[發(fā)明專利]一種高安全性、高溫長壽命的水系磷酸鐵鋰電池的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010573596.X
• 申請(qǐng)日: 2020-06-22
• 公開（公告）號(hào): CN111653831B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳鵬;秦作路;張磊;孫偉;李明鈞;周建中;周翠芳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天能帥福得能源股份有限公司
• 主分類號(hào): H01M10/058
• 分類號(hào): H01M10/058;H01M4/04;H01M4/1397;H01M4/1393;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 浙江專橙律師事務(wù)所 33313
• 代理人: 朱孔妙

1.一種高安全性、高溫長壽命的水系磷酸鐵鋰電池的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1、正負(fù)極片制備：

S11、正極片（3）制備：分別稱取磷酸鐵鋰、導(dǎo)電炭黑、導(dǎo)電石墨和水系粘結(jié)劑，干粉質(zhì)量比為95.2：2.5：1.0：3.5，以濕法工藝制備固含量和黏度分別為50±2%和6000±1000m·Pas的正極漿料，涂敷于雙面光鋁箔集流體表面，雙面面密度為330g/m²，最后按照2.2g/cm³的壓實(shí)輥壓，得到正極片（3）備用；

S12、負(fù)極片（1）制備：分別稱取石墨、導(dǎo)電炭黑和水系粘結(jié)劑，所述石墨、導(dǎo)電炭黑和水系粘結(jié)劑質(zhì)量配比分別為94%-97%、0.5%-1.5%和2.0%-4.0%，以濕法工藝制備固含量和黏度分別為50±2%和3000±500m·Pas的負(fù)極漿料，涂敷于雙面光銅箔集流體表面，雙面面密度為160g/m²，最后按照1.5g/cm³的壓實(shí)輥壓，得到負(fù)極片（1）備用；

S2、石墨烯導(dǎo)電漿料（4）制備：

S21、分別稱取單層石墨烯、導(dǎo)電石墨、碳酸氫鈉和水系粘結(jié)劑，干粉質(zhì)量比為77：15：2：6，將單層石墨烯、導(dǎo)電石墨和水系粘結(jié)劑溶于去離子水，在35-45℃的溫度范圍超聲分散120-240min，形成固含量為8±1%的溶液；

S22、將稱量好的碳酸氫鈉溶于乙醇，在35-45℃的溫度范圍超聲分散120-200min，形成固含量為30±3%的溶液；

S23、將S21制得的固含量為8±1%的溶液和S22制得的固含量為30±3%的溶液混合，形成固含量為6%的石墨烯導(dǎo)電漿料（4）備用；

S3、將S2所得石墨烯導(dǎo)電漿料（4）分別涂于正負(fù)極表面，涂層雙面面密度為0.5g/m²，厚度為2-5μm，烘箱溫度為40-70℃；

S4、將粘性層噴涂于微孔膜（2）兩側(cè)，涂層厚度控制于1-2μm；

S5、將含石墨烯導(dǎo)電漿料（4）的正極片（3）和負(fù)極片（1）以及微孔膜（2）按照疊片方式制成電芯，于80-120℃熱壓整形，壓力為0.2-0.4Mpa；

S6、將S5所得電芯依次經(jīng)焊接、貼膠、鋁塑膜封裝、烘烤、注液、陳化、化成和二封，分容組裝得12Ah的水系磷酸鐵鋰電池。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高安全性、高溫長壽命的水系磷酸鐵鋰電池的制備方法，其特征在于：所述正極片（3）制備和石墨烯導(dǎo)電漿料（4）制備中的水系粘結(jié)劑均為丙烯腈多元共聚物的水分散液，且丙烯腈多元共聚物的固含量為15%-40%；所述負(fù)極片（1）制備中的水系粘結(jié)劑為羧甲基纖維素鈉和丁苯橡膠水溶液的混合物，且丁苯橡膠的固含量為40%-50%。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高安全性、高溫長壽命的水系磷酸鐵鋰電池的制備方法，其特征在于：所述微孔膜（2）為聚乙烯、聚丙烯或無紡布中的任意一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高安全性、高溫長壽命的水系磷酸鐵鋰電池的制備方法，其特征在于：所述粘性層由顆粒狀聚偏氟乙烯和聚己二酸乙二醇酯共混物組成，80-120℃可熔融，經(jīng)熱壓后，正負(fù)極片與微孔膜（2）相粘結(jié)，粘結(jié)強(qiáng)度為0.05-0.1N/mm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高安全性、高溫長壽命的水系磷酸鐵鋰電池的制備方法，其特征在于：所述石墨烯導(dǎo)電漿料（4）包括導(dǎo)電材料和粘結(jié)劑；所述導(dǎo)電材料為石墨烯和導(dǎo)電石墨的復(fù)合材料。