本發(fā)明屬于磷酸鐵鋰動力電池，具體涉及一種性能優(yōu)越的石墨烯動力電池及其制備方法。
背景技術(shù)：
石墨烯是一種平面單層緊密打包成一個二維蜂窩晶格的碳原子，并且是所有其他維度的石墨材料的基本構(gòu)建模塊，其具有最薄、最大比表面積、最硬、最抗拉等諸多史上最強性質(zhì)和高性能傳感器功能、類似催化劑功能等獨特性質(zhì)。目前主要有4種制備石墨烯的方法：微機械剝離法、氣相沉積法、外延生長法、氧化石墨還原法。石墨烯的出現(xiàn)，有望在構(gòu)造材料、電子器件功能性材料等諸多領(lǐng)域引發(fā)材料革命。由于其具有許多特殊性質(zhì)，有日本的研究人員驚呼石墨烯是“神仙創(chuàng)造”的材料。許多學(xué)者稱石墨烯為“改變21世紀(jì)的材料”，并預(yù)測“21世紀(jì)將是碳（C）的時代”。相比于現(xiàn)有材料，石墨烯擁有眾多“史上最強”性能。最薄的材料：單層石墨烯只有一個碳原子的厚度，厚度大約為0.335nm，相當(dāng)于一個頭發(fā)的20萬分之一，1毫米厚的石墨中有將近150萬層左右的石墨烯。
最硬的材料：石墨是礦物質(zhì)中最軟的材料，其莫氏硬度只有1-2級。但是，如果石墨被分離成一個碳原子厚度的石墨烯時，其性能則發(fā)生突變，硬度將比莫氏硬度10級的金剛石還高。
超大比表面積：理想的單層石墨烯的比表面積能夠達到2630m2/g，普通的活性炭的比表面積僅為1500m2/g。超大的比表面積使得石墨烯成為潛力巨大的儲能材料。強導(dǎo)電性：石墨烯中的電子沒有質(zhì)量，電子的運動速度超過了在其他金屬單體或是半導(dǎo)體中的運動速度，能夠達到光速的1/300，所以石墨烯擁有超強導(dǎo)電性。由于其獨特的物理化學(xué)性質(zhì)，石墨烯能在鋰電池帶來革命性進步，磷酸鐵鋰電池，是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。磷酸鐵鋰為橄欖石結(jié)構(gòu)，具有優(yōu)良的耐過充過放性能，被廣泛應(yīng)用于動力電池領(lǐng)域，磷酸鐵鋰以其高安全性、長循環(huán)壽命、價廉和環(huán)保等優(yōu)點被認為是目前最有發(fā)展前景的鋰離子動力電池用正極活性材料。
然而低溫性能一直是磷酸鐵鋰動力電池的瓶頸，與其它正極活性材料相比，磷酸鐵鋰材料固有的導(dǎo)電能力差的缺陷，極大的限制了其在低溫下的動力學(xué)特性。磷酸鐵鋰電池在溫度較低的情況下，不但其磷酸鐵鋰材料本身導(dǎo)電性能急劇下降，而且其電解液的粘度大幅度增大，電池工作時電解液的滲透性變差、離子的傳質(zhì)速度變慢，故其放電效率大幅度降低。
圍繞磷酸鐵鋰的研究主要集中于提高其離子擴散速率和電子導(dǎo)電性兩個方面，通過提高磷酸鐵鋰的比表面積、對磷酸鐵鋰進行包覆或參雜顯著提高了其離子和電子導(dǎo)電性，能使其在室溫條件下的動力學(xué)特性有了顯著提高，達到了實用化要求。傳統(tǒng)解決低溫問題方法主要集中于正負極材料的納米化、功能低溫電解液優(yōu)化等方面，使用環(huán)境很難突破 -20℃，放電倍率在 0.5c 左右。當(dāng)前解決磷酸鐵鋰電池低溫性能的主要方法有：采用低熔點溶劑電解液法和正負極材料納米化法，現(xiàn)有的技術(shù)方法從材料優(yōu)化方面入手，在一定程度上改善了磷酸鐵鋰電池的低溫性能，但其使用溫度仍很難突破-20℃，大大限制了動力電池在中國北方以西歐等地方的推廣和使用。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是為了克服以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種石墨烯超低溫快充動力鋰電池，以改善磷酸鐵鋰動力電池的低溫放電性能，以較低的成本解決磷酸鐵鋰體動力電池低溫條件下磷酸鐵鋰導(dǎo)電性差、正極/負極導(dǎo)電能力大幅下降、電解液滲透性變差等問題。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案是：一種石墨烯超低溫快充動力鋰電池，由正極片、負極片、隔膜、電解液及殼體組成，所述正極片、負極片分別由正、負極材料涂在正、負集流體上組成的，正、負極集流體均為鋁箔。正極材料包括正極活性材料、正極導(dǎo)電劑、正極粘結(jié)劑；負極包括負極活性材料、負極導(dǎo)電劑、負極粘結(jié)劑，所述負極活性材料為尖晶石鈦酸鋰、納米硅、石墨烯粉體；所述正極活性材料為磷酸鐵鋰、多孔石墨烯粉體、納米氮化硼；所述正極導(dǎo)電劑和負極導(dǎo)電劑含有石墨烯、聚苯胺、SP、KS-6、碳纖維、碳納米管、超導(dǎo)炭黑、鱗片石墨中的至少一種，其中正極導(dǎo)電劑中含有石墨烯；所述正極粘結(jié)劑和負極粘結(jié)劑為聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、丁苯橡膠、CMC中的至少一種。
其中，上述除了磷酸鐵鋰以外的其他正極活性材料（多孔石墨烯粉體、納米氮化硼）具有高克容量、高壓實性，可以大大提高能量密度，彌補了磷酸鐵鋰材料克容量低和電子導(dǎo)電率低的缺點。
其中，石墨烯的克容量是石墨的兩倍，磷酸鐵鋰的四倍，負極添加導(dǎo)電性更好的石墨烯，一方面提高負極活性物質(zhì)的容量，解決了其他導(dǎo)電劑導(dǎo)電性不足的缺點，并減少其他導(dǎo)電劑的用量，提高活性材料的比例，提高能量密度，另一方面解決鈦酸鋰導(dǎo)電性不良的缺點，從而得到高能量密度、高功率密度的負極。
優(yōu)選地，在正極活性材料中，多孔石墨烯粉體和納米氮化硼占總的正極活性材料的重量比例20％～80％。
優(yōu)選地，多孔石墨烯粉體和納米氮化硼占總的正極活性材料的重量比例為30％～50％，含量太低，性能改變不明顯；太高，體現(xiàn)不了原有正極活性材料（磷酸鐵鋰）的性能并增加了成本。
其中，所述正極材料各組分的重量百分比為：正極活性材料80～98％，正極導(dǎo)電劑 1～10％，正極粘結(jié)劑1～10％。
其中，所述負極材料各組分的重量百分比為：負極活性材料為80～98％，負極導(dǎo)電劑1～10％，負極粘結(jié)劑1～10％。
正極材料和負極材料中各組分重量百分比的分配是基于所述的導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑的比例既能保障導(dǎo)電性，又能保障粘結(jié)性。
其中，在正極導(dǎo)電劑和負極導(dǎo)電劑中，石墨烯占總的導(dǎo)電劑的重量百分比為1％～ 50％。
優(yōu)選地，在正極導(dǎo)電劑和負極導(dǎo)電劑中，石墨烯占總的導(dǎo)電劑的重量比為2％～ 15％。一方面石墨烯本身導(dǎo)電性很好，所以添加量很少；另一方面降低導(dǎo)電劑的添加量可以提高活性材料的量，從而提高電池的容量及能量密度。優(yōu)選地，所述正極粘結(jié)劑和負極粘結(jié)劑為聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯中的至少一種。
該電池的制備方法包括以下步驟：
1)正極極片的制作：按照配比將磷酸鐵鋰、多孔石墨烯粉體、納米氮化硼、添加石墨烯的正極導(dǎo)電劑、正極粘結(jié)劑分散在有機溶劑中，混合均勻后得到正極漿料，涂覆于正極集流體上在90～150℃下烘烤再經(jīng)輥壓得到正極極片；
2)負極極片的制作：按照配比將鈦酸鋰、納米硅、石墨烯粉體、負極導(dǎo)電劑、負極粘結(jié)劑分散到有機溶劑中，混合均勻后得到負極漿料，涂在負極集流體上，在90～150℃下烘烤再經(jīng)輥壓得到負極極片；
3)極片烘烤：將上述正負極片放入真空烘箱中，110～150℃干燥8～24小時，持續(xù)抽真空，干燥完畢后，烘箱充入氮氣；
4)制作半成品：將正負極片、隔膜一起卷繞或者經(jīng)疊片制成電芯，放入電池殼中；
5)將半成品電池在100～170℃下真空干燥12～36小時，注液、化成、老化、分容，得到一種石墨烯超低溫快充動力鋰電池。
本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是：
1）多孔石墨烯粉體在電極中易形成良好的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，減輕電極的極化，同時多孔石墨烯粉體中由于孔的存在，有利于電子的流動，提高了電子導(dǎo)電性。低溫條件下，磷酸鐵鋰活性材料體積收縮，由于普通導(dǎo)電劑的長徑比較小，容易陷于由活性材料形成的空隙中，不能形成連續(xù)的導(dǎo)電通道；而納米氮化硼具有管狀結(jié)構(gòu)，具有較大的長徑比，再結(jié)合多孔石墨烯粉體形成的良好的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，有效減緩甚至避免了導(dǎo)電劑陷于活性材料的空隙中而造成的導(dǎo)電劑與活性物質(zhì)接觸不充分問題，使磷酸鐵鋰動力電池的低溫放電性能得到很大程度的改善。
2）首次在正極材料中，磷酸鐵鋰、多孔石墨烯粉體、納米氮化硼混合應(yīng)用；首次在負極活性材料石墨烯粉體、納米硅混合應(yīng)用。
3）在磷酸鐵鋰的基礎(chǔ)上，由于正極活性材料添加了高克容量的或高電壓的或高壓實的其他正極活性材料，大大提高了能量密度；
4）添加導(dǎo)電性更優(yōu)良的石墨烯，一方面增強大電流充放電能力，另一方面減少導(dǎo)電劑的用量，從而進一步提高能量密度，石墨烯的克容量是石墨的兩倍，是磷酸鐵鋰的四倍，因此負極添加導(dǎo)電性更好的石墨烯，一方面提高負極活性物質(zhì)的容量，提高能量密度，另一方面鈦酸鋰導(dǎo)電性不良的缺點，從而得到高能量密度、高功率密度的負極。
具體實施方式
為了使本發(fā)明所述的內(nèi)容更加便于理解，下面結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明所述的技術(shù)方案做進一步的說明，但是本發(fā)明不僅限于此。
實施例1
一種石墨烯超低溫快充動力鋰電池，其中，正極活性材料：3.6Kg磷酸鐵鋰、50g多孔石墨烯粉體、2.2Kg納米氮化硼 ，正極導(dǎo)電劑：20g石墨烯、50聚苯胺、180g導(dǎo)電劑SP，正極粘結(jié)劑：固含量為5％的聚偏氟乙烯的氮甲基吡咯烷酮溶液4.8Kg；負極活性材料：8.6Kg鈦酸鋰，35g石墨烯粉體、55g納米硅，負極導(dǎo)電劑：340g導(dǎo)電劑KS-6，負極粘結(jié)劑：固含量為5％的聚偏氟乙烯的氮甲基吡咯烷酮溶液7.5Kg。 該電池的制備方法包括以下步驟：
1)制備正極片：先制備固含量為5％的聚偏氟乙烯的氮甲基吡咯烷酮溶液4.8Kg，加入20g石墨烯、50聚苯胺和180g導(dǎo)電劑SP，高速攪拌混勻，再加入3.6Kg磷酸鐵鋰、50g多孔石墨烯粉體、2.2Kg納米氮化硼，并添加氮甲基吡咯烷酮調(diào)整固含量為65％，得到正極漿料。將正極漿料涂布于鋁箔上，在100℃下烘烤再經(jīng)輥壓得到正極極片；
2)制備負極片：先制備固含量為5％的聚偏氟乙烯的氮甲基吡咯烷酮溶液7.5Kg，加入35g石墨烯粉體、55g納米硅和340g導(dǎo)電劑KS-6，高速攪拌混勻，再加入8.6Kg鈦酸鋰，并添加氮甲基吡咯烷酮調(diào)整固含量為50％，得到負極漿料。將負極漿料涂布于鋁箔上，在100℃下烘烤再經(jīng)輥壓得到負極極片；
3)極片烘烤：將正負極片分切后放入真空烘箱120℃干燥12小時，持續(xù)抽真空，干燥完畢后，烘箱充入氮氣；
4)電芯制作：將步驟3)的正負極片、隔膜按負極、隔膜正極、隔膜的順序卷繞或疊片，制成電芯，裝入殼體中得到半成品；
5)半成品電池干燥注液：將半成品電池在120℃下真空干燥12小時，持續(xù)加熱抽真空，直到極片水分含量小于100ppm，再在手套箱中注液，控制手套箱水分含量小于0.1ppm、氧氣含量小于1ppm；
6)化成和老化：注液后的電池靜置12小時，按照0.1C的倍率充放電進行化成，最后滿充老化24小時；
7)根據(jù)電池的不同容量進行分容，得到一種石墨烯超低溫快充動力鋰電池。
0.1C倍率下其充放電容量高達28Ah，并且首次充放電效率將近99％。
實施例2
一種石墨烯超低溫快充動力鋰電池，其中，正極活性材料：4.5Kg磷酸鐵鋰、55g多孔石墨烯粉體、2.0Kg納米氮化硼 ，正極導(dǎo)電劑：25g石墨烯、55聚苯胺、170g導(dǎo)電劑SP，正極粘結(jié)劑：固含量為5％的聚偏氟乙烯的氮甲基吡咯烷酮溶液4.8Kg；負極活性材料：8.8Kg鈦酸鋰，40g石墨烯粉體、46g納米硅，負極導(dǎo)電劑：330g導(dǎo)電劑KS-6，負極粘結(jié)劑：固含量為5％的聚偏氟乙烯的氮甲基吡咯烷酮溶液7.5Kg。 該電池的制備方法包括以下步驟：
1)制備正極片：先制備固含量為5％的聚偏氟乙烯的氮甲基吡咯烷酮溶液4.8Kg，加入25g石墨烯、55聚苯胺和170g導(dǎo)電劑SP，高速攪拌混勻，再加入4.5Kg磷酸鐵鋰、55g多孔石墨烯粉體、2.0Kg納米氮化硼，并添加氮甲基吡咯烷酮調(diào)整固含量為65％，得到正極漿料。將正極漿料涂布于鋁箔上，在100℃下烘烤再經(jīng)輥壓得到正極極片；
2)制備負極片：先制備固含量為5％的聚偏氟乙烯的氮甲基吡咯烷酮溶液7.5Kg，加入40g石墨烯粉體、46g納米硅和330g導(dǎo)電劑KS-6，高速攪拌混勻，再加入8.8Kg鈦酸鋰，并添加氮甲基吡咯烷酮調(diào)整固含量為50％，得到負極漿料。將負極漿料涂布于鋁箔上，在100℃下烘烤再經(jīng)輥壓得到負極極片；
3)極片烘烤：將正負極片分切后放入真空烘箱120℃干燥12小時，持續(xù)抽真空，干燥完畢后，烘箱充入氮氣；
4)電芯制作：將步驟3)的正負極片、隔膜按負極、隔膜正極、隔膜的順序卷繞或疊片，制成電芯，裝入殼體中得到半成品；
5)半成品電池干燥注液：將半成品電池在120℃下真空干燥12小時，持續(xù)加熱抽真空，直到極片水分含量小于100ppm，再在手套箱中注液，控制手套箱水分含量小于0.1ppm、氧氣含量小于1ppm；
6)化成和老化：注液后的電池靜置12小時，按照0.1C的倍率充放電進行化成，最后滿充老化24小時；
7)根據(jù)電池的不同容量進行分容，得到一種石墨烯超低溫快充動力鋰電池。
倍率性能極其優(yōu)異，4C的容量保持率高達99％， 說明了本發(fā)明的方法既可提高電池的容量又可保證優(yōu)良的倍率性能。
實施例3
一種石墨烯超低溫快充動力鋰電池，其中，正極活性材料：4.5Kg磷酸鐵鋰、55g多孔石墨烯粉體、2.0Kg納米氮化硼 ，正極導(dǎo)電劑：25g石墨烯、55聚苯胺、170g導(dǎo)電劑SP，正極粘結(jié)劑：固含量為5％的聚偏氟乙烯的氮甲基吡咯烷酮溶液4.8Kg；負極活性材料：8.2Kg鈦酸鋰，40g石墨烯粉體、46g納米硅，負極導(dǎo)電劑：100g超導(dǎo)炭黑、500g鱗片石墨和330g導(dǎo)電劑KS-6，負極粘結(jié)劑：固含量為5％的聚偏氟乙烯的氮甲基吡咯烷酮溶液7.5Kg。 該電池的制備方法包括以下步驟：
1)制備正極片：先制備固含量為5％的聚偏氟乙烯的氮甲基吡咯烷酮溶液4.8Kg，加入25g石墨烯、55聚苯胺和170g導(dǎo)電劑SP，高速攪拌混勻，再加入4.5Kg磷酸鐵鋰、55g多孔石墨烯粉體、2.0Kg納米氮化硼，并添加氮甲基吡咯烷酮調(diào)整固含量為65％，得到正極漿料。將正極漿料涂布于鋁箔上，在100℃下烘烤再經(jīng)輥壓得到正極極片；
2)制備負極片：先制備固含量為5％的聚偏氟乙烯的氮甲基吡咯烷酮溶液7.5Kg，加入40g石墨烯粉體、46g納米硅、100g超導(dǎo)炭黑、500g鱗片石墨和330g導(dǎo)電劑KS-6，高速攪拌混勻，再加入8.2Kg鈦酸鋰，并添加氮甲基吡咯烷酮調(diào)整固含量為50％，得到負極漿料。將負極漿料涂布于鋁箔上，在100℃下烘烤再經(jīng)輥壓得到負極極片；
3)極片烘烤：將正負極片分切后放入真空烘箱120℃干燥12小時，持續(xù)抽真空，干燥完畢后，烘箱充入氮氣；
4)電芯制作：將步驟3)的正負極片、隔膜按負極、隔膜正極、隔膜的順序卷繞或疊片，制成電芯，裝入殼體中得到半成品；
5)半成品電池干燥注液：將半成品電池在120℃下真空干燥12小時，持續(xù)加熱抽真空，直到極片水分含量小于100ppm，再在手套箱中注液，控制手套箱水分含量小于0.1ppm、氧氣含量小于1ppm；
6)化成和老化：注液后的電池靜置12小時，按照0.1C的倍率充放電進行化成，最后滿充老化24小時；
7)根據(jù)電池的不同容量進行分容，得到一種石墨烯超低溫快充動力鋰電池。
倍率性能極其優(yōu)異，4.5C的容量保持率高達99％， 說明了本發(fā)明的方法既可提高電池的容量又可保證優(yōu)良的倍率性能。
實施例4
一種石墨烯超低溫快充動力鋰電池，其中，正極活性材料：4.5Kg磷酸鐵鋰、55g多孔石墨烯粉體、2.0Kg納米氮化硼 ，正極導(dǎo)電劑：25g石墨烯、55聚苯胺、170g導(dǎo)電劑SP，正極粘結(jié)劑：固含量為5％的聚偏氟乙烯的氮甲基吡咯烷酮溶液4.8Kg；負極活性材料：8.1Kg鈦酸鋰，40g石墨烯粉體、46g納米硅，負極導(dǎo)電劑：100g碳纖維、 100g超導(dǎo)炭黑、500g鱗片石墨和330g導(dǎo)電劑KS-6，負極粘結(jié)劑：固含量為5％的聚偏氟乙烯的氮甲基吡咯烷酮溶液7.5Kg。 該電池的制備方法包括以下步驟：
1)制備正極片：先制備固含量為5％的聚偏氟乙烯的氮甲基吡咯烷酮溶液4.8Kg，加入25g石墨烯、55聚苯胺和170g導(dǎo)電劑SP，高速攪拌混勻，再加入4.5Kg磷酸鐵鋰、55g多孔石墨烯粉體、2.0Kg納米氮化硼，并添加氮甲基吡咯烷酮調(diào)整固含量為65％，得到正極漿料。將正極漿料涂布于鋁箔上，在100℃下烘烤再經(jīng)輥壓得到正極極片；
2)制備負極片：先制備固含量為5％的聚偏氟乙烯的氮甲基吡咯烷酮溶液7.5Kg，加入40g石墨烯粉體、46g納米硅、100 g碳纖維、100g超導(dǎo)炭黑、500g鱗片石墨和330g導(dǎo)電劑KS-6，高速攪拌混勻，再加入8.1Kg鈦酸鋰，并添加氮甲基吡咯烷酮調(diào)整固含量為50％，得到負極漿料。將負極漿料涂布于鋁箔上，在100℃下烘烤再經(jīng)輥壓得到負極極片；
3)極片烘烤：將正負極片分切后放入真空烘箱120℃干燥12小時，持續(xù)抽真空，干燥完畢后，烘箱充入氮氣；
4)電芯制作：將步驟3)的正負極片、隔膜按負極、隔膜正極、隔膜的順序卷繞或疊片，制成電芯，裝入殼體中得到半成品；
5)半成品電池干燥注液：將半成品電池在120℃下真空干燥12小時，持續(xù)加熱抽真空，直到極片水分含量小于100ppm，再在手套箱中注液，控制手套箱水分含量小于0.1ppm、氧氣含量小于1ppm；
6)化成和老化：注液后的電池靜置12小時，按照0.1C的倍率充放電進行化成，最后滿充老化24小時；
7)根據(jù)電池的不同容量進行分容，得到一種石墨烯超低溫快充動力鋰電池。
倍率性能極其優(yōu)異，4.5C的容量保持率高達99％，低溫-25度正常工作， 說明了本發(fā)明的方法既可提高電池的容量可保證優(yōu)良的倍率性能，又耐低溫。
實施例5
一種石墨烯超低溫快充動力鋰電池，其中，正極活性材料：4.0Kg磷酸鐵鋰、60g多孔石墨烯粉體、2.5Kg納米氮化硼 ，正極導(dǎo)電劑：30g石墨烯、60聚苯胺、170g導(dǎo)電劑SP，正極粘結(jié)劑：固含量為5％的聚偏氟乙烯的氮甲基吡咯烷酮溶液4.8Kg；負極活性材料：8.1Kg鈦酸鋰，40g石墨烯粉體、46g納米硅，負極導(dǎo)電劑：100g碳纖維、 100g超導(dǎo)炭黑、500g鱗片石墨和330g導(dǎo)電劑KS-6，負極粘結(jié)劑：固含量為5％的聚偏氟乙烯的氮甲基吡咯烷酮溶液7.5Kg。 該電池的制備方法包括以下步驟：
1)制備正極片：先制備固含量為5％的聚偏氟乙烯的氮甲基吡咯烷酮溶液4.8Kg，加入30g石墨烯、60聚苯胺和170g導(dǎo)電劑SP，高速攪拌混勻，再加入4.0Kg磷酸鐵鋰、60g多孔石墨烯粉體、2.5Kg納米氮化硼，并添加氮甲基吡咯烷酮調(diào)整固含量為65％，得到正極漿料。將正極漿料涂布于鋁箔上，在100℃下烘烤再經(jīng)輥壓得到正極極片；
2)制備負極片：先制備固含量為5％的聚偏氟乙烯的氮甲基吡咯烷酮溶液7.5Kg，加入40g石墨烯粉體、46g納米硅、100 g碳纖維、100g超導(dǎo)炭黑、500g鱗片石墨和330g導(dǎo)電劑KS-6，高速攪拌混勻，再加入8.1Kg鈦酸鋰，并添加氮甲基吡咯烷酮調(diào)整固含量為50％，得到負極漿料。將負極漿料涂布于鋁箔上，在100℃下烘烤再經(jīng)輥壓得到負極極片；
3)極片烘烤：將正負極片分切后放入真空烘箱120℃干燥12小時，持續(xù)抽真空，干燥完畢后，烘箱充入氮氣；
4)電芯制作：將步驟3)的正負極片、隔膜按負極、隔膜正極、隔膜的順序卷繞或疊片，制成電芯，裝入殼體中得到半成品；
5)半成品電池干燥注液：將半成品電池在120℃下真空干燥12小時，持續(xù)加熱抽真空，直到極片水分含量小于100ppm，再在手套箱中注液，控制手套箱水分含量小于0.1ppm、氧氣含量小于1ppm；
6)化成和老化：注液后的電池靜置12小時，按照0.1C的倍率充放電進行化成，最后滿充老化24小時；
7)根據(jù)電池的不同容量進行分容，得到一種石墨烯超低溫快充動力鋰電池。
倍率性能極其優(yōu)異，5C的容量保持率高達99％，低溫-30度正常工作說明了本發(fā)明的方法既可提高電池的容量可保證優(yōu)良的倍率性能，又耐低溫。
實施例6
一種石墨烯超低溫快充動力鋰電池，其中，正極活性材料：5.0Kg磷酸鐵鋰、60g多孔石墨烯粉體、2.0Kg納米氮化硼 ，正極導(dǎo)電劑：30g石墨烯、60聚苯胺、170g導(dǎo)電劑SP，正極粘結(jié)劑：固含量為5％的聚偏氟乙烯的氮甲基吡咯烷酮溶液4.8Kg；負極活性材料：8.1Kg鈦酸鋰，40g石墨烯粉體、46g納米硅，負極導(dǎo)電劑：200g超導(dǎo)炭黑、500g鱗片石墨和330g導(dǎo)電劑KS-6，負極粘結(jié)劑：固含量為5％的聚偏氟乙烯的氮甲基吡咯烷酮溶液7.5Kg。 該電池的制備方法包括以下步驟：
1)制備正極片：先制備固含量為5％的聚偏氟乙烯的氮甲基吡咯烷酮溶液4.8Kg，加入30g石墨烯、60聚苯胺和170g導(dǎo)電劑SP，高速攪拌混勻，再加入5.0Kg磷酸鐵鋰、60g多孔石墨烯粉體、2.0Kg納米氮化硼，并添加氮甲基吡咯烷酮調(diào)整固含量為65％，得到正極漿料。將正極漿料涂布于鋁箔上，在100℃下烘烤再經(jīng)輥壓得到正極極片；
2)制備負極片：先制備固含量為5％的聚偏氟乙烯的氮甲基吡咯烷酮溶液7.5Kg，加入40g石墨烯粉體、46g納米硅、200g超導(dǎo)炭黑、500g鱗片石墨和330g導(dǎo)電劑KS-6，高速攪拌混勻，再加入8.1Kg鈦酸鋰，并添加氮甲基吡咯烷酮調(diào)整固含量為50％，得到負極漿料。將負極漿料涂布于鋁箔上，在100℃下烘烤再經(jīng)輥壓得到負極極片；
3)極片烘烤：將正負極片分切后放入真空烘箱120℃干燥12小時，持續(xù)抽真空，干燥完畢后，烘箱充入氮氣；
4)電芯制作：將步驟3)的正負極片、隔膜按負極、隔膜正極、隔膜的順序卷繞或疊片，制成電芯，裝入殼體中得到半成品；
5)半成品電池干燥注液：將半成品電池在120℃下真空干燥12小時，持續(xù)加熱抽真空，直到極片水分含量小于100ppm，再在手套箱中注液，控制手套箱水分含量小于0.1ppm、氧氣含量小于1ppm；
6)化成和老化：注液后的電池靜置12小時，按照0.1C的倍率充放電進行化成，最后滿充老化24小時；
7)根據(jù)電池的不同容量進行分容，得到一種石墨烯超低溫快充動力鋰電池。
倍率性能極其優(yōu)異，5.5C的容量保持率高達99％，低溫-30度正常工作說明了本發(fā)明的方法既可提高電池的容量可保證優(yōu)良的倍率性能，又耐低溫。
實施例7
一種石墨烯超低溫快充動力鋰電池，其中，正極活性材料：5.0Kg磷酸鐵鋰、100g多孔石墨烯粉體、2.0Kg納米氮化硼 ，正極導(dǎo)電劑：50g石墨烯、100 g聚苯胺、160g導(dǎo)電劑SP，正極粘結(jié)劑：固含量為5％的聚偏氟乙烯的氮甲基吡咯烷酮溶液4.8Kg；負極活性材料：8.1Kg鈦酸鋰，60g石墨烯粉體、100g納米硅，負極導(dǎo)電劑：200g超導(dǎo)炭黑、400g鱗片石墨和330g導(dǎo)電劑KS-6，負極粘結(jié)劑：固含量為5％的聚偏氟乙烯的氮甲基吡咯烷酮溶液7.5Kg。 該電池的制備方法包括以下步驟：
1)制備正極片：先制備固含量為5％的聚偏氟乙烯的氮甲基吡咯烷酮溶液4.8Kg，加入50g石墨烯、100 g聚苯胺和160g導(dǎo)電劑SP，高速攪拌混勻，再加入5.0Kg磷酸鐵鋰、100g多孔石墨烯粉體、2.0Kg納米氮化硼，并添加氮甲基吡咯烷酮調(diào)整固含量為65％，得到正極漿料。將正極漿料涂布于鋁箔上，在100℃下烘烤再經(jīng)輥壓得到正極極片；
2)制備負極片：先制備固含量為5％的聚偏氟乙烯的氮甲基吡咯烷酮溶液7.5Kg，加60g石墨烯粉體、100g納米硅、200g超導(dǎo)炭黑、400g鱗片石墨和330g導(dǎo)電劑KS-6，高速攪拌混勻，再加入8.1Kg鈦酸鋰，并添加氮甲基吡咯烷酮調(diào)整固含量為50％，得到負極漿料。將負極漿料涂布于鋁箔上，在100℃下烘烤再經(jīng)輥壓得到負極極片；
3)極片烘烤：將正負極片分切后放入真空烘箱120℃干燥12小時，持續(xù)抽真空，干燥完畢后，烘箱充入氮氣；
4)電芯制作：將步驟3)的正負極片、隔膜按負極、隔膜正極、隔膜的順序卷繞或疊片，制成電芯，裝入殼體中得到半成品；
5)半成品電池干燥注液：將半成品電池在120℃下真空干燥12小時，持續(xù)加熱抽真空，直到極片水分含量小于100ppm，再在手套箱中注液，控制手套箱水分含量小于0.1ppm、氧氣含量小于1ppm；
6)化成和老化：注液后的電池靜置12小時，按照0.1C的倍率充放電進行化成，最后滿充老化24小時；
7)根據(jù)電池的不同容量進行分容，得到一種石墨烯超低溫快充動力鋰電池。
倍率性能極其優(yōu)異，6C的容量保持率高達99％，低溫-30度正常工作說明了本發(fā)明的方法既可提高電池的容量可保證優(yōu)良的倍率性能，又耐低溫。
實施例8
一種石墨烯超低溫快充動力鋰電池，其中，正極活性材料：5.0Kg磷酸鐵鋰、150g多孔石墨烯粉體、2.0Kg納米氮化硼 ，正極導(dǎo)電劑：50g石墨烯、100 g聚苯胺、160g導(dǎo)電劑SP，正極粘結(jié)劑：固含量為5％的聚偏氟乙烯的氮甲基吡咯烷酮溶液4.8Kg；負極活性材料：8.1Kg鈦酸鋰，100g石墨烯粉體、200g納米硅，負極導(dǎo)電劑：200g超導(dǎo)炭黑、300g鱗片石墨和330g導(dǎo)電劑KS-6，負極粘結(jié)劑：固含量為5％的聚偏氟乙烯的氮甲基吡咯烷酮溶液7.5Kg。 該電池的制備方法包括以下步驟：
1)制備正極片：先制備固含量為5％的聚偏氟乙烯的氮甲基吡咯烷酮溶液4.8Kg，加入50g石墨烯、100 g聚苯胺、和160g導(dǎo)電劑SP，高速攪拌混勻，再加入5.0Kg磷酸鐵鋰、150g多孔石墨烯粉體、2.0Kg納米氮化硼，并添加氮甲基吡咯烷酮調(diào)整固含量為65％，得到正極漿料。將正極漿料涂布于鋁箔上，在100℃下烘烤再經(jīng)輥壓得到正極極片；
2)制備負極片：先制備固含量為5％的聚偏氟乙烯的氮甲基吡咯烷酮溶液7.5Kg，加100g石墨烯粉體、200g納米硅、200g超導(dǎo)炭黑、300g鱗片石墨和330g導(dǎo)電劑KS-6，高速攪拌混勻，再加入8.1Kg鈦酸鋰，并添加氮甲基吡咯烷酮調(diào)整固含量為50％，得到負極漿料。將負極漿料涂布于鋁箔上，在100℃下烘烤再經(jīng)輥壓得到負極極片；
3)極片烘烤：將正負極片分切后放入真空烘箱120℃干燥12小時，持續(xù)抽真空，干燥完畢后，烘箱充入氮氣；
4)電芯制作：將步驟3)的正負極片、隔膜按負極、隔膜正極、隔膜的順序卷繞或疊片，制成電芯，裝入殼體中得到半成品；
5)半成品電池干燥注液：將半成品電池在120℃下真空干燥12小時，持續(xù)加熱抽真空，直到極片水分含量小于100ppm，再在手套箱中注液，控制手套箱水分含量小于0.1ppm、氧氣含量小于1ppm；
6)化成和老化：注液后的電池靜置12小時，按照0.1C的倍率充放電進行化成，最后滿充老化24小時；
7)根據(jù)電池的不同容量進行分容，得到一種石墨烯超低溫快充動力鋰電池。
倍率性能極其優(yōu)異，8C的容量保持率高達99％，低溫-30度正常工作說明了本發(fā)明的方法既可提高電池的容量可保證優(yōu)良的倍率性能，又耐低溫。
以上對本發(fā)明的幾個實施例進行了詳細說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實施例，不能被認為用于限定本發(fā)明的實施范圍。凡依本發(fā)明申請范圍所作的均等變化與改進等，均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。