[发明专利]耐寒型锰酸锂-钛酸锂电池的制备方法

说明书

耐寒型锰酸锂‑钛酸锂电池的制备方法。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。

技术领域：

本发明涉及一种锂离子电池制备方法，特别涉及一种耐寒型锰酸锂-钛酸锂电池的制备方法。

背景技术：

钛酸锂电池由于先天材料上面的优势，导致其循环性能好，充电性能好。但是根据钛酸锂电池的特点，目前其对环境的适应性还存在着相当大的问题，特别是其在零下40度的低温性能对其应用具有非常的广阔的前景。比如说尽管其充电性能非常好，循环次数高。但是实现这些都是在常温的条件下实行的。在零下40度的条件下无论电池的放电性能还是循环性能都有非常严重的下降。此外，在高温时电池会有胀气的危险。而且由于在低温条件下自放电严重，极大的影响了电池配组的可靠性。

发明内容：

本发明的目的是提供一种耐寒型锰酸锂-钛酸锂电池的制备方法。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

耐寒型锰酸锂-钛酸锂电池的制备方法，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、通过钛酸锂负极、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；

其中，注液所用的低熔点电解液的主要溶剂为：LiPF₆，溶剂中其他成分按摩尔比表示，包括：10％-15％的EC、3％-5％的PC、10％-15％的EMC以及40％-60％的EA按照比例混合，并且加上添加剂最多为2.5％的VC、最多为1.5％的PS和最多为2％的LiBOB来抑制 LTO产气和保持其成膜，以及保证其优异的低温性能；其中，LiPF₆是指六氟磷酸锂，EC 是指碳酸乙烯酯，PC是指碳酸丙烯酯，EMC是指碳酸甲乙酯，EA是指丙烯酸乙酯，VC 是指碳酸亚乙烯酯，PS是指亚硫酸丙烯酯，LiBOB是指双草酸硼酸锂，LTO是指钛酸锂。

有益效果：

1.本发明使用低熔点的电解液来提高电池在低温情况的导电性能，除此之外，我们还通过电解液来改善钛酸锂电池的胀气；在导电剂中引入石墨烯来提高其导电性能进而提高倍率性能；采用隔膜纸来提高电池的可靠性，可以解决其低温配组的一致性；为提高性能，辅助于箔极耳工艺，这就使得电池的内阻降低原先的五分之一，避免了传统的极耳发热量过高的缺点。

综上所述，当在锰酸锂-钛酸锂电池中综合利用以上技术时，电池的零下40度的超低温放电的容量保持率达到了将近90％，这突破了原先的零下30度的放电容量保持率50％-70％的水平。