[发明专利]一种21700锂离子电池及其制备方法

说明书

本发明公开了21700锂离子电池，正极浆料由按质量百分数计的以下成分制成：补足至100％的正极活性材料、0.2‑0.6％的第一导电剂、0.2‑0.6％的第二导电剂和1.0‑1.5％的粘结剂，正极活性材料为镍钴铝活性材料；负极浆料由按质量百分数计的以下组分制成：补足至100％的负极活性物质、0.9‑1.1％的第三导电剂、1.5‑1.7％的悬浮剂和2.0‑2.2％的粘结剂；所述负极活性物质为硅碳石墨活性材料。该21700锂离子电池的电容量稳定，电池的循环性佳且安全性高。

技术领域

本发明涉及一种二次电池技术领域，具体涉及一种21700锂离子电池及其制备方法。

背景技术

18650电池的缺陷之一就在于它的单体容量较低，普遍在2-4Ah左右，因此所需的电池数量非常多，用作保持电芯一致性的电池管理也就更为复杂。

由于电池材料性能的限制，通过增加体积来提高能量密度成为企业重点考虑的对象。2015年三星SDI参加在德国举办的“EUROBIKE 2015”展会，展出了三星SDI自主开发的21700电池，该型号电池比18650增加了35％的能量，日后可能会广泛应用于电动工具、电动自行车、笔记本电脑等领域。我国明确提出要在2020年动力电池单体能量密度突破300Wh/kg，动力电池系统能量密度达到260Wh/kg；2025年动力电池系统能量密度要达到350Wh/kg。动力锂电池持续提升的能量密度要求势必持续助推动力锂电池型号的变革。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种具有较高的循环性能的21700锂离子电池。

本发明的目的之二在于提供该21700锂离子电池的制备方法。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种21700锂离子电池，其正极片由铝箔涂覆正极浆料制成，其负极片由铜箔涂覆负极浆料制成，所述正极浆料由按质量百分数计的以下成分制成：补足至100％的正极活性材料、0.2-0.6％的第一导电剂、0.2-0.6％的第二导电剂和1.0-1.5％的粘结剂，所述正极活性材料为镍钴铝活性材料；所述负极浆料由按质量百分数计的以下组分制成：补足至100％的负极活性物质、0.9-1.1％的第三导电剂、1.5-1.7％的悬浮剂和2.0-2.2％的粘结剂；所述负极活性物质为硅碳石墨活性材料。

进一步地，所述第一导电剂为碳纳米管、所述第二导电剂为导电石墨。

进一步地，所述正极浆料由按质量百分数计的以下组分制成：补足至100％的镍钴铝活性材料、0.38-0.42％第一导电剂、0.38-0.42％第二导电剂、1.3-1.4％粘结剂。

进一步地，其隔膜为具有微孔的三层聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯复合薄膜三层复合隔膜，隔膜厚度为12μm或14μm。

进一步地，所述正极片的压实密度>3.5g/cm3，正极片的厚度为120-130μm。

进一步地，所述负极浆料由按质量百分比计的以下组分制成：补足至100％的硅碳石墨、0.95-1.0％导电炭黑、1.55-1.6％的CMC、2.1-2.15％的SBR。

进一步地，其电解液由碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)按1:1:7的体积比制成，电解液中，Li+浓度为1.2mol/L；碳酸亚乙烯酯(VC)的浓度为1-2wt％，氟代碳酸乙烯酯(FEC)的浓度为10-12wt％。该电解液可有效减少电池内阻、满足大容量电池要求，减少电池在化成时电极表面形成SEI膜对锂离子的消耗。

进一步地，其正极极耳宽度为5mm；负极极耳宽度为4mm。采用该宽度的极耳也可能有效减少电池内阻。

本发明的目的之二采用如下技术方案实现：