石墨烯低温电池的制备方法.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CN105655652A(43)申请公布日2016.06.08(21)申请号201610046447.1H01M2/26(2006.01)(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.H01M10/0587(2010.01)H01M4/36(2006.01)H01M4/485(2010.01)H01M4/505(2010.01)H01M4/62(2006.01)H01M10/0525(2010.01)H01M10/0567(2010.01)H01M10/0569(2010.01)H01M2/16(2006.01)权利要求书3页说明书8页附图5页(54)发明名称石墨烯低温电池的制备方法(57)摘要石墨烯低温电池的制备方法。本发明用于钛酸锂负极体系的电池。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。本发明具有在零下40度的环境下六分钟可以充电到总电池容量的90%，同时还具备超高的循环性能和低内阻的优点。CN105655652ACN105655652A权利要求书1/3页1.石墨烯低温电池的制备方法，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：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所述的石墨烯低温电池的制备方法，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所述的石墨烯低温电池的制备方法，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所述的石墨烯低温电池的制备方法，其特征在于：步骤二所述通过负极钛酸锂、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，制得浆料的过程为，选用份数为90-95%左右的钛酸锂、份数为2-10%左右的PVDF-1700型粘结剂、份数为5-10%左右含有导电石墨烯浆料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%左右的粘结剂分三次加入：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3000cps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