一种安全型锂离子电池及其制备方法技术

本发明专利技术属于电池制备技术领域，公开了一种安全型锂离子电池及其制备方法。本发明专利技术通过石墨烯制备方法利用液氦高温汽化增大石墨粉层间距，得到层间松散的石墨粉末，再超高温气流磨研磨剥离层间松散的石墨粉末得到薄层石墨烯，纯度高，导电导热性能好；同时，通过对锂离子电池寿命进行预测方法对锂离子电池组进行循环寿命测试和存储寿命测试，利用锂离子电池的物理特性建立锂离子电池寿命预测模型，根据测试得到的数据以及锂离子电池寿命预测模型对锂离子电池进行最终寿命预测，消除了使用环境对预测数据的影响，提高了锂离子电池寿命预测的准确性。测的准确性。测的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种安全型锂离子电池及其制备方法


[0001]本专利技术属于电池制备
，尤其涉及一种安全型锂离子电池及其制备方法。

技术介绍

[0002]锂离子电池是一种二次电池(充电电池)，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反；锂系电池分为锂电池和锂离子电池。手机和笔记本电脑使用的都是锂离子电池，通常人们俗称其为锂电池。电池一般采用含有锂元素的材料作为电极，是现代高性能电池的代表。而真正的锂电池由于危险性大，很少应用于日常电子产品；然而，现有安全型锂离子电池制备方法采用的石墨烯质量差，导电导热性能差；影响电池性能；同时，不能准确预测电池寿命。
[0003]通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：
[0004](1)现有安全型锂离子电池制备方法采用的石墨烯质量差，导电导热性能差；影响电池性能。
[0005](2)不能准确预测电池寿命。

技术实现思路

[0006]针对现有技术存在的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种安全型锂离子电池制备方法，其特征在于，所述安全型锂离子电池制备方法包括以下步骤：步骤一，按照锂元素与磷元素的摩尔比为2:1制备LP；按照铁元素与磷元素的摩尔比为3:1制备FP；按照锂元素、铁元素和磷元素的质量比为1:1:1将所述LP和所述FP进行混合，获取LFP混合粉体；将LFP混合粉体转移至砂磨机中进行砂磨，控制砂磨后LFP的D50在1.5μm；将砂磨后的LFP进行干燥、造粒，并转移至烧结炉中烧结制备获取磷酸亚铁锂；步骤二，将磷酸亚铁锂或石墨烯与造孔剂、导电剂、粘接剂和溶剂混合，配制成浆料；将所述浆料涂覆在集流体上，在46℃、66℃、96℃、86℃下干燥处理，辊压，分切，得到锂离子电池；步骤三，对锂离子电池寿命进行预测。2.如权利要求1所述安全型锂离子电池制备方法，其特征在于，所述造孔剂为碳酸氢铵、草酸、草酸铵、碳酸铵、硝酸胺中至少一种。3.如权利要求1所述安全型锂离子电池制备方法，其特征在于，所述浆料的配制方法如下：先将所述造孔剂溶解于含有所述粘接剂的溶剂中后，再加入磷酸亚铁锂或石墨烯和电极导电剂，搅拌，得到所述浆料；所述造孔剂与磷酸亚铁锂或石墨烯的质量比为2％；所述粘接剂为均聚聚偏二氟乙烯和共聚聚偏二氟乙烯的混合物，其中，均聚型聚偏二氟乙烯与共聚型聚偏二氟乙烯的质量比为10:2。4.如权利要求1所述安全型锂离子电池制备方法，其特征在于，所述石墨烯制备方法如下：(1)将石墨材料废料或石墨复合材料废料经碳化处理、石墨化处理和后处理后，得到石墨粉；将高纯石墨粉末置于液氦中，使液氦分子进入石墨片层之间；具体地，将普通的多层石墨粉末置于液氦中，并对该液氦密封后进行超声分散3小时，所使用的超声分散功率为1000W；(2)将含有石墨粉末的液氦放置于高温条件下直至液氦完全汽化；具体地，将含有石墨粉末的液氦去除密封后置于室温下6分钟，然后放置在100℃条件下直至液氦完全汽化；(3)重复上两步，保证石墨烯层间滑移的充分性和层间距扩大，降低层间作用力，使层间松散；再使用高温氦气气流磨研磨剥离层间松散的石墨粉末得到薄层石墨烯，所述石墨烯粉末的细度为45微米，薄层石墨烯粉末的片层厚度为3层；(4)将所述薄层石墨烯放入分散液中得到石墨烯悬浮液；具体地，分散液为粘度200mPa
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s的乙烯基硅油，分散液中石墨烯浓度为11g/L，将所述薄层石墨烯粉末放入乙烯基硅油中用1000W功率的超声分散6小时，即得到石墨烯。5.如权利要求1所述安全型锂离子电池制备方法，其特征在于，所述对锂离子电池寿命进行预测方法如下：1)配置测试设备参数，通过测试设备对锂离子电池组进行循环寿命测试，得到若干第一数据集；对所述锂离子电池组进行存储寿命测试，得到若干第二数据集；2)根据所述若干第一数据集、所述若干第二数据集以及锂离子电池寿命预测模型对所述锂离子电池进行最终寿命预测，得到所述锂离子电池的寿命预测数据；
其中，所述锂离子电池寿命预测模型包括有锂离子电池电模型、锂离子电池热模型、锂离子电池压力模型以及锂离子电池老化模型。6.如权利要求5所述安全型锂离子电池制备方法，其特征在于，所述第一数据集包括第三数据集和第四数据集，所述对锂离子电池中的锂离子电池组进行循环寿命测试，得到若干第一数据集，包括：对所述锂离子电池组的目标锂离子电池进行标准循环测试，得到若干所述第三数据集；对所述目标锂离子电池进行复合脉冲电流测试，得到若干所述第四数据集；所述对所述锂离子电池组进行存储寿命测试，得到若干第二数据集，包括：对所述目标锂离子电池进行标准容量测试，得到若干所述第二数据集。7.如权利要求6所述安全型锂离子电池...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈奇志，陈晗，俞兆喆，王剑锋，向楷雄，卢彦越，周伟，喻林萍，秦祖赠，史磊，
申请(专利权)人：广西汇元锰业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：