂層，得到鈦酸鋰電極片；其中，碳涂層的厚度為16微米；
[0100]5、提供正極片和負極片，正極片包含鋁箔和層疊于鋁箔上正極活性層。正極活性層的材料包括質量比為1:50:10的錳酸鋰、聚偏氟乙烯粘結劑和乙炔黑導電劑，負極片為上述鈦酸鋰電極片。經(jīng)過卷繞、注液后組裝成鋰離子電池，使用0.4C電流恒流恒壓化成至
3.6V，截止電流0.05C。IC循環(huán)500周后容量保持率為97%。
[0101]實施例5
[0102]制備鈦酸鋰電極片和鋰離子電池
[0103]1、取50g聚偏氟乙烯粘結劑、IOg乙炔黑導電劑及0.94kg鈦酸鋰，均勻分散在
2.1kg N-甲基吡咯烷酮中，以4000r/min的轉速高速攪拌分散，攪拌均勻得到鈦酸鋰涂層漿料；
[0104]2、將鈦酸鋰涂層漿料涂布在鋁箔上，在95°C條件下烘干，在鋁箔上形成鈦酸鋰涂層，鈦酸鋰涂層的厚度為120微米；
[0105]3、取30g聚偏氟乙烯粘結劑、15g乙炔黑導電劑與平均粒徑為5微米的600g中間相碳微球，均勻分散在600g N-甲基吡咯烷酮中，以4000r/min的轉速高速攪拌分散，攪拌均勻得到碳涂層漿料；
[0106]4、將碳涂層漿料涂覆于鈦酸鋰涂層上，在90°C條件下烘干，在鈦酸鋰涂層上形成碳涂層，得到鈦酸鋰電極片；其中，碳涂層的厚度為15微米；
[0107]5、提供正極片和負極片，正極片包含鋁箔和層疊于鋁箔上正極活性層。正極活性層的材料包括質量比為1:50:10的鎳鈷鋁酸鋰、聚偏氟乙烯粘結劑和乙炔黑導電劑，負極片為上述鈦酸鋰電極片。經(jīng)過卷繞、注液后組裝成鋰離子電池，使用0.4C電流恒流恒壓化成至3.6V，截止電流0.05C。IC循環(huán)500周后容量保持率為98%。
[0108]實施例6
[0109]制備鈦酸鋰電極片和鋰離子電池
[0110]1、取100g聚偏氟乙烯粘結劑、100g乙炔黑導電劑及0.8kg鈦酸鋰，均勻分散在
2.1kg N-甲基吡咯烷酮中，以4000r/min的轉速高速攪拌分散，攪拌均勻得到鈦酸鋰涂層漿料；
[0111]2、將鈦酸鋰涂層漿料涂布在銅箔上，在95°C條件下烘干，在銅箔上形成鈦酸鋰涂層，鈦酸鋰涂層的厚度為120微米；
[0112]3、取20g聚偏氟乙烯粘結劑、IOg乙炔黑導電劑、400g平均粒徑為3微米的人造石墨和400g平均粒徑為3微米的天然石墨，均勻分散在800g N-甲基吡咯烷酮中，以4000r/min的轉速高速攪拌分散,攪拌均勻得到碳涂層衆(zhòng)料；
[0113]4、將碳涂層漿料涂覆于鈦酸鋰涂層上，在90°C條件下烘干，在鈦酸鋰涂層上形成碳涂層，得到鈦酸鋰電極片；其中，碳涂層的厚度為10微米；
[0114]5、提供正極片和負極片，正極片包含鋁箔和層疊于鋁箔上正極活性層。正極活性層的材料包括質量比為1:50:10的鎳鈷錳酸鋰、聚偏氟乙烯粘結劑和乙炔黑導電劑，負極片為上述鈦酸鋰電極片。經(jīng)過卷繞、注液后組裝成鋰離子電池，使用0.5C電流恒流恒壓化成至3.6V，截止電流0.05C。IC循環(huán)500周后容量保持率為99%。
[0115]實施例7
[0116]制備鈦酸鋰電極片和鋰離子電池
[0117]1、取40g羧甲基纖維素粘結劑、60g 丁苯橡膠粘結劑、5g乙炔黑導電劑及0.895kg鈦酸鋰，均勻分散在2kg水中，以4000r/min的轉速高速攪拌分散，攪拌均勻得到鈦酸鋰涂層漿料；
[0118]2、將鈦酸鋰涂層漿料涂布在銅箔上，在80°C條件下烘干，在銅箔上形成鈦酸鋰涂層，鈦酸鋰涂層的厚度為200微米；
[0119]3、取2g羧甲基纖維素粘結劑、2g 丁苯橡膠粘結劑、Ig乙炔黑導電劑與98g平均粒徑為4微米的硬碳,均勻分散在200g水中，以4000r/min的轉速高速攪拌分散,攪拌均勻得到碳涂層漿料；
[0120]4、將碳涂層漿料涂覆于鈦酸鋰涂層上，在80°C條件下烘干，在鈦酸鋰涂層上形成碳涂層，得到鈦酸鋰電極片；其中，碳涂層的厚度為20微米；
[0121]5、提供正極片和負極片，正極片包含鋁箔和層疊于鋁箔上正極活性層。正極活性層的材料包括質量比為1:50:10的鈷酸鋰、聚偏氟乙烯粘結劑和乙炔黑導電劑，負極片為上述鈦酸鋰電極片。經(jīng)過卷繞、注液后組裝成鋰離子電池，使用0.1C電流恒流恒壓化成至
3.9V，截止電流0.05C。IC循環(huán)500周后容量保持率為98%。
[0122]對比例
[0123]制備鈦酸鋰電極片和鋰離子電池
[0124]1、取IOOg聚偏氟乙烯粘結劑、20g乙炔黑導電劑及2kg鈦酸鋰，均勻分散在2kgN-甲基吡咯烷酮中，以3000r/min的轉速高速攪拌分散，攪拌均勻得到鈦酸鋰涂層漿料；
[0125]2、將鈦酸鋰涂層漿料涂布在銅箔上，在90 V條件下烘干，在銅箔上形成鈦酸鋰涂層，得到鈦酸鋰電極片；其中，鈦酸鋰涂層的厚度為150微米；
[0126]3、提供正極片和負極片，正極片包含鋁箔和層疊于鋁箔上正極活性層。正極活性層的材料包括質量比為1:50:10的錳酸鋰、聚偏氟乙烯粘結劑和乙炔黑導電劑，負極片為上述鈦酸鋰電極片。經(jīng)過卷繞、注液后組裝成鋰離子電池，使用0.1C電流恒流恒壓化成至
3.9V，截止電流0.05C。IC循環(huán)500周后容量保持率為82%。
[0127]實施例1的鋰離子電池與對比例的鋰離子電池的循環(huán)曲線對比參見圖2。由圖2可看出，實施例1的鋰離子電池的循環(huán)性能優(yōu)于對比例的鋰離子電池的循環(huán)性能。
[0128]以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【權利要求】
1.一種鈦酸鋰電極片，其特征在于，包括集流體、層疊于所述集流體上的鈦酸鋰涂層及層疊于所述鈦酸鋰涂層上的碳涂層，所述碳涂層的材料包括碳材料、第一粘結劑和第一導電劑。
2.根據(jù)權利要求1所述的鈦酸鋰電極片，其特征在于，所述碳材料選自人造石墨、天然石墨、軟碳、中間相碳微球及硬碳中的至少一種。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的鈦酸鋰電極片，其特征在于，所述碳材料的平均粒徑為500納米?5微米。
4.根據(jù)權利要求1所述的鈦酸鋰電極片，其特征在于，所述第一粘結劑選自聚偏氟乙烯、羧甲基纖維素及丁苯橡膠中的至少一種，所述第一導電劑為乙炔黑。
5.根據(jù)權利要求1所述的鈦酸鋰電極片，其特征在于，所述碳涂層按質量百分比計: 所述碳材料占80%?98% ； 所述第一粘結劑占0.5%?10% ;及 所述第一導電劑占0.5?10%。
6.根據(jù)權利要求1所述的鈦酸鋰電極片，其特征在于，所述碳涂層的厚度為10微米?20微米。
7.根據(jù)權利要求1所述的鈦酸鋰電極片，其特征在于，所述鈦酸鋰涂層的材料包括鈦酸鋰、第二粘結劑和第二導電劑。
8.根據(jù)權利要求7所述的鈦酸鋰電極片，其特征在于，所述第二粘結劑選自聚偏氟乙烯、羧甲基纖維素及丁苯橡膠中的至少一種，所述第二導電劑為乙炔黑。
9.根據(jù)權利要求7所述的鈦酸鋰電極片，其特征在于，所述鈦酸鋰涂層按質量百分比計: 所述鈦酸鋰占80%?98% ； 所述第二粘結劑占0.5%?10% ;及 所述第二導電劑占0.5?10%。
10.一種鋰離子電池，包括殼體、設置于所述殼體內的電芯及灌裝于所述殼體內的電解液，所述電芯包括依次層疊的正極片、隔膜和負極片，其特征在于，所述負極片為如權利要求I?9任一項所述的鈦酸鋰電極片。
【文檔編號】H01M10/0525GK103762335SQ201310750597
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年12月30日 優(yōu)先權日:2013年12月30日
【發(fā)明者】李小兵, 李文良 申請人:曙鵬科技（深圳）有限公司, 深圳市豪鵬科技有限公司, 惠州市豪鵬科技有限公司, 博科能源系統(tǒng)(深圳)有限公司