本發(fā)明涉及鋰電池技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種高電壓鈦酸鋰電池及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著國(guó)家對(duì)新能源技術(shù)的支持與重視，鋰離子電池在生活中受到了極大的關(guān)注，自90年代鋰離子電池開(kāi)始出現(xiàn)，就受到了廣泛的應(yīng)用，它有著極多其他電池不能超越的優(yōu)點(diǎn)：重量輕，壽命長(zhǎng)，循環(huán)性能高，體積小等。
鈷酸鋰是鋰-過(guò)度金屬氧化物，具有缺陷尖晶石結(jié)構(gòu)，在充放電循環(huán)過(guò)程中，晶胞提及變化大，故鈷酸鋰又被稱(chēng)為“零應(yīng)變”材料，所以鈷酸鋰具有良好的循環(huán)穩(wěn)定性。
目前，世面上的鈷酸鋰電池，常規(guī)鈷酸鋰材料的實(shí)際克容量約為145mAg/g(充電截止電壓為4.2V)，只有理論克容量(274mAh/g)的50％，其對(duì)鋰電位為3.7V。但提高電池的充電電壓(充電截止電壓從4.20V提高到4.40V)時(shí)會(huì)引起鈷酸鋰過(guò)度脫鋰，因此，如何提高鈷酸鋰的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性意義重大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服上述缺陷，提供一種高電壓鈦酸鋰電池及其制備方法。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種高電壓鈦酸鋰電池，包括正極、負(fù)極、隔膜和電解液，所述正極包括正集流體和涂覆在所述正集流體上的正極材料，所述負(fù)極包括負(fù)集流體和涂覆在所述負(fù)集流體上的負(fù)極材料，所述正極材料包括正極活物、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑和溶劑，所述負(fù)極材料包括負(fù)極活物、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑和溶劑。
進(jìn)一步，所述正極材料由以下質(zhì)量百分比的組分組成：85-95％的高電壓鈷酸鋰，4-8％的正極導(dǎo)電劑，3-8％的正極粘接劑，各組分之和為100％，所述正極導(dǎo)電劑包括導(dǎo)電碳、導(dǎo)電石墨、鱗狀石墨、碳納米管和碳纖維的一種或幾種，所述正極粘接劑為聚偏氟乙烯(PVDF)。
進(jìn)一步，所述負(fù)極材料由以下質(zhì)量百分比的組分組成：85-95％的鈦酸鋰，4-8％的負(fù)極導(dǎo)電劑，3-8％的負(fù)極粘接劑，各組分之和為100％，所述負(fù)極導(dǎo)電劑包括導(dǎo)電碳、導(dǎo)電石墨、鱗狀石墨、碳納米管和碳纖維的一種或幾種，所述負(fù)極粘接劑為聚偏氟乙烯(PVDF)。
優(yōu)選的所述隔膜為陶瓷隔膜。
一種高電壓鈦酸鋰電池的制備方法，包括以下步驟：
步驟1、制備正極：將高電壓鈷酸鋰、正極導(dǎo)電劑和正極粘接劑按比調(diào)制成漿狀，涂覆在鋁箔上，經(jīng)過(guò)110-135℃烘烤3-5小時(shí)，輥壓分切后得到正極片；
步驟2、制備負(fù)極：將鈦酸鋰、負(fù)極導(dǎo)電劑和負(fù)極粘接劑按比調(diào)制成漿狀，涂覆在鋁箔上，經(jīng)過(guò)110-135℃烘烤3-5小時(shí)，輥壓分切后得到負(fù)極片；
步驟3、將步驟1和步驟2中制得的正、負(fù)極片與陶瓷隔膜組裝成鋰電子電池裸電芯；
步驟4、將步驟3中制得的鋰電子電池裸電芯、電解液和外殼組裝成鋰電子電池。
優(yōu)選的，高電壓鈷酸鋰、正極導(dǎo)電劑和正極粘接劑的質(zhì)量比為：85-95％的高電壓鈷酸鋰，4-8％的正極導(dǎo)電劑，3-8％的正極粘接劑，各組分之和為100％。
優(yōu)選的，鈦酸鋰、負(fù)極導(dǎo)電劑和負(fù)極粘接劑的質(zhì)量比為：85-95％的鈦酸鋰，4-8％的負(fù)極導(dǎo)電劑，3-8％的負(fù)極粘接劑，各組分之和為100％。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：本發(fā)明的鈷酸鋰電池結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、容量比高、綜合性能突出，安全性高，負(fù)極采用氧化亞硅或納米硅碳，有效的提高了電池的功率，具有高容量高電壓的優(yōu)勢(shì)。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
一種高電壓鈦酸鋰電池的制備方法，包括以下步驟：
步驟1、制備正極：將高電壓鈷酸鋰、導(dǎo)電碳、導(dǎo)電石墨和PVDF按質(zhì)量比93：2:1.5:3.5的比例調(diào)制成漿狀，涂覆在鋁箔上，經(jīng)過(guò)130℃烘烤4.5小時(shí)，輥壓分切后得到正極片；
步驟2、制備負(fù)極：將鈦酸鋰、導(dǎo)電碳、導(dǎo)電石墨和PVDF按按質(zhì)量比90:3:2.5:4.5的比例調(diào)制成漿狀，涂覆在鋁箔上，經(jīng)過(guò)130℃烘烤4.5小時(shí)，輥壓分切后得到負(fù)極片；
步驟3、將步驟1和步驟2中制得的正、負(fù)極片與陶瓷隔膜組裝成鋰電子電池裸電芯；
步驟4、將步驟3中制得的鋰電子電池裸電芯、電解液和外殼組裝成鋰電子電池。
實(shí)施例2
一種高電壓鈦酸鋰電池的制備方法，包括以下步驟：
步驟1、制備正極：將高電壓鈷酸鋰、導(dǎo)電碳、導(dǎo)電石墨和PVDF按質(zhì)量比95：2:1:2的比例調(diào)制成漿狀，涂覆在鋁箔上，經(jīng)過(guò)120℃烘烤5小時(shí)，輥壓分切后得到正極片；
步驟2、制備負(fù)極：將鈦酸鋰、導(dǎo)電碳、導(dǎo)電石墨和PVDF按按質(zhì)量比93:3:1.5:2.5的比例調(diào)制成漿狀，涂覆在鋁箔上，經(jīng)過(guò)120℃烘烤5小時(shí)，輥壓分切后得到負(fù)極片；
步驟3、將步驟1和步驟2中制得的正、負(fù)極片與陶瓷隔膜組裝成鋰電子電池裸電芯；
步驟4、將步驟3中制得的鋰電子電池裸電芯、電解液和外殼組裝成鋰電子電池。
最后應(yīng)說(shuō)明的是：顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本申請(qǐng)所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本申請(qǐng)型的保護(hù)范圍之中。