CN113258037A - 一种防过充低温倍率型负极极片及其制造方法和基于其的锂离子电池 - Google Patents

一种防过充低温倍率型负极极片及其制造方法和基于其的锂离子电池 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种防过充低温倍率型负极极片及其制造方法和基于其的锂离子电池，属于锂离子电池技术领域。通过在负极集流体上，将复合添加剂浆料与负极浆料混合均匀后涂覆，或者将复合添加剂浆料和负极浆料分层涂覆，得到涂覆后的极集流体；将所得涂覆后的极集流体干燥，然后压实制得防过充低温倍率型负极极片；其中，复合添加剂浆料的各组分以质量百分数计，防过充添加剂为0.1％～4％、导电添加剂为1％～6％、导热添加剂为1％～6％、分散剂为0.1％～1％，其余为溶剂。采用上述方法制得的防过充低温倍率型负极极片和基于其的锂离子电池，兼具优异的低温放电性能、倍率放电性能和良好的防过充安全性能的锂离子电池，是解决上述问题的关键。

Description

一种防过充低温倍率型负极极片及其制造方法和基于其的锂 离子电池
技术领域
本发明属于锂离子电池技术领域，涉及一种防过充低温倍率型负极极片及其制造方法和基于其的锂离子电池。
背景技术
锂离子电池由于具有高能量密度和长循环寿命等显著优点，在日常生产和生活中得到了越来越广泛的应用。但由于锂离子电池使用的电池正负极活性材料的电势差普遍都在2V以上，只能使用电化学窗口更宽的有机溶剂电解液体系，其在极端工况下，比如过充放和过热情况下，容易引起有机电解液的燃烧，造成严重的安全事故。同时，由于锂离子电池负极材料多使用石墨类、硅碳复合材料和氧化亚硅材料，其在低温工况下和高倍率工况下动力学性能缓慢，造成性能严重衰退。
通过在电解液中加入防过充添加剂，是一种有效解决过充安全性问题的手段。但是其加入量与电池注液量密切相关，无法准确与单位面积极片相匹配、相协调。通过使用低温电解液，并提高负极极片导电剂含量，可以有效提高其低温倍率性能，但是其散热性能往往不理想，在低温工况或高倍率工况下循环寿命较差。
此外，常规锂离子电池低温放电性能较差，在-10℃以下性能衰退严重，甚至无法放电；倍率性能不高，5C倍率持续放电时，即会因散热性能较差而造成较高的温升，存在热失控风险；同时，用户终端的滥用，可能造成锂离子电池过充电，从而引起燃烧、爆炸等安全事故。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种防过充低温倍率型负极极片及其制造方法和基于其的锂离子电池，同时解决常规锂离子电池存在的过充安全性问题、低温放电性能和高倍率放电时的导电性和散热性问题，并实现精确、可控的制造。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
本发明公开了一种防过充低温倍率型负极极片的制造方法，在负极集流体上，将复合添加剂浆料与负极浆料混合均匀后涂覆，或者将复合添加剂浆料和负极浆料分层涂覆，得到涂覆后的极集流体；将所得涂覆后的极集流体干燥，然后压实制得防过充低温倍率型负极极片；
其中，复合添加剂浆料的组分包括：防过充添加剂、导电添加剂、导热添加剂、分散剂和溶剂；以质量百分数计，防过充添加剂为0.1％～4％、导电添加剂为1％～6％、导热添加剂为1％～6％、分散剂为0.1％～1％，其余为溶剂。
优选地，防过充添加剂为1,4-二叔丁基-2,5二甲氧基苯。
优选地，导电添加剂选择多壁碳纳米管、单壁碳纳米管和石墨烯中的至少一种，作为纳米导电添加剂。
优选地，导热添加剂选自纳米氮化钛、纳米碳化钛、纳米氮化铝、纳米碳化硅中的至少一种，作为纳米导热添加剂。
优选地，分散剂为钛酸酯偶联剂和PVP的复合。
优选地，溶剂为甲醇、乙醇中的至少一种。
优选地，在负极集流体上，基于复合添加剂浆料与负极浆料混合均匀，制备防过充低温倍率型负极极片的具体步骤包括如下：向负极浆料中添加复合添加剂浆料，均匀分散后得到混合浆料；先采用单面涂覆工艺或者双面涂覆工艺，将所得混合浆料在负极集流体上涂布均匀，得到涂覆后的极集流体，然后将所得涂覆后的极集流体经干燥、碾压，制得防过充低温倍率型负极极片。
优选地，在负极集流体上，基于复合添加剂浆料和负极浆料分层涂覆，制备防过充低温倍率型负极极片的具体步骤包括如下：先采用单面涂覆工艺或者双面涂覆工艺，将负极浆料在负极集流体上涂覆均匀后干燥，然后采用喷涂工艺，继续均匀喷涂复合添加剂浆料，喷涂结束后经烘干、碾压，制得防过充低温倍率型负极极片。
优选地，先采用喷涂工艺，先在负极集流体上均匀喷涂复合添加剂浆料，干燥后继续采用单面涂覆工艺或者双面涂覆工艺均匀涂布负极浆料，涂覆后经烘干、碾压，制得防过充低温倍率型负极极片。
优选地，复合添加剂浆料用量为：单位面积上复合添加剂与单位面积上负极浆料中负极活性物质的质量百分比为0.1％～3％。
优选地，压实密度为1.2～1.8mg/cm3。
优选地，单面涂覆量为2.5～12.5mg/cm2，双面涂覆量为5～25mg/cm2。
优选地，负极集流体为铜箔、涂炭铜箔和多孔铜箔中的一种。
优选地，负极浆料的制备操作如下：将负极活性物质、导电剂、粘结剂均匀分散于溶剂A中，经匀浆处理制得负极浆料；其中，负极活性物质为石墨、硅碳复合材料、氧化亚硅材料中的一种或多种，导电剂为导电炭黑、碳纳米管、石墨烯中的至少一种，粘结剂为CMC+SBR、PAA、PAN中的至少一种；以质量百分数计，负极活性物质含量为92％～96％，导电剂含量为1％～3％，粘结剂含量为2％～5％，其余为溶剂A。
本发明还公开了采用上述制造方法制得的一种防过充低温倍率型负极极片。
本发明还公开了一种锂离子电池，包括上述一种防过充低温倍率型负极极片。
优选地，所述锂离子电池还包括正极片、隔膜和电解液，隔膜设置在正极片和所述防过充低温倍率型负极极片中间。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明公开了一种防过充倍率型负极极片的制造方法，通过选择复合添加剂浆料，并配合正极浆料的使用，可以保证导电添加剂、导热添加剂和防过充添加剂均匀分散在负极浆料中，均匀分散形态有利于其性能的发挥；改善了现有技术中仅从电解液等外部环境的低效率功能提升。其中，导电添加剂可以显著提高负极极片导电性，降低电池内阻，从而一定程度上提高电池倍率和低温性能；导热添加剂可以改善大倍率放电时电池的散热情况，保证了持续大倍率放电时的性能稳定；通过以1,4-二叔丁基-2,5二甲氧基苯为防过充添加剂，能够提高过充时的安全性能，避免电池因过充产气鼓胀或漏夜导致的热失控风险；通过选择钛酸酯偶联剂和PVP的复合作为分散剂，能够有效地将导电添加剂和导热添加剂进行均匀分散。此外，所述制造方法能够适用于单面或者双面涂布，有利于提高生产效率。因此，本发明所述制造方法具有制备可控、导电及导热性能可调节的优点。
进一步地，通过选择导电添加剂的合理组分，能够有效提高极片的导电性能，并进一步降低电池内阻，特别是降低低温时的阻抗，有助于电池倍率性能和低温性能的提升。通过选择导热添加剂的合理组分，能够改善电池大倍率放电时的散热情况，确保了大倍率放电时的性能稳定，避免因电池产热过大、散热不及时导致的性能发挥不稳定以及潜在的热失控风险。
进一步地，所述制造方法中通过先将所述复合添加剂浆料和负极浆料均匀混合，能够有效保证导电添加剂、导热添加剂及防过充添加剂在浆料的均匀分散形态，从而有利于形成均匀的导电和导热网络。
进一步地，所述制造方法中通过先在负极集流体上涂布负极浆料、然后再喷涂所述复合添加剂浆料，能够降低电池内阻、强化极片散热，并提高针刺安全性能。
进一步地，所述制造方法中通过先喷涂所述复合添加剂浆料、然后再涂布正极浆料，能够增强集流体基底导电及导热性能，并提高针刺安全性能。
本发明还公开了采用上述制造方法制得的一种防过充低温倍率型负极极片和基于其的一种锂离子电池，所述锂离子电池中包括了上述防过充低温倍率型负极极片，并配合常规正极片、隔膜和电解液组装构成锂离子电池。本发明所述锂离子电池，其基于上述防过充低温倍率型负极极片构成，可以显著提高提高低温使用条件下负极的动力学特性，并改善高倍率使用条件下电池的散热性能，同时可以较好的解决过充放引起的安全性问题。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
为实现上述防过充性能和倍率性能的目的，本发明采取的技术方案如下：
一种复合添加剂浆料，包括防过充添加剂、导电添加剂、导热添加剂、分散剂和溶剂。所述防过充添加剂选自1,4-二叔丁基-2,5二甲氧基苯(DDB)，所述导电添加剂选择多壁碳纳米管、单壁碳纳米管和石墨烯中的至少一种，所述导热添加剂选自纳米氮化钛(纳米TiN)、纳米碳化钛(纳米TiC)、纳米氮化铝(纳米AlN)、纳米碳化硅(纳米SiC)中的至少一种，所述分散剂为钛酸酯偶联剂和PVP的复合，钛酸酯偶联剂和PVP的复合质量比为2～3:3～2，所述溶剂为甲醇、乙醇中的至少一种。上述复合添加剂固含量(不含分散剂)为2.1％～16％，所述分散剂含量为0.1～1％。其中，防过充添加剂为0.1％～4％、导电添加剂为1％～6％、导热添加剂为1％～6％。
一种使用上述复合添加剂浆料的防过充低温倍率型负极极片，可通过如下三种方式制备得到：
方式一：
S1：根据电池性能实际要求，配置得到上述复合添加剂浆料。
S2：采用双行星式搅拌机，加入负极活性物质、导电剂、粘结剂、溶剂，按常规锂离子电池匀浆方式制得负极浆料。上述负极活性物质选自石墨、硅碳复合材料、氧化亚硅材料中的一种或多种，上述导电剂选自导电炭黑、碳纳米管、石墨烯中的至少一种，上述粘结剂选自CMC+SBR、PAA、PAN中的至少一种。所述负极配方中，负极活性物质含量为92％～96％，导电剂含量为1％～3％，粘结剂含量为2％～5％。
S3:将上述复合添加剂浆料加入到负极浆料中，并继续搅拌分散10～120min，直至添加剂在负极浆料中分散均匀。所述复合添加剂浆料添加量按如下原则确定：干燥后，单位面积上复合添加剂与单位面积上负极活性物质的质量百分比为0.1％～3％。其中，复合添加剂为复合添加剂浆料中的导热添加剂、导电添加剂和防过充添加剂。
S4：采用逗号刮刀涂布或挤压式涂布方式，将上述混合浆料涂布至负极集流体上，单面或者双面涂布。所述单面涂覆量为2.5～12.5mg/cm2，双面涂覆量为5～25mg/cm2。上述负极集流体选自铜箔、涂炭铜箔和多孔铜箔中的一种。
S5：烘干、碾压后得到防过充低温倍率型负极极片。所述压实密度为1.2～1.8mg/cm3。
方式二：
S1：根据电池性能实际要求，配置得到上述复合添加剂浆料。
S2：采用双行星式搅拌机，加入负极活性物质、导电剂、粘结剂、溶剂，按常规锂离子电池匀浆方式制得负极浆料。上述负极活性物质选自石墨、硅碳复合材料、氧化亚硅材料中的一种或多种，上述导电剂选自导电炭黑、碳纳米管、石墨烯中的至少一种，上述粘结剂选自CMC+SBR、PAA、PAN中的至少一种。所述负极配方中，负极活性物质含量为92％～96％，导电剂含量为1％～3％，粘结剂含量为2％～5％。
S3:采用逗号刮刀涂布或挤压涂布方式，将上述负极浆料涂布至负极集流体上，单面或者双面涂布。所述单面涂覆量为2.5～12.5mg/cm2，双面涂覆量为5～25mg/cm2。上述负极集流体选自铜箔、涂炭铜箔和多孔铜箔中的一种。
S4：待干燥后，通过喷涂的方式，将上述复合添加剂均匀喷涂至负极活性层表面。单位面积上复合添加剂与单位面积上负极活性物质的质量百分比为0.1％～3％。其中，复合添加剂为复合添加剂浆料中的导热添加剂、导电添加剂和防过充添加剂。
S5：烘干、碾压后得到防过充低温倍率型负极极片。所述压实密度为1.2～1.8mg/cm3。
方式三：
S1：根据电池性能实际要求，配置得到上述复合添加剂浆料。
S2：通过喷涂方式，将复合添加剂浆料均匀喷涂至负极集流体表面。单位面积上复合添加剂与单位面积上负极活性物质的质量百分比为0.1％～3％。其中，复合添加剂为复合添加剂浆料中的导热添加剂、导电添加剂和防过充添加剂。上述负极集流体选自铜箔、涂炭铜箔和多孔铜箔中的一种。干燥后备用。
S3：采用双行星式搅拌机，加入负极活性物质、导电剂、粘结剂、溶剂，按常规锂离子电池匀浆方式制得负极浆料。上述负极活性物质选自石墨、硅碳复合材料、氧化亚硅材料中的一种或多种，上述导电剂选自导电炭黑、碳纳米管、石墨烯中的至少一种，上述粘结剂选自CMC+SBR、PAA、PAN中的至少一种。所述负极配方中，负极活性物质含量为92％～96％，导电剂含量为1％～3％，粘结剂含量为2％～5％。
S4:采用逗号刮刀涂布或挤压涂布方式，将上述负极浆料涂布至上述涂布有复合添加剂的负极集流体上，单面或者双面涂布。所述单面涂覆量为2.5～12.5mg/cm2，双面涂覆量为5～25mg/cm2。
S5：烘干、碾压后得到防过充低温倍率型负极极片。所述压实密度为1.2～1.8mg/cm3。
本发明还提供一种锂离子电池，所述锂离子电池包括上述的防过充低温倍率型负极极片。所述的锂离子电池还包括正极片、隔膜和电解液，隔膜设置在正极片和防过充低温倍率型负极极片中间。
所述正极片包括一个或两个正极活性物质层和正极集流体。其中正极活性物质层包括正极活性物质、导电剂和正极粘结剂，所述正极活性物质为磷酸铁锂，导电剂为炭黑、石墨烯和碳纳米管中的至少两种，所述正极粘结剂为PVDF。所述正极集流体为铝箔或者涂炭铝箔。正极活性物质涂覆时，活性物质含量为92％～98％，导电剂含量为1～3％，PVDF含量为2～3％，涂覆量为20～32mg/cm2，压实密度为2.1～2.5mg/cm3。
所述隔膜选自聚合物多孔隔膜。
所述电解液选自碳酸酯类或羧酸酯类有机电解液。
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明：
如下实施例中，TiN+SiC\TiN\SiC，含石墨烯/不含石墨烯，均匀匀浆，表面涂，基底涂。(1g石墨，0.5％的TiN+SiC。)
实施例1
以乙醇为溶剂，石墨烯、纳米TiN、纳米SiC、DDB、分散剂(分散剂中钛酸酯偶联剂和PVP的复合质量比为1：1)质量百分含量分别为3.6％、3％、3％、2.2％、0.2％配置复合添加剂浆料。具体配置流程为：先将分散剂完全溶解于乙醇溶剂中，然后依次或部分或全部加入石墨烯、纳米TiN、纳米SiC、DDB粉末，超声240min至粉末分散均匀，得到复合分散剂浆料。
采用双行星式搅拌机，加入负极活性物质、导电剂、粘结剂、溶剂，按常规锂离子电池匀浆方式制得负极浆料。上述负极活性物质为石墨，导电剂为导电炭黑，上述粘结剂为CMC+SBR。所述负极配方中，负极活性物质含量为95％，导电剂含量为1％，粘结剂含量为4％。
将上述复合添加剂浆料加入到负极浆料中，并继续搅拌分散60min，直至添加剂在负极浆料中分散均匀。所述复合添加剂浆料添加量按如下原则确定：干燥后，单位面积上复合添加剂与单位面积上负极活性物质的质量百分比为1％。其中，复合添加剂为复合添加剂浆料中的导热添加剂、导电添加剂和防过充添加剂。
采用逗号刮刀涂布或挤压式涂布方式，将上述混合浆料涂布至负极集流体上，双面涂布。所述单面涂覆量为5mg/cm2，双面涂覆量为10mg/cm2。上述负极集流体为铜箔。烘干、碾压后得到防过充低温倍率型负极极片。所述压实密度为1.5mg/cm3。
将电解液注入包含正极片、上述防过充低温倍率型负极极片和隔膜的未注液的电芯中，制成锂离子电池，得到实施例1的电池。所述正极活性物质为磷酸铁锂，导电剂为炭黑和碳纳米管的混合，正极粘结剂为PVDF，正极集流体为涂炭铝箔。所述正极配方中活性物质含量为96％，导电剂含量为2％，PVDF含量为2％，涂覆量为20.3mg/cm2，压实密度为2.25mg/cm3。所述隔膜选自聚合物多孔隔膜。所述电解液为常规有机电解液。
实施例2
以乙醇为溶剂，石墨烯、纳米TiN、纳米SiC、DDB、分散剂(分散剂中钛酸酯偶联剂和PVP的复合质量比为1：1)质量百分含量分别为3.6％、3％、3％、2.2％、0.2％配置复合添加剂浆料。具体配置流程为：先将分散剂完全溶解于乙醇溶剂中，然后依次或部分或全部加入石墨烯、纳米TiN、纳米SiC、DDB粉末，超声220min至粉末分散均匀，得到复合分散剂浆料。
采用双行星式搅拌机，加入负极活性物质、导电剂、粘结剂、溶剂，按常规锂离子电池匀浆方式制得负极浆料。上述负极活性物质为石墨，导电剂为导电炭黑，上述粘结剂为CMC+SBR。所述负极配方中，负极活性物质含量为95％，导电剂含量为1％，粘结剂含量为4％。
采用逗号刮刀涂布或挤压式涂布方式，将上述负极浆料涂布至负极集流体上，双面涂布。所述单面涂覆量为5mg/cm2，双面涂覆量为10mg/cm2。上述负极集流体为铜箔。待干燥后，通过喷涂的方式，将上述复合添加剂均匀喷涂至负极活性层表面。单位面积上复合添加剂与单位面积上负极活性物质的质量百分比为1％。其中，复合添加剂为复合添加剂浆料中的导热添加剂、导电添加剂和防过充添加剂。烘干、碾压后得到防过充低温倍率型负极极片。所述压实密度为1.5mg/cm3。
将电解液注入包含正极片、上述防过充低温倍率型负极极片和隔膜的未注液的电芯中，制成锂离子电池，得到实施例2的电池。所述正极活性物质为磷酸铁锂，导电剂为炭黑和碳纳米管的混合，正极粘结剂为PVDF，正极集流体为涂炭铝箔。所述正极配方中活性物质含量为96％，导电剂含量为2％，PVDF含量为2％，涂覆量为20.3mg/cm2，压实密度为2.25mg/cm3。所述隔膜选自聚合物多孔隔膜。所述电解液为常规有机电解液。
实施例3
以乙醇为溶剂，石墨烯、纳米TiN、纳米SiC、DDB、分散剂(分散剂中钛酸酯偶联剂和PVP的复合质量比为2：3)质量百分含量分别为3.6％、3％、3％、2.2％、0.2％配置复合添加剂浆料。具体配置流程为：先将分散剂完全溶解于乙醇溶剂中，然后依次或部分或全部加入石墨烯、纳米TiN、纳米SiC、DDB粉末，超声10min至粉末分散均匀，得到复合分散剂浆料。
通过喷涂方式，将上述复合添加剂浆料均匀喷涂至负极集流体表面。单位面积上复合添加剂与单位面积上负极活性物质的质量百分比为1％。其中，复合添加剂为复合添加剂浆料中的导热添加剂、导电添加剂和防过充添加剂。上述负极集流体选自铜箔。干燥后备用。
采用双行星式搅拌机，加入负极活性物质、导电剂、粘结剂、溶剂，按常规锂离子电池匀浆方式制得负极浆料。上述负极活性物质为石墨，导电剂为导电炭黑，上述粘结剂为CMC+SBR。所述负极配方中，负极活性物质含量为95％，导电剂含量为1％，粘结剂含量为4％。
采用逗号刮刀涂布或挤压式涂布方式，将上述负极浆料涂布至上述负极集流体上，双面涂布。所述单面涂覆量为5mg/cm2，双面涂覆量为10mg/cm2。烘干、碾压后得到防过充低温倍率型负极极片。所述压实密度为1.5mg/cm3。
将电解液注入包含正极片、上述防过充低温倍率型负极极片和隔膜的未注液的电芯中，制成锂离子电池，得到实施例3的电池。所述正极活性物质为磷酸铁锂，导电剂为炭黑和碳纳米管的混合，正极粘结剂为PVDF，正极集流体为涂炭铝箔。所述正极配方中活性物质含量为96％，导电剂含量为2％，PVDF含量为2％，涂覆量为20.3mg/cm2，压实密度为2.25mg/cm3。所述隔膜选自聚合物多孔隔膜。所述电解液为常规有机电解液。
实施例4
以乙醇为溶剂，石墨烯、纳米TiN、纳米SiC、DDB、分散剂(分散剂中钛酸酯偶联剂和PVP的复合质量比为3：2)质量百分含量分别为1％、3％、3％、2.2％、0.2％配置复合添加剂浆料。具体配置流程为：先将分散剂完全溶解于乙醇溶剂中，然后依次或部分或全部加入石墨烯、纳米TiN、纳米SiC、DDB粉末，超声150min至粉末分散均匀，得到复合分散剂浆料。
采用双行星式搅拌机，加入负极活性物质、导电剂、粘结剂、溶剂，按常规锂离子电池匀浆方式制得负极浆料。上述负极活性物质为石墨，导电剂为导电炭黑，上述粘结剂为CMC+SBR。所述负极配方中，负极活性物质含量为95％，导电剂含量为1％，粘结剂含量为4％。
将上述复合添加剂浆料加入到负极浆料中，并继续搅拌分散120min，直至添加剂在负极浆料中分散均匀。所述复合添加剂浆料添加量按如下原则确定：干燥后，单位面积上复合添加剂与单位面积上负极活性物质的质量百分比为2％。其中，复合添加剂为复合添加剂浆料中的导热添加剂、导电添加剂和防过充添加剂。
采用逗号刮刀涂布或挤压式涂布方式，将上述混合浆料涂布至负极集流体上，双面涂布。所述单面涂覆量为2.5mg/cm2，双面涂覆量为5mg/cm2。上述负极集流体为铜箔。烘干、碾压后得到防过充低温倍率型负极极片。所述压实密度为1.2mg/cm3。
将电解液注入包含正极片、上述防过充低温倍率型负极极片和隔膜的未注液的电芯中，制成锂离子电池，得到实施例1的电池。所述正极活性物质为磷酸铁锂，导电剂为炭黑和碳纳米管的混合，正极粘结剂为PVDF，正极集流体为涂炭铝箔。所述正极配方中活性物质含量为96％，导电剂含量为2％，PVDF含量为2％，涂覆量为20.3mg/cm2，压实密度为2.25mg/cm3。所述隔膜选自聚合物多孔隔膜。所述电解液为常规有机电解液。
实施例5
以乙醇为溶剂，石墨烯、纳米TiN、纳米SiC、DDB、分散剂(分散剂中钛酸酯偶联剂和PVP的复合质量比为3：2)质量百分含量分别为6％、3％、3％、2.2％、0.2％配置复合添加剂浆料。具体配置流程为：先将分散剂完全溶解于乙醇溶剂中，然后依次或部分或全部加入石墨烯、纳米TiN、纳米SiC、DDB粉末，超声30min至粉末分散均匀，得到复合分散剂浆料。
采用双行星式搅拌机，加入负极活性物质、导电剂、粘结剂、溶剂，按常规锂离子电池匀浆方式制得负极浆料。上述负极活性物质为石墨，导电剂为导电炭黑，上述粘结剂为CMC+SBR。所述负极配方中，负极活性物质含量为95％，导电剂含量为1％，粘结剂含量为4％。
将上述复合添加剂浆料加入到负极浆料中，并继续搅拌分散10min，直至添加剂在负极浆料中分散均匀。所述复合添加剂浆料添加量按如下原则确定：干燥后，单位面积上复合添加剂与单位面积上负极活性物质的质量百分比为1.5％。其中，复合添加剂为复合添加剂浆料中的导热添加剂、导电添加剂和防过充添加剂。
采用逗号刮刀涂布或挤压式涂布方式，将上述混合浆料涂布至负极集流体上，双面涂布。所述单面涂覆量为12.5mg/cm2，双面涂覆量为25mg/cm2。上述负极集流体为铜箔。烘干、碾压后得到防过充低温倍率型负极极片。所述压实密度为1.8mg/cm3。
将电解液注入包含正极片、上述防过充低温倍率型负极极片和隔膜的未注液的电芯中，制成锂离子电池，得到实施例1的电池。所述正极活性物质为磷酸铁锂，导电剂为炭黑和碳纳米管的混合，正极粘结剂为PVDF，正极集流体为涂炭铝箔。所述正极配方中活性物质含量为96％，导电剂含量为2％，PVDF含量为2％，涂覆量为20.3mg/cm2，压实密度为2.25mg/cm3。所述隔膜选自聚合物多孔隔膜。所述电解液为常规有机电解液。
实施例6
以乙醇为溶剂，石墨烯、纳米TiN、纳米SiC、DDB、分散剂(分散剂中钛酸酯偶联剂和PVP的复合质量比为2.5：2.8)质量百分含量分别为3.6％、1.5％、1.5％、2.2％、0.2％配置复合添加剂浆料。具体配置流程为：先将分散剂完全溶解于乙醇溶剂中，然后依次或部分或全部加入石墨烯、纳米TiN、纳米SiC、DDB粉末，超声60min至粉末分散均匀，得到复合分散剂浆料。
采用双行星式搅拌机，加入负极活性物质、导电剂、粘结剂、溶剂，按常规锂离子电池匀浆方式制得负极浆料。上述负极活性物质为石墨，导电剂为导电炭黑，上述粘结剂为CMC+SBR。所述负极配方中，负极活性物质含量为95％，导电剂含量为1％，粘结剂含量为4％。
将上述复合添加剂浆料加入到负极浆料中，并继续搅拌分散45min，直至添加剂在负极浆料中分散均匀。所述复合添加剂浆料添加量按如下原则确定：干燥后，单位面积上复合添加剂与单位面积上负极活性物质的质量百分比为0.5％。其中，复合添加剂为复合添加剂浆料中的导热添加剂、导电添加剂和防过充添加剂。
采用逗号刮刀涂布或挤压式涂布方式，将上述混合浆料涂布至负极集流体上，双面涂布。所述单面涂覆量为7.5mg/cm2，双面涂覆量为15mg/cm2。上述负极集流体为铜箔。烘干、碾压后得到防过充低温倍率型负极极片。所述压实密度为1.3mg/cm3。
将电解液注入包含正极片、上述防过充低温倍率型负极极片和隔膜的未注液的电芯中，制成锂离子电池，得到实施例1的电池。所述正极活性物质为磷酸铁锂，导电剂为炭黑和碳纳米管的混合，正极粘结剂为PVDF，正极集流体为涂炭铝箔。所述正极配方中活性物质含量为96％，导电剂含量为2％，PVDF含量为2％，涂覆量为20.3mg/cm2，压实密度为2.25mg/cm3。所述隔膜选自聚合物多孔隔膜。所述电解液为常规有机电解液。
实施例7
以乙醇为溶剂，单壁碳纳米管、纳米TiC、DDB、分散剂(分散剂中钛酸酯偶联剂和PVP的复合质量比为2：2.6)质量百分含量分别为3.6％、0.5％、2.2％、0.2％配置复合添加剂浆料。具体配置流程为：先将分散剂完全溶解于乙醇溶剂中，然后依次或部分或全部加入石墨烯、纳米TiN、纳米SiC、DDB粉末，超声90min至粉末分散均匀，得到复合分散剂浆料。
采用双行星式搅拌机，加入负极活性物质、导电剂、粘结剂、溶剂，按常规锂离子电池匀浆方式制得负极浆料。上述负极活性物质为石墨，导电剂为导电炭黑，上述粘结剂为CMC+SBR。所述负极配方中，负极活性物质含量为95％，导电剂含量为1％，粘结剂含量为4％。
将上述复合添加剂浆料加入到负极浆料中，并继续搅拌分散60min，直至添加剂在负极浆料中分散均匀。所述复合添加剂浆料添加量按如下原则确定：干燥后，单位面积上复合添加剂与单位面积上负极活性物质的质量百分比为1％。其中，复合添加剂为复合添加剂浆料中的导热添加剂、导电添加剂和防过充添加剂。
采用逗号刮刀涂布或挤压式涂布方式，将上述混合浆料涂布至负极集流体上，双面涂布。所述单面涂覆量为5mg/cm2，双面涂覆量为10mg/cm2。上述负极集流体为铜箔。烘干、碾压后得到防过充低温倍率型负极极片。所述压实密度为1.5mg/cm3。
将电解液注入包含正极片、上述防过充低温倍率型负极极片和隔膜的未注液的电芯中，制成锂离子电池，得到实施例1的电池。所述正极活性物质为磷酸铁锂，导电剂为炭黑和碳纳米管的混合，正极粘结剂为PVDF，正极集流体为涂炭铝箔。所述正极配方中活性物质含量为96％，导电剂含量为2％，PVDF含量为2％，涂覆量为20.3mg/cm2，压实密度为2.25mg/cm3。所述隔膜选自聚合物多孔隔膜。所述电解液为常规有机电解液。
实施例8
以乙醇为溶剂，多壁碳纳米管和单壁碳纳米管以质量比1:1的混合物、纳米AlN、纳米SiC、DDB、分散剂(分散剂中钛酸酯偶联剂和PVP的复合质量比为2.3：3)质量百分含量分别为3.6％、3％、3％、0.1％、0.2％配置复合添加剂浆料。具体配置流程为：先将分散剂完全溶解于乙醇溶剂中，然后依次或部分或全部加入石墨烯、纳米TiN、纳米SiC、DDB粉末，超声120min至粉末分散均匀，得到复合分散剂浆料。
采用双行星式搅拌机，加入负极活性物质、导电剂、粘结剂、溶剂，按常规锂离子电池匀浆方式制得负极浆料。上述负极活性物质为石墨，导电剂为导电炭黑，上述粘结剂为CMC+SBR。所述负极配方中，负极活性物质含量为95％，导电剂含量为1％，粘结剂含量为4％。
将上述复合添加剂浆料加入到负极浆料中，并继续搅拌分散60min，直至添加剂在负极浆料中分散均匀。所述复合添加剂浆料添加量按如下原则确定：干燥后，单位面积上复合添加剂与单位面积上负极活性物质的质量百分比为1％。其中，复合添加剂为复合添加剂浆料中的导热添加剂、导电添加剂和防过充添加剂。
采用逗号刮刀涂布或挤压式涂布方式，将上述混合浆料涂布至负极集流体上，双面涂布。所述单面涂覆量为5mg/cm2，双面涂覆量为10mg/cm2。上述负极集流体为铜箔。烘干、碾压后得到防过充低温倍率型负极极片。所述压实密度为1.5mg/cm3。
将电解液注入包含正极片、上述防过充低温倍率型负极极片和隔膜的未注液的电芯中，制成锂离子电池，得到实施例1的电池。所述正极活性物质为磷酸铁锂，导电剂为炭黑和碳纳米管的混合，正极粘结剂为PVDF，正极集流体为涂炭铝箔。所述正极配方中活性物质含量为96％，导电剂含量为2％，PVDF含量为2％，涂覆量为20.3mg/cm2，压实密度为2.25mg/cm3。所述隔膜选自聚合物多孔隔膜。所述电解液为常规有机电解液。
实施例9
以乙醇为溶剂，单壁碳纳米管和石墨烯以质量比1:3的混合物、纳米TiC、纳米SiC、DDB、分散剂(分散剂中钛酸酯偶联剂和PVP的复合质量比为2.5：2)质量百分含量分别为3.6％、3％、3％、4％、0.2％配置复合添加剂浆料。具体配置流程为：先将分散剂完全溶解于乙醇溶剂中，然后依次或部分或全部加入石墨烯、纳米TiN、纳米SiC、DDB粉末，超声200min至粉末分散均匀，得到复合分散剂浆料。
采用双行星式搅拌机，加入负极活性物质、导电剂、粘结剂、溶剂，按常规锂离子电池匀浆方式制得负极浆料。上述负极活性物质为石墨，导电剂为导电炭黑，上述粘结剂为CMC+SBR。所述负极配方中，负极活性物质含量为95％，导电剂含量为1％，粘结剂含量为4％。
将上述复合添加剂浆料加入到负极浆料中，并继续搅拌分散60min，直至添加剂在负极浆料中分散均匀。所述复合添加剂浆料添加量按如下原则确定：干燥后，单位面积上复合添加剂与单位面积上负极活性物质的质量百分比为1％。其中，复合添加剂为复合添加剂浆料中的导热添加剂、导电添加剂和防过充添加剂。
采用逗号刮刀涂布或挤压式涂布方式，将上述混合浆料涂布至负极集流体上，双面涂布。所述单面涂覆量为5mg/cm2，双面涂覆量为10mg/cm2。上述负极集流体为铜箔。烘干、碾压后得到防过充低温倍率型负极极片。所述压实密度为1.5mg/cm3。
将电解液注入包含正极片、上述防过充低温倍率型负极极片和隔膜的未注液的电芯中，制成锂离子电池，得到实施例1的电池。所述正极活性物质为磷酸铁锂，导电剂为炭黑和碳纳米管的混合，正极粘结剂为PVDF，正极集流体为涂炭铝箔。所述正极配方中活性物质含量为96％，导电剂含量为2％，PVDF含量为2％，涂覆量为20.3mg/cm2，压实密度为2.25mg/cm3。所述隔膜选自聚合物多孔隔膜。所述电解液为常规有机电解液。
实施例10
以甲醇为溶剂，石墨烯、纳米TiN、纳米SiC、DDB、分散剂(分散剂中钛酸酯偶联剂和PVP的复合质量比为2.8：2.3)质量百分含量分别为3.6％、3％、3％、2.2％、1％配置复合添加剂浆料。具体配置流程为：先将分散剂完全溶解于乙醇溶剂中，然后依次或部分或全部加入石墨烯、纳米TiN、纳米SiC、DDB粉末，超声150min至粉末分散均匀，得到复合分散剂浆料。
采用双行星式搅拌机，加入负极活性物质、导电剂、粘结剂、溶剂，按常规锂离子电池匀浆方式制得负极浆料。上述负极活性物质为石墨，导电剂为导电炭黑，上述粘结剂为CMC+SBR。所述负极配方中，负极活性物质含量为95％，导电剂含量为1％，粘结剂含量为4％。
将上述复合添加剂浆料加入到负极浆料中，并继续搅拌分散60min，直至添加剂在负极浆料中分散均匀。所述复合添加剂浆料添加量按如下原则确定：干燥后，单位面积上复合添加剂与单位面积上负极活性物质的质量百分比为1％。其中，复合添加剂为复合添加剂浆料中的导热添加剂、导电添加剂和防过充添加剂。
采用逗号刮刀涂布或挤压式涂布方式，将上述混合浆料涂布至负极集流体上，双面涂布。所述单面涂覆量为5mg/cm2，双面涂覆量为10mg/cm2。上述负极集流体为铜箔。烘干、碾压后得到防过充低温倍率型负极极片。所述压实密度为1.5mg/cm3。
将电解液注入包含正极片、上述防过充低温倍率型负极极片和隔膜的未注液的电芯中，制成锂离子电池，得到实施例1的电池。所述正极活性物质为磷酸铁锂，导电剂为炭黑和碳纳米管的混合，正极粘结剂为PVDF，正极集流体为涂炭铝箔。所述正极配方中活性物质含量为96％，导电剂含量为2％，PVDF含量为2％，涂覆量为20.3mg/cm2，压实密度为2.25mg/cm3。所述隔膜选自聚合物多孔隔膜。所述电解液为常规有机电解液。
实施例11
以甲醇和乙醇体积比为1:1组成的混合溶液为溶剂，石墨烯、纳米TiN、纳米SiC、DDB、分散剂(分散剂中钛酸酯偶联剂和PVP的复合质量比为3：2)质量百分含量分别为3.6％、3％、3％、2.2％、0.1％配置复合添加剂浆料。具体配置流程为：先将分散剂完全溶解于乙醇溶剂中，然后依次或部分或全部加入石墨烯、纳米TiN、纳米SiC、DDB粉末，超声45min至粉末分散均匀，得到复合分散剂浆料。
采用双行星式搅拌机，加入负极活性物质、导电剂、粘结剂、溶剂，按常规锂离子电池匀浆方式制得负极浆料。上述负极活性物质为石墨，导电剂为导电炭黑，上述粘结剂为CMC+SBR。所述负极配方中，负极活性物质含量为95％，导电剂含量为1％，粘结剂含量为4％。
将上述复合添加剂浆料加入到负极浆料中，并继续搅拌分散60min，直至添加剂在负极浆料中分散均匀。所述复合添加剂浆料添加量按如下原则确定：干燥后，单位面积上复合添加剂与单位面积上负极活性物质的质量百分比为1％。其中，复合添加剂为复合添加剂浆料中的导热添加剂、导电添加剂和防过充添加剂。
采用逗号刮刀涂布或挤压式涂布方式，将上述混合浆料涂布至负极集流体上，双面涂布。所述单面涂覆量为5mg/cm2，双面涂覆量为10mg/cm2。上述负极集流体为铜箔。烘干、碾压后得到防过充低温倍率型负极极片。所述压实密度为1.5mg/cm3。
将电解液注入包含正极片、上述防过充低温倍率型负极极片和隔膜的未注液的电芯中，制成锂离子电池，得到实施例1的电池。所述正极活性物质为磷酸铁锂，导电剂为炭黑和碳纳米管的混合，正极粘结剂为PVDF，正极集流体为涂炭铝箔。所述正极配方中活性物质含量为96％，导电剂含量为2％，PVDF含量为2％，涂覆量为20.3mg/cm2，压实密度为2.25mg/cm3。所述隔膜选自聚合物多孔隔膜。所述电解液为常规有机电解液。
实施例12
以乙醇为溶剂，石墨烯、纳米TiN、纳米SiC、DDB、分散剂(分散剂中钛酸酯偶联剂和PVP的复合质量比为1：1)质量百分含量分别为3.6％、3％、3％、3％、0.2％配置复合添加剂浆料。具体配置流程为：先将分散剂完全溶解于乙醇溶剂中，然后依次或部分或全部加入石墨烯、纳米TiN、纳米SiC、DDB粉末，超声240min至粉末分散均匀，得到复合分散剂浆料。
采用双行星式搅拌机，加入负极活性物质、导电剂、粘结剂、溶剂，按常规锂离子电池匀浆方式制得负极浆料。上述负极活性物质为石墨，导电剂为导电炭黑，上述粘结剂为CMC+SBR。所述负极配方中，负极活性物质含量为95％，导电剂含量为1％，粘结剂含量为4％。
将上述复合添加剂浆料加入到负极浆料中，并继续搅拌分散60min，直至添加剂在负极浆料中分散均匀。所述复合添加剂浆料添加量按如下原则确定：干燥后，单位面积上复合添加剂与单位面积上负极活性物质的质量百分比为3％。其中，复合添加剂为复合添加剂浆料中的导热添加剂、导电添加剂和防过充添加剂。
采用逗号刮刀涂布或挤压式涂布方式，将上述混合浆料涂布至负极集流体上，双面涂布。所述单面涂覆量为5mg/cm2，双面涂覆量为10mg/cm2。上述负极集流体为铜箔。烘干、碾压后得到防过充低温倍率型负极极片。所述压实密度为1.5mg/cm3。
将电解液注入包含正极片、上述防过充低温倍率型负极极片和隔膜的未注液的电芯中，制成锂离子电池，得到实施例1的电池。所述正极活性物质为磷酸铁锂，导电剂为炭黑和碳纳米管的混合，正极粘结剂为PVDF，正极集流体为涂炭铝箔。所述正极配方中活性物质含量为96％，导电剂含量为2％，PVDF含量为2％，涂覆量为20.3mg/cm2，压实密度为2.25mg/cm3。所述隔膜选自聚合物多孔隔膜。所述电解液为常规有机电解液。
实施例13
以乙醇为溶剂，石墨烯、纳米TiN、纳米SiC、DDB、分散剂(分散剂中钛酸酯偶联剂和PVP的复合质量比为1：1)质量百分含量分别为3.6％、2％、2.5％、2.2％、0.1％配置复合添加剂浆料。具体配置流程为：先将分散剂完全溶解于乙醇溶剂中，然后依次或部分或全部加入石墨烯、纳米TiN、纳米SiC、DDB粉末，超声10min至粉末分散均匀，得到复合分散剂浆料。
采用双行星式搅拌机，加入负极活性物质、导电剂、粘结剂、溶剂，按常规锂离子电池匀浆方式制得负极浆料。上述负极活性物质为石墨，导电剂为导电炭黑，上述粘结剂为CMC+SBR。所述负极配方中，负极活性物质含量为95％，导电剂含量为1％，粘结剂含量为4％。
将上述复合添加剂浆料加入到负极浆料中，并继续搅拌分散60min，直至添加剂在负极浆料中分散均匀。所述复合添加剂浆料添加量按如下原则确定：干燥后，单位面积上复合添加剂与单位面积上负极活性物质的质量百分比为0.1％。其中，复合添加剂为复合添加剂浆料中的导热添加剂、导电添加剂和防过充添加剂。
采用逗号刮刀涂布或挤压式涂布方式，将上述混合浆料涂布至负极集流体上，双面涂布。所述单面涂覆量为5mg/cm2，双面涂覆量为10mg/cm2。上述负极集流体为铜箔。烘干、碾压后得到防过充低温倍率型负极极片。所述压实密度为1.5mg/cm3。
将电解液注入包含正极片、上述防过充低温倍率型负极极片和隔膜的未注液的电芯中，制成锂离子电池，得到实施例1的电池。所述正极活性物质为磷酸铁锂，导电剂为炭黑和碳纳米管的混合，正极粘结剂为PVDF，正极集流体为涂炭铝箔。所述正极配方中活性物质含量为96％，导电剂含量为2％，PVDF含量为2％，涂覆量为20.3mg/cm2，压实密度为2.25mg/cm3。所述隔膜选自聚合物多孔隔膜。所述电解液为常规有机电解液。
对比例1
以乙醇为溶剂，纳米TiN、纳米SiC、DDB、分散剂(分散剂中钛酸酯偶联剂和PVP的复合质量比为1：1)质量百分含量分别为3％、3％、2.2％、0.2％配置复合添加剂浆料。具体配置流程为：先将分散剂完全溶解于乙醇溶剂中，然后依次或部分或全部加入石墨烯、纳米TiN、纳米SiC、DDB粉末，超声240min至粉末分散均匀，得到复合分散剂浆料。
采用双行星式搅拌机，加入负极活性物质、导电剂、粘结剂、溶剂，按常规锂离子电池匀浆方式制得负极浆料。上述负极活性物质为石墨，导电剂为导电炭黑，上述粘结剂为CMC+SBR。所述负极配方中，负极活性物质含量为95％，导电剂含量为1％，粘结剂含量为4％。
将上述复合添加剂浆料加入到负极浆料中，并继续搅拌分散60min，直至添加剂在负极浆料中分散均匀。所述复合添加剂浆料添加量按如下原则确定：干燥后，单位面积上复合添加剂与单位面积上负极活性物质的质量百分比为0.5％。其中，复合添加剂为复合添加剂浆料中的导热添加剂、导电添加剂和防过充添加剂。
采用逗号刮刀涂布或挤压式涂布方式，将上述混合浆料涂布至负极集流体上，双面涂布。所述单面涂覆量为5mg/cm2，双面涂覆量为10mg/cm2。上述负极集流体为铜箔。烘干、碾压后得到防过充低温倍率型负极极片。所述压实密度为1.5mg/cm3。
将电解液注入包含正极片、上述防过充低温倍率型负极极片和隔膜的未注液的电芯中，制成锂离子电池，得到实施例1的电池。所述正极活性物质为磷酸铁锂，导电剂为炭黑和碳纳米管的混合，正极粘结剂为PVDF，正极集流体为涂炭铝箔。所述正极配方中活性物质含量为96％，导电剂含量为2％，PVDF含量为2％，涂覆量为20.3mg/cm2，压实密度为2.25mg/cm3。所述隔膜选自聚合物多孔隔膜。所述电解液为常规有机电解液。
对比例2
以乙醇为溶剂，DDB、分散剂(分散剂中钛酸酯偶联剂和PVP的复合质量比为1：1)质量百分含量分别为3.6％、2.2％、0.2％配置复合添加剂浆料。具体配置流程为：先将分散剂完全溶解于乙醇溶剂中，然后依次或部分或全部加入石墨烯、纳米TiN、纳米SiC、DDB粉末，超声240min至粉末分散均匀，得到复合分散剂浆料。
采用双行星式搅拌机，加入负极活性物质、导电剂、粘结剂、溶剂，按常规锂离子电池匀浆方式制得负极浆料。上述负极活性物质为石墨，导电剂为导电炭黑，上述粘结剂为CMC+SBR。所述负极配方中，负极活性物质含量为95％，导电剂含量为1％，粘结剂含量为4％。
将上述复合添加剂浆料加入到负极浆料中，并继续搅拌分散60min，直至添加剂在负极浆料中分散均匀。所述复合添加剂浆料添加量按如下原则确定：干燥后，单位面积上复合添加剂与单位面积上负极活性物质的质量百分比为0.5％。其中，复合添加剂为复合添加剂浆料中的导热添加剂、导电添加剂和防过充添加剂。
采用逗号刮刀涂布或挤压式涂布方式，将上述混合浆料涂布至负极集流体上，双面涂布。所述单面涂覆量为5mg/cm2，双面涂覆量为10mg/cm2。上述负极集流体为铜箔。烘干、碾压后得到防过充低温倍率型负极极片。所述压实密度为1.5mg/cm3。
将电解液注入包含正极片、上述防过充低温倍率型负极极片和隔膜的未注液的电芯中，制成锂离子电池，得到实施例1的电池。所述正极活性物质为磷酸铁锂，导电剂为炭黑和碳纳米管的混合，正极粘结剂为PVDF，正极集流体为涂炭铝箔。所述正极配方中活性物质含量为96％，导电剂含量为2％，PVDF含量为2％，涂覆量为20.3mg/cm2，压实密度为2.25mg/cm3。所述隔膜选自聚合物多孔隔膜。所述电解液为常规有机电解液。
对比例3
以乙醇为溶剂，纳米TiN、纳米SiC、分散剂(分散剂中钛酸酯偶联剂和PVP的复合质量比为1：1)质量百分含量分别为3.6％、3％、3％、0.2％配置复合添加剂浆料。具体配置流程为：先将分散剂完全溶解于乙醇溶剂中，然后依次或部分或全部加入石墨烯、纳米TiN、纳米SiC、DDB粉末，超声240min至粉末分散均匀，得到复合分散剂浆料。
采用双行星式搅拌机，加入负极活性物质、导电剂、粘结剂、溶剂，按常规锂离子电池匀浆方式制得负极浆料。上述负极活性物质为石墨，导电剂为导电炭黑，上述粘结剂为CMC+SBR。所述负极配方中，负极活性物质含量为95％，导电剂含量为1％，粘结剂含量为4％。
将上述复合添加剂浆料加入到负极浆料中，并继续搅拌分散60min，直至添加剂在负极浆料中分散均匀。所述复合添加剂浆料添加量按如下原则确定：干燥后，单位面积上复合添加剂与单位面积上负极活性物质的质量百分比为0.5％。其中，复合添加剂为复合添加剂浆料中的导热添加剂、导电添加剂和防过充添加剂。
采用逗号刮刀涂布或挤压式涂布方式，将上述混合浆料涂布至负极集流体上，双面涂布。所述单面涂覆量为5mg/cm2，双面涂覆量为10mg/cm2。上述负极集流体为铜箔。烘干、碾压后得到防过充低温倍率型负极极片。所述压实密度为1.5mg/cm3。
将电解液注入包含正极片、上述防过充低温倍率型负极极片和隔膜的未注液的电芯中，制成锂离子电池，得到实施例1的电池。所述正极活性物质为磷酸铁锂，导电剂为炭黑和碳纳米管的混合，正极粘结剂为PVDF，正极集流体为涂炭铝箔。所述正极配方中活性物质含量为96％，导电剂含量为2％，PVDF含量为2％，涂覆量为20.3mg/cm2，压实密度为2.25mg/cm3。所述隔膜选自聚合物多孔隔膜。所述电解液为常规有机电解液。
-40℃低温放电实验：将实施例和对比例所得电池置于-40±2℃环境中，静置16-24个小时，待电池本体达到(-40±2)℃时，电池按照1C恒流放电截止电压为2.0V，记录放电容量。并与室温1C(25℃)放电容量相比，得到低温放电容量保持率。
过充实验：将实施例和对比例所得电池以1C倍率充电至3.9V记录电池状态，是否胀气、漏液等。
倍率放电实验：将实施例和对比例所得电池置于25±2℃环境中，静置4小时，待电池本体达到25±2℃时，电池按照10C恒流放电至。2.0V，记录放电容量和电池中心位置的表面温升。并与室温1C(25℃)放电容量相比，得到10C倍率放电容量保持率。
表1为本发明的使用所述防过充低温倍率型负极极片的针刺试验、过充试验和10C倍率放电结果对比。
Figure BDA0003090281200000251
Figure BDA0003090281200000261
综上所述，常规锂离子电池低温放电性能较差，在-10℃以下性能衰退严重，甚至无法放电；倍率性能不高，5C倍率持续放电时，即会因散热性能较差而造成较高的温升，存在热失控风险；同时，用户终端的滥用，可能造成锂离子电池过充电，从而引起燃烧、爆炸等安全事故。兼具优异的低温放电性能、倍率放电性能和良好的防过充安全性能的锂离子电池，是解决上述问题的关键。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种防过充低温倍率型负极极片的制造方法，其特征在于，在负极集流体上，将复合添加剂浆料与负极浆料混合均匀后涂覆，或者将复合添加剂浆料和负极浆料分层涂覆，得到涂覆后的极集流体；将所得涂覆后的极集流体干燥，然后压实制得防过充低温倍率型负极极片；
其中，复合添加剂浆料的组分包括：防过充添加剂、导电添加剂、导热添加剂、分散剂和溶剂；
其中，以质量百分数计，防过充添加剂为0.1％～4％、导电添加剂为1％～6％、导热添加剂为1％～6％、分散剂为0.1％～1％，其余为溶剂；
其中，防过充添加剂为1,4-二叔丁基-2,5二甲氧基苯，分散剂为钛酸酯偶联剂和PVP的复合。
2.根据权利要求1所述的一种防过充低温倍率型负极极片的制造方法，其特征在于，导电添加剂选择多壁碳纳米管、单壁碳纳米管和石墨烯中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种防过充低温倍率型负极极片的制造方法，其特征在于，导热添加剂选自纳米氮化钛、纳米碳化钛、纳米氮化铝、纳米碳化硅中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种防过充低温倍率型负极极片的制造方法，其特征在于，溶剂为甲醇、乙醇中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种防过充低温倍率型负极极片的制造方法，其特征在于，在负极集流体上，基于复合添加剂浆料与负极浆料混合均匀，制备防过充低温倍率型负极极片的具体步骤包括如下：
向负极浆料中添加复合添加剂浆料，均匀分散后得到混合浆料；先采用单面涂覆工艺或者双面涂覆工艺，将所得混合浆料在负极集流体上涂布均匀，得到涂覆后的极集流体，然后将所得涂覆后的极集流体经干燥、碾压，制得防过充低温倍率型负极极片。
6.根据权利要求1所述的一种防过充低温倍率型负极极片的制造方法，其特征在于，在负极集流体上，基于复合添加剂浆料和负极浆料分层涂覆，制备防过充低温倍率型负极极片的具体步骤包括如下：
先采用单面涂覆工艺或者双面涂覆工艺，将负极浆料在负极集流体上涂覆均匀后干燥，然后采用喷涂工艺，继续均匀喷涂复合添加剂浆料，喷涂结束后经烘干、碾压，制得防过充低温倍率型负极极片；
或者，先采用喷涂工艺，先在负极集流体上均匀喷涂复合添加剂浆料，干燥后继续采用单面涂覆工艺或者双面涂覆工艺均匀涂布负极浆料，涂覆后经烘干、碾压，制得防过充低温倍率型负极极片。
7.根据权利要求1所述的一种防过充低温倍率型负极极片的制造方法，其特征在于，复合添加剂浆料用量为：单位面积上复合添加剂与单位面积上负极浆料中负极活性物质的质量百分比为0.1％～3％；
其中，复合添加剂包括复合添加剂浆料中的导热添加剂、导电添加剂和防过充添加剂。
8.根据权利要求1所述的一种防过充低温倍率型负极极片的制造方法，其特征在于，压实密度为1.2～1.8mg/cm3。
9.采用权利要求1～8任意一项所述制造方法制得的一种防过充低温倍率型负极极片。
10.一种锂离子电池，其特征在于，包括权利要求9所述的一种防过充低温倍率型负极极片。
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