[发明专利]一种低温倍率型动力锂离子电池及其制备方法

权利要求书

1.一种低温倍率型动力锂离子电池的制备方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：

步骤一、制备复合正极材料碳融合二次粒子：将复合正极材料、粘结剂、复合导电浆料按比例加入到真空高速搅拌机搅拌，喷雾造粒后得到复合正极材料二次粒子；将复合正极材料二次粒子在气氛炉中进行300～400℃裂解，得到复合正极材料碳融合二次粒子；所述复合正极材料是指小粒径单晶镍钴锰酸锂LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂、小粒径单晶镍钴锰酸锂LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂、多晶镍钴锰酸锂LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂、高倍率钴酸锂LiCoO₂、纳米磷酸铁锂LiFePO₄按0.5～1：2～3：0.5～1：1：2的质量比得到的复合正极材料；复合导电浆料是指石墨烯、碳纳米管按0.5～1:1～2的质量比形成的混合溶液；

步骤二、制备表面融合纳米钛酸锂的石墨二次粒子负极材料：将纳米钛酸锂Li₄Ti₅O₁₂、石墨二次粒子、粘结剂按比例加入到真空高速搅拌机搅拌，喷雾造粒后得到复合粒子；将复合粒子在气氛炉中进行400～500℃裂解，得到表面融合纳米钛酸锂的石墨二次粒子；

步骤三、制备正极片：将制备得到的复合正极材料碳融合二次粒子、导电炭黑、粘结剂、有机溶剂按1：0.01～0.03：0.01～0.03：0.3～0.5的质量比加入到真空高速搅拌机经合浆，涂布在铝集流体上，制备得到符合工艺标准的正极片；

步骤四、制备负极片：将制备得到的表面融合纳米钛酸锂的石墨二次粒子、导电剂、导电石墨、粘结剂、分散剂、水H₂O按1：0.005～0.03：0.005～0.03：0.01～0.03：0.01～0.03：0.8～1.4的质量比加入到真空高速搅拌机经合浆，涂布在铜集流体上，制备得到符合工艺标准的负极片；

步骤五、将溶剂、锂盐、添加剂按如下质量百分比进行配制：六氟磷酸锂LiPF₆占比14～16％、双氟磺酰亚胺锂LiFSI占比2～4％、碳酸乙烯酯EC占比15～25％、碳酸丙烯酯PC占比10～15％、碳酸甲乙酯EMC占比15～30％、乙酸乙酯EA占比25～40％、氟代碳酸乙烯酯FEC占比2～3％、三(三甲基硅烷)磷酸酯TMSP占比2～3％；

步骤六、将制备得到的符合工艺标准的正负极片按尺寸要求分切后真空烘烤，将烘烤后的极片按尺寸位置焊接极耳，焊接后复合隔膜纸卷绕后，组装成型，注入配置好的低温电解液，所述低温是指在-40℃环境温度下；

步骤七、电池按规格要求封装，经活化及老化工艺后，制成低温倍率型动力锂离子电池，活化及老化工艺包括以下步骤：(1)电池注液封口后2h内0.5C充电2min；(2)电池通过0.05C充电至3.35～3.45V，恒压充电2h；(3)在45～55℃温度下静置48～72h；(4)电池通过0.33C充电至4.2V，0.5C放电进行容量分选。

2.根据权利要求1所述的低温倍率型动力锂离子电池的制备方法，其特征在于所述步骤一中，搅拌时间为3～8h，加热时间控制在1～3h；粘结剂包括SBR乳液、PAA乳液、PVDF、PTFE其中的一种；复合正极材料、粘结剂、复合导电浆料的质量比为1:0.01～0.05：0.01～0.02。

3.根据权利要求1所述的低温倍率型动力锂离子电池的制备方法，其特征在于所述步骤二中，搅拌时间为3～10h，加热时间控制在2～5h；石墨二次粒子包石油焦基石墨二次粒子、针状焦基石墨二次粒子、天然石墨基二次粒子其中的一种；粘结剂包括SBR乳液、PAA乳液、PVDF、PTFE其中的一种；纳米钛酸锂、石墨二次粒子、粘结剂的质量比为0.01～0.05:1:0.01～0.05。