[发明专利]石墨烯低温电池的制备方法

权利要求书

1.石墨烯低温电池的制备方法，其特征在于，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、在导电剂中加入石墨烯，结合粘结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；其中，石墨烯与钛酸锂负极材料复合，是将钛酸四丁酯、单层石墨烯、P123、叔丁醇配成钛源分散液，以二水醋酸锂、去离子水和叔丁醇配成锂源溶液，将混合的钛源分散液转移至微波反应器中并加热至回流，加入锂源溶液，反应一定时间，冷却，去除溶剂，然后干燥得到石墨烯基钛酸锂前驱体，得到的石墨烯基钛酸锂前驱体放置管式炉中，在惰性气体保护下一定温度煅烧一定时间，得到石墨烯/钛酸锂复合材料；

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；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；

步骤六、进行电池化成和后处理工序：依次进行化成、高温老化、后处理、排气、二次清洗烘干、封口焊接、充电、老化、内阻检测和放电分容的工序。

2.根据权利要求1所述的石墨烯低温电池的制备方法，其特征在于：所述粘结剂选为PVDF-1700型粘结剂。

3.根据权利要求1或2所述的石墨烯低温电池的制备方法，其特征在于：步骤一所述通过锰酸锂正极、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，制得浆料的过程为，选用份数为90-98％的锰酸锂、份数为2-4％的粘结剂和份数为2-4％的导电剂一起放在混料罐中，以30r/min的搅拌速度进行混合，之后将PVDF-1700型固体含量为8％左右的粘结剂三次加入：第一次加入总胶液的15-25％，在3000r/min的转速下进行1-2小时的搅拌，直到浆料呈现面团状；之后打开混料罐进行刮料，然后加入总粘结剂的20％-30％，在3000r/min的转速下1-2小时使得浆料初步混匀，呈现浆糊状；之后打开混料罐进行刮料，将剩余的粘结剂放入，在3000r/min的转速下进行1小时左右的搅拌，使得浆料混匀，调节NMP调节浆料的粘度为4500cps左右，之后抽真空1小时，之后用200目过滤网或者分散机过滤，制备出正极极片所需浆料；NMP是指N-甲基吡咯烷酮。

4.根据权利要求3所述的石墨烯低温电池的制备方法，其特征在于：步骤二所述通过负极钛酸锂、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，制得浆料的过程为，选用份数为90-95％的钛酸锂、份数为2-10％的PVDF-1700型粘结剂、份数为5-10％含有导电石墨烯浆料的导电剂一起放在混料罐中，以30r/min的搅拌速度进行混合，之后将PVDF-1700型固体含量为8％左右的粘结剂分三次加入：第一次加入总胶液的15-25％，在3000r/min的转速下进行1-2小时的搅拌，直到浆料呈现面团状；之后打开混料罐进行刮料，然后加入总粘结剂的20％-30％，在3000r/min的转速下1-2小时使得浆料初步混匀，呈现浆糊状；之后打开混料罐进行刮料，将剩余的粘结剂放入，在3000r/min的转速下进行1小时左右的搅拌，使得浆料混匀，调节NMP调节浆料的粘度为3000cps左右，之后抽真空1小时，之后用200目过滤网或者分散机过滤，制备出正极极片所需浆料；NMP是指N-甲基吡咯烷酮。