石墨烯快充电池的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105703012A(43)申请公布日2016.06.22(21)申请号201610046448.6(22)申请日2016.01.25(71)申请人张博地址150000黑龙江省哈尔滨市道外区南直路675号中博投资(72)发明人张博(51)Int.Cl.H01M10/058(2010.01)H01M4/485(2010.01)H01M4/505(2010.01)H01M4/62(2006.01)H01M10/0525(2010.01)H01M2/26(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图4页(54)发明名称石墨烯快充电池的制备方法(57)摘要石墨烯快充电池的制备方法。本发明用于电池。现有充电电池在低温环境下充电仅能达到总电池容量的50-70%。本发明包括：通过锰酸锂正极、粘结剂以及导电剂制得涂敷电池正极极片所需浆料；通过含有导电石墨烯浆料的导电剂制得涂敷电池负极极片所需浆料的匀浆；电池正、负极的涂布，且正、负极上下两侧均留出空箔；电池正极极片和负极极片的碾压与剪切；电池的装配；电池化成和后处理工序。本发明实现锰酸锂-钛酸锂电池常温快充性能，同时保持其倍率性能和循环性能。CN105703012ACN105703012A权利要求书1/2页1.石墨烯快充电池的制备方法，其特征在于，所述方法通过以下步骤实现：步骤一、通过锰酸锂正极、粘结剂以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-凝胶法将石墨烯与钛酸锂负极材料复合，再在导电剂中加入石墨烯，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；步骤三、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箔；步骤四、进行电池正极极片和负极极片的碾压与剪切工序；步骤五、进行电池的装配工序：进行所述正极极片和负极极片烘干工序时，是在真空环境中进行烘干，正极极片烘干温度为100℃，烘干时长为12小时；负极极片的烘干温度为130℃，烘干时长为12小时；进行所述卷绕工序时：卷绕所采用的纸隔膜能耐180-200℃的高温，在卷绕过程中，正极极片的长度为930±10mm，负极极片的长度为975±100mm，极柱直径为31.7±0.5mm；进行所述连接块和集流体的焊接工序时、进行极组与集流体的焊接工序时以及进行盖子与连接快的焊接工序时，是使用600W的激光焊接方法来完成的；进行所述入壳工序时，入壳的高度控制在57±1.0mm，压力约为0.6Mpa；进行所述滚槽翻边工序时：翻边直径为31±40.3mm，翻边尺寸为4.5±0.5mm，滚槽位置距底壳距离为30.2±0.1mm；进行所述壳子与连接块的焊接工序时，使用功率为600W的激光焊接机；进行所述干燥罐密封检测与烘干工序时，密封罐检测的标准为漏率是1×10-4Pa.l/s；进行所述烘干工序时，烘干温度为130±5℃；进行所述工序时注液与清洗工序时，注液量为14.5±0.5g；进行所述工序时在装配工序时，将极组放在卷绕机上，上下两端露出箔极耳另外，所选卷绕的材质为20-40微米厚的隔膜纸；步骤六、进行电池化成和后处理工序：依次进行化成、高温老化、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。2.根据权利要求1所述的石墨烯快充电池的制备方法，其特征在于：所述粘结剂选为PVDF-1700型粘结剂。3.根据权利要求1或2所述的石墨烯快充电池的制备方法，其特征在于：步骤一所述通过锰酸锂正极、粘结剂以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%左右的锰酸锂、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，以30r/min的搅拌速度进行混合，之后将PVDF-1700型固体含量为8%左右的粘结剂三次加入：第一次加入总胶液的15-25%左右，在3000r/min的转速下进行1-2小时的搅拌，直到浆料呈现面团状；之后打开混料罐进行刮料，然后加入总粘结剂的20%-30%左右，在3000r/min的转速下1-2小时使得浆料初步混匀，呈现浆糊状；之后打开混料罐进行刮料，将剩余的粘结剂放入，在3000r/min的转速下进行1小时左右的搅拌，使得浆料混匀，调节NMP调节浆料的粘度为4500cps左右，之后抽真空1小时，之后用200目过滤网或者分散机过滤，制备出正极极片所需浆料；NMP是指N-甲基吡咯烷酮。4.根据权利要求3所述的石墨烯快充电池的制备方法，其特征在于：步骤二所述通过负2CN105703012A权利要求书2/2页极钛酸锂、粘结剂以及含有导电石墨烯浆料的导电剂进行涂敷电池负极极片所需浆料的匀浆工序