一種磷酸鐵鋰電池的制備方法技術

一種磷酸鐵鋰電池的制備方法，包括以下步驟：步驟一：正極磷酸鐵鋰漿料配置；步驟二：負極石墨漿料配置；步驟三：電解液配置；步驟四：極片制作；步驟五：電池裝配。本發明專利技術提供的方法所制備的磷酸鐵鋰電池，一方面，在常溫環境下具有常規的鋰電池并不具備的快速充電的優點；另一方面，在超低溫環境下可以充放電，解決了常規的鋰電池不能在超低溫環境下使用的難題，也有利于本發明專利技術提供的方法所制備的磷酸鐵鋰電池推廣。

Method for preparing lithium iron phosphate battery

A preparation method of lithium iron phosphate battery, comprises the following steps: lithium iron phosphate cathode slurry configuration; step two: graphite cathode slurry configuration; electrolyte configuration; step three: Step Four: sheet production; step five: battery assembly. The present invention provides a method for the lithium iron phosphate battery, prepared by hand, the advantages of fast charging lithium battery with conventional at room temperature does not have; on the other hand, the charge and discharge in ultra low temperature environment, solve the problem of lithium batteries do not routinely used in ultra low temperature environment, also the invention provides a method for the lithium iron phosphate battery prepared by promotion.

【技術實現步驟摘要】
一種磷酸鐵鋰電池的制備方法
本專利技術涉及電動汽車電池
，尤其涉及一種磷酸鐵鋰電池的制備方法。
技術介紹
隨著國家大力提倡節能環保與綠色低碳的環保型能源，環保型能源逐漸地被廣泛應用于生活領域及其他領域中。鋰電池作為電動汽車的動力能源，鋰電池的安全使用和壽命對于整個電動汽車的性能有著重大影響。目前，現有的磷酸鐵鋰動力電池以其高安全性、良好的高溫特性、極長的循環壽命、對環境友好、無毒無害、價格相對低廉等優點引起人們的高度關注，逐漸成為電動車動力電池的重要選擇。但是，磷酸鐵鋰材料本身存在著較差的電子導電性和較低的鋰離子擴散性的問題，導致磷酸鐵鋰電池倍率和低溫性能較差，從而使電動汽車充電時間需要較長的時間。另外，磷酸鐵鋰電池在-40℃的超低溫度下電池無法實現充放電，這嚴重影響了電動汽車的使用便捷性的問題，不利于電動汽車在超低溫環境下的推廣和運行。鑒于以上所述，實有必要提供一種新型的磷酸鐵鋰電池的制備方法以克服以上缺陷。
技術實現思路
本專利技術的目的一種磷酸鐵鋰電池的制備方法，應用本專利技術提供的方法所制備的磷酸鐵鋰電池，一方面，在常溫環境下具有常規的鋰電池并不具備的快速充電的優點；另一方面，在超低溫環境下可以充放電，解決了常規的鋰電池不能在超低溫環境下使用的難題，也有利于本專利技術提供的方法所制備的磷酸鐵鋰電池推廣。為了實現上述目的，本專利技術提供一種磷酸鐵鋰電池的制備方法，包括以下步驟：步驟一：正極磷酸鐵鋰漿料配置；先將粘結劑與溶劑混合分散60-90分鐘制備固含量為6％的膠液①；再向膠液①中加入一定比例的導電劑A高速分散90-120分鐘形成導電膠液②；最后將導電膠液②分若干次加入納米磷酸鐵鋰粉末中進行高速分散，使正極漿料的固含量由75％逐步降低。步驟二：負極石墨漿料配置；將粘結劑和溶劑按比例加入到雙行星攪拌機中分散60-90分鐘形成膠液③，再向膠液③中加入導電劑B高速分散90-120分鐘形成導電膠液④；最后加改性石墨粉末攪拌，刮料，繼續真空攪拌。步驟三：電解液配置；所述電解液的鋰鹽為六氟磷酸鋰，濃度為1mol-1.3mol/L；所述電解液的溶劑在電解液中所占的質量分數為75％-85％；所述電解液的添加劑的添加比例為0.5％-5％。步驟四：極片制作；將制備好的正負極漿料分別涂覆在相應的集流體上，經過烘烤，分切工序完成后得到相應的正負極耳。步驟五：電池裝配。在一個優選實施方式中，所述步驟一中正極磷酸鐵鋰漿料的固含量為：48％-56％，黏度范圍為：3500-8000m.Pas，細度≤15μm。在一個優選實施方式中，步驟一中所述納米磷酸鐵鋰粉末的一次粒徑為：一次粒徑≤100-200nm，比表面積6-16m3/g，磷酸鐵鋰占正極干粉質量分數為91％-94％；所述粘結劑為油性粘結劑HSV900、5130或同等的聚偏氟乙烯粘結劑的一種或多種混合，所述粘結劑占正極干粉質量分數為2％-6％；所述導電劑A為碳納米管、石墨烯、導電炭黑、科琴黑、碳納米纖維、導電石墨中的至少一種，占正極干粉質量分數為3％-6％；所述溶劑為N-甲基吡咯烷酮。在一個優選實施方式中，步驟二中所述負極石墨漿料的固含量為：42％-50％，黏度范圍為：4000m.Pas-1500m.Pas，細度≤20μm。在一個優選實施方式中，步驟二中所述負極石墨為具有核殼結構的改性天然石墨D50≤16μm，比表面積為：1.8-6.5m3/g；石墨占負極干粉質量分數為：93％-96％；所述導電劑B為導電炭黑與科琴黑、碳納米管、石墨烯、碳納米纖維的一種或幾種混合使用占負極干粉質量分數為：1％-3.5％；所述粘結劑為水系粘結劑LA型、PAA型或CMC&SBR的其中一種，或油系粘結劑HSV900、5130中的一種；所述粘接劑占負極干粉質量分數為2.5％-4％；所述溶劑為去離子水或N-甲基吡咯烷酮中的一種。在一個優選實施方式中，所述粘結劑5130且玻璃膠轉化溫度為-39℃。在一個優選實施方式中，步驟三中的溶劑為多種溶劑體系，選取碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸乙酯溶劑中的二至四種溶劑進行復配優化。在一個優選實施方式中，步驟三中的添加劑為：氟代碳酸乙烯酯、1，3-丙磺酸內脂、碳酸亞乙烯酯、雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰、硫酸乙烯酯、雙硼酸酯鋰混合而成。與現有技術相比，本專利技術提供的方法所制備的磷酸鐵鋰電池，一方面，在常溫環境下具有常規的鋰電池并不具備的快速充電的優點；另一方面，在超低溫環境下可以充放電，解決了常規的鋰電池不能在超低溫環境下使用的難題，也有利于本專利技術提供的方法所制備的磷酸鐵鋰電池推廣。【附圖說明】圖1為應用本專利技術制備的超低溫磷酸鐵鋰電池在低溫下放電曲線圖。圖2為應用本專利技術制備的超低溫磷酸鐵鋰電池倍率充放電曲線圖。圖3為應用本專利技術制備的超低溫磷酸鐵鋰電池6C大倍率下循環曲線圖。【具體實施方式】為了使本專利技術的目的、技術方案和有益技術效果更加清晰明白，以下結合附圖和具體實施方式，對本專利技術進行進一步詳細說明。應當理解的是，本說明書中描述的具體實施方式僅僅是為了解釋本專利技術，并不是為了限定本專利技術。本專利技術提供一種磷酸鐵鋰電池的制備方法，包括以下步驟：步驟一：正極磷酸鐵鋰漿料配置；先將粘結劑與溶劑混合分散60-90分鐘制備固含量為6％的膠液①；再向膠液①中加入一定比例的導電劑A高速分散90-120分鐘形成導電膠液②；最后將導電膠液②分若干次加入納米磷酸鐵鋰粉末中進行高速分散，使正極漿料的固含量由75％逐步降低。步驟二：負極石墨漿料配置；將粘結劑和溶劑按比例加入到雙行星攪拌機中分散60-90分鐘形成膠液③，再向膠液③中加入導電劑B高速分散90-120分鐘形成導電膠液④；最后加改性石墨粉末攪拌，刮料，繼續真空攪拌。步驟三：電解液配置；所述電解液的鋰鹽為六氟磷酸鋰(LiPF6)，濃度為1mol-1.3mol/L；所述電解液的溶劑在電解液中所占的質量分數為75％-85％；所述電解液的添加劑的添加比例為0.5％-5％。步驟四：極片制作；將制備好的正極磷酸鐵鋰漿料和負極石墨漿料分別涂覆在相應的集流體上，經過烘烤，分切工序完成后得到相應的正負極耳。步驟五：電池裝配。具體的，所述步驟一中正極磷酸鐵鋰漿料的固含量為：48％-56％，黏度范圍為：3500-8000m.Pas，細度≤15μm。具體的，步驟一中所述納米磷酸鐵鋰粉末的一次粒徑為：一次粒徑≤100-200nm，比表面積6-16m3/g，磷酸鐵鋰占正極干粉質量分數為91％-94％；所述粘結劑為油性粘結劑HSV900、5130或同等的聚偏氟乙烯粘結劑的一種或多種混合，所述粘結劑占正極干粉質量分數為2％-6％；所述導電劑A為碳納米管(CNT)、石墨烯(Graphene)、導電炭黑(SP)、科琴黑(CB)、碳納米纖維(VGCF)、導電石墨(KS-6)中的至少一種，占正極干粉質量分數為3％-6％；所述溶劑為N-甲基吡咯烷酮(NMP)。具體的，步驟二中所述負極石墨漿料的固含量為：42％-50％，黏度范圍為：4000m.Pas-1500m.Pas，細度≤20μm。具體的，步驟二中所述負極石墨為具有核殼結構的改性天然石墨D50≤16μm，比表面積為：1.8-6.5m3/g；石墨占負極干粉質量分數為：93％-96％；所述導電劑B為導電炭黑(SP本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種磷酸鐵鋰電池的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：步驟一：正極磷酸鐵鋰漿料配置；先將粘結劑與溶劑混合分散60?90分鐘制備固含量為6％的膠液①；再向膠液①中加入一定比例的導電劑A高速分散90?120分鐘形成導電膠液②；最后將導電膠液②分若干次加入納米磷酸鐵鋰粉末中進行高速分散，使正極漿料的固含量由75％逐步降低。步驟二：負極石墨漿料配置；將粘結劑和溶劑按比例加入到雙行星攪拌機中分散60?90分鐘形成膠液③，再向膠液③中加入導電劑B高速分散90?120分鐘形成導電膠液④；最后加改性石墨粉末攪拌，刮料，繼續真空攪拌。步驟三：電解液配置；所述電解液的鋰鹽為六氟磷酸鋰，濃度為1mol?1.3mol/L；所述電解液的溶劑在電解液中所占的質量分數為75％?85％；所述電解液的添加劑的添加比例為0.5％?5％。步驟四：極片制作；將制備好的正極磷酸鐵鋰漿料和負極石墨漿料分別涂覆在相應的集流體上，經過烘烤，分切工序完成后得到相應的正負極耳。步驟五：電池裝配。

【技術特征摘要】
1.一種磷酸鐵鋰電池的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：步驟一：正極磷酸鐵鋰漿料配置；先將粘結劑與溶劑混合分散60-90分鐘制備固含量為6％的膠液①；再向膠液①中加入一定比例的導電劑A高速分散90-120分鐘形成導電膠液②；最后將導電膠液②分若干次加入納米磷酸鐵鋰粉末中進行高速分散，使正極漿料的固含量由75％逐步降低。步驟二：負極石墨漿料配置；將粘結劑和溶劑按比例加入到雙行星攪拌機中分散60-90分鐘形成膠液③，再向膠液③中加入導電劑B高速分散90-120分鐘形成導電膠液④；最后加改性石墨粉末攪拌，刮料，繼續真空攪拌。步驟三：電解液配置；所述電解液的鋰鹽為六氟磷酸鋰，濃度為1mol-1.3mol/L；所述電解液的溶劑在電解液中所占的質量分數為75％-85％；所述電解液的添加劑的添加比例為0.5％-5％。步驟四：極片制作；將制備好的正極磷酸鐵鋰漿料和負極石墨漿料分別涂覆在相應的集流體上，經過烘烤，分切工序完成后得到相應的正負極耳。步驟五：電池裝配。2.根據權利要求1所述的磷酸鐵鋰電池的制備方法，其特征在于：所述步驟一中正極磷酸鐵鋰漿料的固含量為：48％-56％，黏度范圍為：3500-8000m.Pas，細度≤15μm。3.根據權利要求1所述的磷酸鐵鋰電池的制備方法，其特征在于：步驟一中所述納米磷酸鐵鋰粉末的一次粒徑為：一次粒徑≤100-200nm，比表面積6-16m3/g，磷酸鐵鋰占正極干粉質量分數為91％-94％；所述粘結劑為油性粘結劑HSV900、5130或同等的聚偏氟乙烯粘結劑的一種或多種混合，所述粘結劑占正極干粉質量...

【專利技術屬性】
技術研發人員：孫長軍，焦奇方，
申請(專利權)人：深圳市沃特瑪電池有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東,44