[发明专利]一种高比能量锂离子电池及其制备方法

权利要求书

1.一种高比能量锂离子电池，其特征在于，包括正极极片，负极极片和隔膜，其中，正极极片上活性物质为镍钴锰酸锂Li_1+aNi_xCo_yMn_zO₂；负极极片上活性物质为硅碳材料。

2.一种高比能量锂离子电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)制作正极极片，正极极片上活性物质为镍钴锰酸锂Li_1+aNi_xCo_yMn_zO₂；

(2)制作负极极片，负极极片上活性物质为硅碳材料；

(3)采用上述正极极片、负极极片、celgard隔膜经卷绕或者叠片制成动力电池电芯。

3.如权利要求2所述的高比能量锂离子电池的制备方法，其特征在于，镍钴锰酸锂Li_1+aNi_xCo_yMn_zO₂中0.05≤a≤0.25，x+y+z＝1，0≤x＜1，0＜y≤1，0≤z＜1。

4.如权利要求2或3所述的高比能量锂离子电池的制备方法，其特征在于，步骤(1)中具体包括如下步骤：

(1-1)按照正极材料镍钴锰酸锂：正极导电剂：正极粘结剂＝(87～96)：(1～5)：(3～8)称取并混合；

(1-2)用1-甲基-2-吡咯烷酮NMP做溶剂，搅拌调制成浆料；

(1-3)经涂布、干燥、辊压、裁片制成锂离子电池正极片。

5.如权利要求2-4中任一项所述的高比能量锂离子电池的制备方法，其特征在于，步骤(2)中具体包括如下步骤：

(2-1)按照负极材料硅碳：负极导电剂：负极粘结剂＝(89～97)：(1～4)：(2～7)称取并混合；

(2-2)蒸馏水做溶剂，搅拌调制成浆料；

(2-3)经涂布、干燥、辊压、裁片制成锂离子电池负极片。

6.如权利要求2-5中任一项所述的高比能量锂离子电池的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，在充满氩气气氛的手套箱内进行电池注液，经预充、化成、分容，得到高比能量锂离子电池。

7.如权利要求2-6中任一项所述的高比能量锂离子电池的制备方法，其特征在于，所述的镍锰钴酸锂为Li_1+aNi_xCo_yMn_zO₂，其中，0.05≤a≤0.25，x：y：z＝1：1：1或4：2：4或5：2：3或6：2：2或70：15：15或8：1：1或z＝1；和/或，所述的镍锰钴酸锂累计粒度分布百分数达到50％时所对应的粒径为5～20μm，比表面积为0.15～0.85m²/g。

8.如权利要求2-7中任一项所述的高比能量锂离子电池的制备方法，其特征在于，所述正极片压实密度大于3.5g/cm³；和/或，所述正极导电剂包括乙炔黑、Ks-6、ECP、气相生长碳纤维、碳纳米管中的一种或几种；和/或，所述正极粘接剂为聚偏氟乙烯。

9.如权利要求2-8中任一项所述的高比能量锂离子电池的制备方法，其特征在于，所述负极导电剂包括乙炔黑、Ks-6、ECP、气相生长碳纤维VGCF、碳纳米管、炭黑中的一种或几种；和/或，所述负极粘接剂包括海藻酸钠、海藻酸锂、聚丙烯酸、羧甲基纤维素钠CMC和丁苯橡胶SBR中的一种或几种；和/或，所述硅碳比容量大于400mAh/g，首次库伦效率大于80％；和/或，所述硅碳累计粒度分布百分数达到50％时所对应的粒径D50为5～25μm，比表面积为1.5～7m²/g；和/或，所述负极片压实密度为1.5～1.85g/cm³。

10.如权利要求2-9中任一项所述的高比能量锂离子电池的制备方法，其特征在于，所述电解液为为1.5～2.0mol/L LiPF₆的EC乙基碳酸酯+DMC二甲基碳酸酯溶液，添加剂质量百分比FEC氟代碳酸乙烯酯0.5％～8％，和/或VC氟代碳酸乙烯酯0.5％～2％，和/或SA丁二酸酐0.5％～8％；和/或，步骤(1-2)中浆料粘度为：4000～1100mPa·s；和/或，步骤(2-2)中浆料粘度为：1800～15000mPa·s。