【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于锂电池领域，特别涉及一种超低温磷酸铁锂电池及其制备方法和应用。
技术介绍
1、磷酸铁锂电池在常温环境中具有优异的电化学性能。但随着温度降低，磷酸铁锂电池电化学性能急剧降低。当温度低于-20℃时，电池的可放电能量仅在50％左右，-30℃时可放电能量在40％左右，同时容量的衰减越来越严重，循环性能也就越来越差。导致磷酸铁锂电池在低温环境中的应用和推广受到较大限制。因此，需要对磷酸铁锂电池的组成做进一步研发。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是提供一种超低温磷酸铁锂电池及其制备方法和应用，该电池具有良好的抗低温性能和快充性能。
2、本专利技术提供了一种超低温磷酸铁锂电池，包括正极材料、负极材料、电解液和隔膜，所述正极材料按重量百分比，包括如下组分：20％-30％d50为6-8微米的纳米级磷酸铁锂、70％-80％d50为0.7-1.0微米的纳米级磷酸铁锂、0.1％-8％复合导电剂和1％-6.5％粘结剂a；所述负极材料按重量百分比，包括如下组分：88％-98％负极材料、0.5-3.5％导电剂、0.1％-0.2％分散剂、0.5％-2.8％增稠剂、1％-4％粘结剂b和余量的去离子水。
3、优选的，所述复合导电剂为质量比1:1-15的碳纳米管和超导炭黑。
4、优选的，所述负极材料为无定形碳包覆石墨，所述无定形碳的粒径为0.02-1μm。
5、优选的，所述导电剂为气相生长碳纤维vgcf；所述分散剂为byk系列分散剂；所述增稠
6、优选的，所述粘结剂a为聚偏氟乙烯pvdf；所述粘结剂b为sbr粘结剂。
7、优选的，所述电解液的溶剂为碳酸酯类溶剂，以lipf6为主要电解质盐，浓度为1.2-1.3mol/l。
8、优选的，所述电解质盐还包括cspf6或litfsi，浓度为1-1.5mol/l。
9、本专利技术还提供了一种超低温磷酸铁锂电池的制备方法，按配比配置正极材料、负极材料、电解液和隔膜，将正极材料和负极材料通过涂敷、烘干、辊压、模切成正负极片，然后将正负极片通过叠片的方式作电芯，超声波焊接正负极耳，外壳采用铝塑膜封装，通过烘烤、注液、化成、分容完成电池制作。
10、有益效果
11、(1)本专利技术正极活性物质采用不同颗粒度的纳米级磷酸铁锂材料搭配，提升了产品的抗低温性能。
12、(2)本专利技术负极活性物质采用小颗粒粒子缩短锂离子扩散距离、增加电解液浸润面积从而有效提升材料的倍率和功率性能；无定形碳包覆石墨大幅度降低材料的电化学反应阻抗，产品的低温性能、快充性能得到提升。
13、(3)本专利技术采用叠片工艺制作，可以减少电池阻抗，提升产品的快充能力。
14、(4)本专利技术的电池在常温充电至3.65v，分别在-40/-30/-20/-10/0℃温度下存储2小时，以0.5c/1c放电至1.5v，-40-0℃放电效率分别达60％/70％/80％/90％/95％；工作温度范围：-40-55℃；能量密度：≥145wh/k；具有良好的抗低温性能和快充性能。
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1.一种超低温磷酸铁锂电池，包括正极材料、负极材料、电解液和隔膜，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的超低温磷酸铁锂电池，其特征在于：所述复合导电剂为质量比1:1-15的碳纳米管和超导炭黑。
3.根据权利要求1所述的超低温磷酸铁锂电池，其特征在于：所述负极材料为无定形碳包覆石墨，所述无定形碳的粒径为0.02-1μm。
4.根据权利要求1所述的超低温磷酸铁锂电池，其特征在于：所述导电剂为气相生长碳纤维VGCF；所述分散剂为BYK系列分散剂；所述增稠剂为羧甲基纤维素钠CMC。
5.根据权利要求1所述的超低温磷酸铁锂电池，其特征在于：所述粘结剂A为聚偏氟乙烯PVDF；所述粘结剂B为SBR粘结剂。
6.根据权利要求1所述的超低温磷酸铁锂电池，其特征在于：所述电解液的溶剂为碳酸酯类溶剂，以LiPF6为主要电解质盐，浓度为1.2-1.3mol/L。
7.根据权利要求6所述的超低温磷酸铁锂电池，其特征在于：所述电解质盐还包括CsPF6或LiTFSI，浓度为1-1.5mol/L。
8.一种如权利要求1-7任一所
...【技术特征摘要】
1.一种超低温磷酸铁锂电池，包括正极材料、负极材料、电解液和隔膜，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的超低温磷酸铁锂电池，其特征在于：所述复合导电剂为质量比1:1-15的碳纳米管和超导炭黑。
3.根据权利要求1所述的超低温磷酸铁锂电池，其特征在于：所述负极材料为无定形碳包覆石墨，所述无定形碳的粒径为0.02-1μm。
4.根据权利要求1所述的超低温磷酸铁锂电池，其特征在于：所述导电剂为气相生长碳纤维vgcf；所述分散剂为byk系列分散剂；所述增稠剂为羧甲基纤维素钠cmc。
【专利技术属性】
技术研发人员：于铁军，银少伟，
申请(专利权)人：通瑞数智上海装备科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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