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鈦酸鋰電池生產流程
時間: 2018-11-02 11:46
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鈦酸鋰電池 的化成方式與流程： 開發技術： 循環壽命、安全、能量密度、快速充放電能力一直是衡量動力電池最重要的指標。 鈦酸鋰 材料由于其零應變、對鋰電位高及納米顆粒特性
循環壽命、安全、能量密度、快速充放電能力一直是衡量動力電池最重要的指標。鈦酸鋰材料由于其零應變、對鋰電位高及納米顆粒特性，使其具備高安全性、超長壽命、及可快充的先天優勢，一直被認為是替代石墨的理想負極材料。但由于鈦酸鋰對鋰電位較高，也造成電池能量密度低，續航里程相對短的不足，但少裝電池、可快充的動力電池技術方案的提出使得鈦酸鋰電池有了更廣闊的應用前景。因此當前關鍵是解決鈦酸鋰電池產業化過程中遇到的問題。
鈦酸鋰負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，發生脹氣，因此鈦酸鋰電池在化成階段，需要使副反應充分反應，并及時除去氣體并在負極表面形成一層鈍化膜，可以抑制后續使用過程中發生脹氣，因此化成工藝對鈦酸鋰電池尤為重要。
專利201110294924.3公開了一種動力鋰離子電池的化成方法，該方法分三個階段對電池充電，每個階段中間需長時間靜置，電池預充后，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定的SEI膜。專利申請201310192025.1公開了提高鈦酸鋰電池循環壽命的化成方法，該方法采用小電流化成和高溫老化，擱置后減壓抽氣，重復進行多次小電流化成和高溫老化，使電池內部的水分充分發生反應，將生成氣體抽出，從而解決鈦酸鋰電池脹氣問題。上述方法通過反復多次除氣、及多個化 成步驟可實現壽命提升，但是都存在化成時間長，工藝較復雜的問題。
技術特征：
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備中，全程對電池施加一定的壓力和溫度，同時對電池運行充放電程序，充放電程序結束后，電池進行真空除氣囊、封口。
2.根據權利要求1所述的化成方法，其特征在于，所述鈦酸鋰電池的負極活性物質為鈦酸鋰，正極活性物質為鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳錳鈷酸鋰中的一種或多種。
3.根據權利要求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.根據權利要求1-3任一所述的化成方法，其特征在于，所述溫度為50℃-80℃。
5.根據權利要求1-4任一所述的化成方法，其特征在于，所述充放電程序為分別以一定電流進行恒流充放電。
6.根據權利要求1-5任一所述的化成方法，其特征在于，所述充放電程序為：以0.1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1-3次。
7.根據權利要求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權利要求1-7任一所述的化成方法制成。
技術總結：
本發明屬于鋰離子電池技術領域，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備中，對電池施加一定的壓力和溫度，同時對電池啟動充放電程序，之后對電池進行真空除氣囊、封口，即化成結束。本發明將鈦酸鋰電池常規化成工藝中的預充、真空除氣、高溫老化多個步驟同時完成，縮短化成時間，省去了原有各工步間的轉運等過程，工藝簡單，適合工業化生產。本發明的化成方法能使鈦酸鋰電池化成過程中產生的氣體及時排出，并且加速負極材料與電解液的反應，使得負極表面的鈍化膜形成的更穩定，電池性能優異。
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