[发明专利]一种超低温锂离子电池及加工方法

权利要求书

1.一种超低温锂离子电池，其特征在于：配方包括：正极浆料组分：磷酸铁锂、锰酸锂、碳纳米管、粘结剂、导电剂和分散剂；负极浆料组分：硅粉、石墨、沥青粉、粘结剂和分散剂；各组分的质量百分比分别是：正极浆料组分：40-50％的磷酸铁锂、12-18％的锰酸锂、3-5％的碳纳米管、4-8％的粘结剂、2-5％的导电剂和1-3％的分散剂；负极浆料组分：3-7％的硅粉、16-21％的石墨、1-3％的沥青粉、0.5-2％的粘结剂和0.5-2％的分散剂。

2.一种超低温锂离子电池的加工方法，包括以下步骤，步骤一，制备浆料；步骤二，基材涂布；步骤三，辊压；步骤四，制片；步骤五，装配；步骤六，激活；其特征在于：

其中上述步骤一中，制备浆料包括以下步骤：

1)将适量的磷酸铁锂、锰酸锂和碳纳米管放入球磨机中进行球磨处理；

2)将球磨后的混合物用分子筛打散后进行烘干处理；

3)将烘干得到的混合物装入搅拌机中，加入粘结剂、导电剂和分散剂，搅拌均匀；

4)对浆料进行抽真空除泡处理后得到得到正极浆料；

5)将适量的硅粉、石墨和沥青粉放入球磨机中进行球磨处理；

6)将球磨后的混合物用分子筛打散后进行烘干处理；

7)将烘干得到的混合物装入搅拌机中，加入粘结剂和分散剂，搅拌均匀；

8)对浆料进行抽真空除泡处理后得到负极浆料；

其中上述步骤二中，基材涂布包括以下步骤：

1)将正极浆料和负极浆料分别装入自动上料设备中；

2)将正极基材和负极基材分别装入自动放卷装置上；

3)启动自动涂布机，进行浆料涂布，得到湿极片；

4)完成涂布的湿极片输送至烘箱中热风干燥；

5)干燥后的极片由自动收卷装置进行收卷；

其中上述步骤三中，使用辊压机对极片进行轧压；

其中上述步骤四中，使用极片制片机对辊压后的极片进行切割，得到合适大小的极片；

其中上述步骤五中，装配包括以下步骤：

1)使用卷绕机或叠片机将隔膜、正极片和负极片制作成电芯；

2)在极片上焊接极耳；

3)将电芯放入外壳中进行预封装，外壳为钢壳、铝壳或铝塑膜中的一种；

4)将预封后的电芯进行烘烤；

5)使用真空注液机注入电解液；

6)将电池进行封装，得到成品电池；

其中上述步骤六中，对成品电池进行化成处理并进行质量检测。

3.根据权利要求1所述的一种超低温锂离子电池，其特征在于：各组分的质量百分比分别是：正极浆料组分：45％的磷酸铁锂、15％的锰酸锂、3.5％的碳纳米管、6％的粘结剂、3％的导电剂和2.5％的分散剂；负极浆料组分：6％的硅粉、19％的石墨、2％的沥青粉、2％的粘结剂和1％的分散剂。

4.根据权利要求2所述的一种超低温锂离子电池的加工方法，其特征在于：所述步骤一1)中，球磨机中球料比为8:1，转速为300r/min，时间为1h。

5.根据权利要求2所述的一种超低温锂离子电池的加工方法，其特征在于：所述步骤一2)中，混合物的颗粒粒径为100-200nm。

6.根据权利要求2所述的一种超低温锂离子电池的加工方法，其特征在于：所述步骤一3)中，搅拌机转速为45r/min，时间为50min。

7.根据权利要求2所述的一种超低温锂离子电池的加工方法，其特征在于：所述步骤一3)中，粘结剂为聚偏二氟乙烯和N-甲基吡咯烷酮混合溶液，导电剂为超导炭黑，分散剂为聚乙二醇。

8.根据权利要求2所述的一种超低温锂离子电池的加工方法，其特征在于：所述步骤二2)中，正极基材为铝箔，负极基材为铜箔。

9.根据权利要求2所述的一种超低温锂离子电池的加工方法，其特征在于：所述步骤五5)中，电解液由溶质和溶剂配置而成，其中，溶质为60％的六氟磷酸锂、10％的四氟硼酸锂和10％的高氯酸锂，溶剂为12％的丙酸乙酯、5％的乙酸乙酯和3％的氟代碳酸乙稀酯。