一种磷酸铁锂电池的制备方法技术

一种磷酸铁锂电池的制备方法，包括以下步骤：步骤一：正极磷酸铁锂浆料配置；步骤二：负极石墨浆料配置；步骤三：电解液配置；步骤四：极片制作；步骤五：电池装配。本发明专利技术提供的方法所制备的磷酸铁锂电池，一方面，在常温环境下具有常规的锂电池并不具备的快速充电的优点；另一方面，在超低温环境下可以充放电，解决了常规的锂电池不能在超低温环境下使用的难题，也有利于本发明专利技术提供的方法所制备的磷酸铁锂电池推广。

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.

【技术实现步骤摘要】
一种磷酸铁锂电池的制备方法
本专利技术涉及电动汽车电池
，尤其涉及一种磷酸铁锂电池的制备方法。
技术介绍
随着国家大力提倡节能环保与绿色低碳的环保型能源，环保型能源逐渐地被广泛应用于生活领域及其他领域中。锂电池作为电动汽车的动力能源，锂电池的安全使用和寿命对于整个电动汽车的性能有着重大影响。目前，现有的磷酸铁锂动力电池以其高安全性、良好的高温特性、极长的循环寿命、对环境友好、无毒无害、价格相对低廉等优点引起人们的高度关注，逐渐成为电动车动力电池的重要选择。但是，磷酸铁锂材料本身存在着较差的电子导电性和较低的锂离子扩散性的问题，导致磷酸铁锂电池倍率和低温性能较差，从而使电动汽车充电时间需要较长的时间。另外，磷酸铁锂电池在-40℃的超低温度下电池无法实现充放电，这严重影响了电动汽车的使用便捷性的问题，不利于电动汽车在超低温环境下的推广和运行。鉴于以上所述，实有必要提供一种新型的磷酸铁锂电池的制备方法以克服以上缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的一种磷酸铁锂电池的制备方法，应用本专利技术提供的方法所制备的磷酸铁锂电池，一方面，在常温环境下具有常规的锂电池并不具备的快速充电的优点；另一方面，在超低温环境下可以充放电，解决了常规的锂电池不能在超低温环境下使用的难题，也有利于本专利技术提供的方法所制备的磷酸铁锂电池推广。为了实现上述目的，本专利技术提供一种磷酸铁锂电池的制备方法，包括以下步骤：步骤一：正极磷酸铁锂浆料配置；先将粘结剂与溶剂混合分散60-90分钟制备固含量为6％的胶液①；再向胶液①中加入一定比例的导电剂A高速分散90-120分钟形成导电胶液②；最后将导电胶液②分若干次加入纳米磷酸铁锂粉末中进行高速分散，使正极浆料的固含量由75％逐步降低。步骤二：负极石墨浆料配置；将粘结剂和溶剂按比例加入到双行星搅拌机中分散60-90分钟形成胶液③，再向胶液③中加入导电剂B高速分散90-120分钟形成导电胶液④；最后加改性石墨粉末搅拌，刮料，继续真空搅拌。步骤三：电解液配置；所述电解液的锂盐为六氟磷酸锂，浓度为1mol-1.3mol/L；所述电解液的溶剂在电解液中所占的质量分数为75％-85％；所述电解液的添加剂的添加比例为0.5％-5％。步骤四：极片制作；将制备好的正负极浆料分别涂覆在相应的集流体上，经过烘烤，分切工序完成后得到相应的正负极耳。步骤五：电池装配。在一个优选实施方式中，所述步骤一中正极磷酸铁锂浆料的固含量为：48％-56％，黏度范围为：3500-8000m.Pas，细度≤15μm。在一个优选实施方式中，步骤一中所述纳米磷酸铁锂粉末的一次粒径为：一次粒径≤100-200nm，比表面积6-16m3/g，磷酸铁锂占正极干粉质量分数为91％-94％；所述粘结剂为油性粘结剂HSV900、5130或同等的聚偏氟乙烯粘结剂的一种或多种混合，所述粘结剂占正极干粉质量分数为2％-6％；所述导电剂A为碳纳米管、石墨烯、导电炭黑、科琴黑、碳纳米纤维、导电石墨中的至少一种，占正极干粉质量分数为3％-6％；所述溶剂为N-甲基吡咯烷酮。在一个优选实施方式中，步骤二中所述负极石墨浆料的固含量为：42％-50％，黏度范围为：4000m.Pas-1500m.Pas，细度≤20μm。在一个优选实施方式中，步骤二中所述负极石墨为具有核壳结构的改性天然石墨D50≤16μm，比表面积为：1.8-6.5m3/g；石墨占负极干粉质量分数为：93％-96％；所述导电剂B为导电炭黑与科琴黑、碳纳米管、石墨烯、碳纳米纤维的一种或几种混合使用占负极干粉质量分数为：1％-3.5％；所述粘结剂为水系粘结剂LA型、PAA型或CMC&SBR的其中一种，或油系粘结剂HSV900、5130中的一种；所述粘接剂占负极干粉质量分数为2.5％-4％；所述溶剂为去离子水或N-甲基吡咯烷酮中的一种。在一个优选实施方式中，所述粘结剂5130且玻璃胶转化温度为-39℃。在一个优选实施方式中，步骤三中的溶剂为多种溶剂体系，选取碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸乙酯溶剂中的二至四种溶剂进行复配优化。在一个优选实施方式中，步骤三中的添加剂为：氟代碳酸乙烯酯、1，3-丙磺酸内脂、碳酸亚乙烯酯、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、硫酸乙烯酯、双硼酸酯锂混合而成。与现有技术相比，本专利技术提供的方法所制备的磷酸铁锂电池，一方面，在常温环境下具有常规的锂电池并不具备的快速充电的优点；另一方面，在超低温环境下可以充放电，解决了常规的锂电池不能在超低温环境下使用的难题，也有利于本专利技术提供的方法所制备的磷酸铁锂电池推广。【附图说明】图1为应用本专利技术制备的超低温磷酸铁锂电池在低温下放电曲线图。图2为应用本专利技术制备的超低温磷酸铁锂电池倍率充放电曲线图。图3为应用本专利技术制备的超低温磷酸铁锂电池6C大倍率下循环曲线图。【具体实施方式】为了使本专利技术的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本专利技术，并不是为了限定本专利技术。本专利技术提供一种磷酸铁锂电池的制备方法，包括以下步骤：步骤一：正极磷酸铁锂浆料配置；先将粘结剂与溶剂混合分散60-90分钟制备固含量为6％的胶液①；再向胶液①中加入一定比例的导电剂A高速分散90-120分钟形成导电胶液②；最后将导电胶液②分若干次加入纳米磷酸铁锂粉末中进行高速分散，使正极浆料的固含量由75％逐步降低。步骤二：负极石墨浆料配置；将粘结剂和溶剂按比例加入到双行星搅拌机中分散60-90分钟形成胶液③，再向胶液③中加入导电剂B高速分散90-120分钟形成导电胶液④；最后加改性石墨粉末搅拌，刮料，继续真空搅拌。步骤三：电解液配置；所述电解液的锂盐为六氟磷酸锂(LiPF6)，浓度为1mol-1.3mol/L；所述电解液的溶剂在电解液中所占的质量分数为75％-85％；所述电解液的添加剂的添加比例为0.5％-5％。步骤四：极片制作；将制备好的正极磷酸铁锂浆料和负极石墨浆料分别涂覆在相应的集流体上，经过烘烤，分切工序完成后得到相应的正负极耳。步骤五：电池装配。具体的，所述步骤一中正极磷酸铁锂浆料的固含量为：48％-56％，黏度范围为：3500-8000m.Pas，细度≤15μm。具体的，步骤一中所述纳米磷酸铁锂粉末的一次粒径为：一次粒径≤100-200nm，比表面积6-16m3/g，磷酸铁锂占正极干粉质量分数为91％-94％；所述粘结剂为油性粘结剂HSV900、5130或同等的聚偏氟乙烯粘结剂的一种或多种混合，所述粘结剂占正极干粉质量分数为2％-6％；所述导电剂A为碳纳米管(CNT)、石墨烯(Graphene)、导电炭黑(SP)、科琴黑(CB)、碳纳米纤维(VGCF)、导电石墨(KS-6)中的至少一种，占正极干粉质量分数为3％-6％；所述溶剂为N-甲基吡咯烷酮(NMP)。具体的，步骤二中所述负极石墨浆料的固含量为：42％-50％，黏度范围为：4000m.Pas-1500m.Pas，细度≤20μm。具体的，步骤二中所述负极石墨为具有核壳结构的改性天然石墨D50≤16μm，比表面积为：1.8-6.5m3/g；石墨占负极干粉质量分数为：93％-96％；所述导电剂B为导电炭黑(SP本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磷酸铁锂电池的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：正极磷酸铁锂浆料配置；先将粘结剂与溶剂混合分散60‑90分钟制备固含量为6％的胶液①；再向胶液①中加入一定比例的导电剂A高速分散90‑120分钟形成导电胶液②；最后将导电胶液②分若干次加入纳米磷酸铁锂粉末中进行高速分散，使正极浆料的固含量由75％逐步降低。步骤二：负极石墨浆料配置；将粘结剂和溶剂按比例加入到双行星搅拌机中分散60‑90分钟形成胶液③，再向胶液③中加入导电剂B高速分散90‑120分钟形成导电胶液④；最后加改性石墨粉末搅拌，刮料，继续真空搅拌。步骤三：电解液配置；所述电解液的锂盐为六氟磷酸锂，浓度为1mol‑1.3mol/L；所述电解液的溶剂在电解液中所占的质量分数为75％‑85％；所述电解液的添加剂的添加比例为0.5％‑5％。步骤四：极片制作；将制备好的正极磷酸铁锂浆料和负极石墨浆料分别涂覆在相应的集流体上，经过烘烤，分切工序完成后得到相应的正负极耳。步骤五：电池装配。

【技术特征摘要】
1.一种磷酸铁锂电池的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：正极磷酸铁锂浆料配置；先将粘结剂与溶剂混合分散60-90分钟制备固含量为6％的胶液①；再向胶液①中加入一定比例的导电剂A高速分散90-120分钟形成导电胶液②；最后将导电胶液②分若干次加入纳米磷酸铁锂粉末中进行高速分散，使正极浆料的固含量由75％逐步降低。步骤二：负极石墨浆料配置；将粘结剂和溶剂按比例加入到双行星搅拌机中分散60-90分钟形成胶液③，再向胶液③中加入导电剂B高速分散90-120分钟形成导电胶液④；最后加改性石墨粉末搅拌，刮料，继续真空搅拌。步骤三：电解液配置；所述电解液的锂盐为六氟磷酸锂，浓度为1mol-1.3mol/L；所述电解液的溶剂在电解液中所占的质量分数为75％-85％；所述电解液的添加剂的添加比例为0.5％-5％。步骤四：极片制作；将制备好的正极磷酸铁锂浆料和负极石墨浆料分别涂覆在相应的集流体上，经过烘烤，分切工序完成后得到相应的正负极耳。步骤五：电池装配。2.根据权利要求1所述的磷酸铁锂电池的制备方法，其特征在于：所述步骤一中正极磷酸铁锂浆料的固含量为：48％-56％，黏度范围为：3500-8000m.Pas，细度≤15μm。3.根据权利要求1所述的磷酸铁锂电池的制备方法，其特征在于：步骤一中所述纳米磷酸铁锂粉末的一次粒径为：一次粒径≤100-200nm，比表面积6-16m3/g，磷酸铁锂占正极干粉质量分数为91％-94％；所述粘结剂为油性粘结剂HSV900、5130或同等的聚偏氟乙烯粘结剂的一种或多种混合，所述粘结剂占正极干粉质量...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙长军，焦奇方，
申请(专利权)人：深圳市沃特玛电池有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44