石墨烯低温电池的制备方法
【专利说明】石墨稀低溫电池的制备方法
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技术领域： 本发明设及一种裡离子电池制备方法，特别设及一种石墨締低溫电池的制备方法。
[0002]
【背景技术】： 铁酸裡电池由于先天材料上面的优势，导致其循环性能良好，充电性能优异。但是根据 铁酸裡电池负极的特点，目前其导电性能差(特别是在低溫时），是我们必须要面对的问题， 而目前的解决方案是通过提高导电剂含量来实现，运种方案尽管可行，但无形当中会降低 电池体系的重量比能量。石墨締由于其导电性能好，W及硬度和初性优异，它与铁酸裡的复 合可W有效的提高电池材料的活性物质比，更重要的是在提高倍率性能的同时可W提高其 低溫W及循环性能。
[0003]
【发明内容】
： 本发明的目的是提供一种石墨締低溫电池的制备方法。
[0004] 上述的目的通过W下的技术方案实现： 石墨締低溫电池的制备方法，所述方法通过W下步骤实现： 步骤一、通过儘酸裡正极、粘结剂W及导电剂进行涂敷电池正极极片所需浆料的匀浆 工序，制得浆料后，准备涂布； 步骤二、通过溶胶-凝胶法将石墨締与铁酸裡负极材料复合，再在导电剂中加入石墨 締，结合粘结剂进行涂敷电池负极极片所需浆料的匀浆工序，制得浆料后，准备涂布； 步骤Ξ、利用步骤一和步骤二制成的浆料分别进行电池正、负极的涂布工序，且正、负 极极片的上下两侧均留出空锥； 步骤四、进行电池正极极片和负极极片的娠压与剪切工序； 步骤五、进行电池的装配工序：电池正极极片和负极极片的烘干、卷绕、连接块和集流 体的焊接、极组与集流体的焊接、盖子与连接快的焊接、入壳、滚槽翻边、壳子与连接块的焊 接、干燥罐密封检测、烘干、注液和外壳清洗烘干的工序； 步骤六、进行电池化成和后处理工序:依次进行化成、高溫老化、后处理、排气、二次清 洗烘干、封口焊接、充电、老化、内阻检测和放电分容的工序。
[0005] 有益效果： 本发明使用儘酸裡/Ξ元-铁酸裡电池化iMn204/S元一Li4U5012)首先将负极铁酸裡 离材料与石墨締（中博蠢源公司提供的单层石墨一使用爆破法)进行复合再结合石墨締技 术和锥极耳技术来实现儘酸裡-铁酸裡电池低溫放电性能同时保证其循环性能。具体通过 W下方法实现，1.利用溶胶-凝胶法来实现石墨締与铁酸裡负极材料的复合。2.除了石墨 締与铁酸裡复合外，我们还在导电剂中引入石墨締来提高其导电性能进而提高其低溫倍率 性能。综上所述，当我们在儘酸裡-铁酸裡电池中综合利用W上技术时，材料的倍率性能和 快充性能有了很大的提高。3.我们采用纸隔膜来提高电池的可靠性，可W解决其低溫配组 的一致性。4.为提高性能，我们辅助于锥极耳工艺，运就使得电池的内阻降低原先的五分 之一，避免了传统的极耳发热量过高的缺点。
[0006] 通过石墨締快充电池的电池系统W及制造工艺，该电池利用石墨締对负极的铁酸 裡离子电池进行改性，该技术不但克服了负极导电性能低的缺点，而且具有非常优异的充 电性能，六分钟可W充电到90%的容量。同时还具备超高的循环性能，同时还强化了其低溫 的优势 本发明用于电池动力和储能领域，利用其高循环和快充技术可W用在电动汽车，电动 自行车，石油平台等动力设备。由于其抗脉冲能力极强，可W消除电网上面的波峰，运就能 保证其很好的用在电网领域。而且我们W中博蠢源公司生产的单层的石墨締原材料实现了 石墨締和铁酸裡复合，经过实验很好的解决了运个问题。
[0007] 本发明将石墨締技术，锥极耳技术，纸隔膜和低溫电解液运几项技术有机的结合 起来，制备出性能优异的铁酸裡电池同时满足于低溫，常溫，和高溫的性能。其中，低溫零下 40都放电和常溫快充W及高溫循环在目前的技术上达到了一个新的高度。如常溫10°C即 6min充电容量可W达到惊人的94.3%，在低溫零下40都度5倍率放电时，容量保持率超过了 80%，运些性能指标超过了目前市场上的同类产品。
[0008] 其中，石墨締对于提高电忍的导电性能具有非常重要的意义，可W解决铁酸离负 极电导率过低的瓶颈。
[0009] 锥极耳朵技术可W最大程度上降低电忍的内阻，内阻可W降到传统内阻的五分之 一到十分之一，运可W有效的提高其常溫，低溫和高溫的循环性能。
[0010] 纸隔膜可W耐溫到200度，运就保证了电池在高溫的安性，可靠性，自放电也能基 本解决。
[0011] 低烙点电解液的应用除了提高铁酸裡电池在低溫条件下的优异的充电和放电性 能之外，最大的作用体现于解决了铁酸离电池的产气问题，避免产气导致的铁酸离体系电 池性能严重下降的缺点。
[0012] W上的几种技术上的综合应用，在测试数据中得到体现。将运四项技术综合应用 的儘酸裡/Ξ元一一铁酸裡体系的电池中，并且取得了非常好的效果。
[001引【附图说明】： 图1所示的常溫条件下的放电倍率情况 图2所示的常溫条件下的充电倍率情况 图3所示的低溫0°C度低溫放电情况 图4所示的-10°C度低溫放电情况 图5所示的-20°C度低溫放电情况 图6所示的-20°C度低溫放电情况 图7所示的-40°C度低溫放电情况 图8所示的常溫5倍率充电/5倍率放电的循环性能情况 如图9所示的高溫60度条件下3倍率充电/3倍率放电的循环性能情况 附图10是本发明的制备流程图。
[0014]【具体实施方式】：
【具体实施方式】一： 本实施方式的石墨締低溫电池的制备方法，如图6所示，所述方法通过W下步骤实现： 步骤一、通过儘酸裡正极、粘结剂W及导电剂进行涂敷电池正极极片所需浆料的匀浆 工序，制得浆料后，准备涂布； 步骤二、通过溶胶-凝胶法将石墨締与铁酸裡负极材料复合，再在导电剂中加入石墨 締，结合粘结剂进行涂敷电池负极极片所需浆料的匀浆工序，制得浆料后，准备涂布;其中， 石墨締与铁酸裡负极材料复合，是将铁酸四下醋、石墨締(单层）、P123、叔下醇配成铁源分 散液，W二水醋酸裡、去离子水和叔下醇配成裡源溶液，将混合的铁源分散液转移至微波反 应器中并加热至回流，加入裡源溶液，反应一定时间，冷却，去除溶剂，然后干燥得到石墨締 基铁酸裡前驱体。得到的石墨締基铁酸裡前驱体放置管式炉中，在惰性气体保护下一定溫 度般烧一定时间，得到石墨締/铁酸裡复合材料； 步骤Ξ、利用步骤一和步骤二制成的浆料分别进行电池正、负极的涂布工序，且正、负 极极片的上下两侧均留出空锥，为了方便后面的锥极耳工序； 步骤四、进行电池正极极片和负极极片的娠压与剪切工序； 步骤五、进行电池的装配工序：电池正极极片和负极极片的烘干、卷绕、连接块和集流 体的焊接、极组与集流体的焊接、盖子与连接快的焊接、入壳、滚槽翻边、壳子与连接块的焊 接、干燥罐密封检测、烘干、注液和外壳清洗烘干的工序； 步骤六、进行电池化成和后处理工序:依次进行化成、高溫老化、后处理、排气、二次清 洗烘干、封口焊接、充电、老化、内阻检测和放电分容的工序。
[001引儘酸裡-铁酸裡，即LiMn204_Li4Ti日012。
[0016]
【具体实施方式】二： 与【具体实施方式】一不同的是，本实施方式的石墨締低溫电池的制备方法，步骤一所述 利用儘酸裡、粘结剂W及导电剂进行涂敷电池正极极片所需浆料的匀浆工序，制得浆料的 过程为，选用份数为90-98%左右的儘酸裡、份数为2-4%左右粘的结剂和份数为2-4%左右的 导电剂一起放在混料罐中，W30r/min的揽拌速度进行