[实用新型]3100mAh高容量18650圆柱锂电池

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种3100mAh高容量18650圆柱锂电池，尤其涉及镍钴铝酸锂-石墨锂离子电池。

背景技术

锂离子电池由于其具有高电压、高容量、安全性好、环境友好等特点使得其在各电子领域中得到了广泛的应用。锂离子电池种类繁多，有方形电池、铝壳电池、软包电池、圆柱电池，有偏重容量型的，有偏重倍率型的。其中容量型的18650圆柱电池由于其具有尺寸固定、容量高等特点广泛主要应用在移动电源、笔记本电脑、电动自行车、电动汽车等领域。目前市面上容量型圆柱电池以2000mAh、2200mAh等容量为主。不过随着各领域的发展，对电池的性能要求也不断增加，尤其对电池的能量密度要求更高。传统的以钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、镍锰钴酸锂为正极材料的锂离子电池已较难满足高能量密度的要求。尤其随着电动汽车领域的发展，需要高比能量的电池以满足电动汽车长的行驶里程数。因此有必要寻找一种合适的正极材料，制备出容量更高的电池。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种高容量的圆柱型18650锂离子电池，它具有成本低、容量高、循环性能优良的特点。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种3100mAh高容量18650圆柱锂电池，包括圆柱体外壳，外壳内设有正极集流体与负极集流体，所述正极集流体与负极集流体之间设置有隔膜，所述正极集流体设置有镍钴铝酸锂制成的正极活性物质，所述负极集流体设置有石墨制成的负极活性物质，所述外壳内设置有电解液，还包括SuperP制成的导电剂，聚偏氟烯制成的粘接剂，羧甲基纤维素钠制成的增稠剂，丁苯橡胶制成的粘接剂；所述外壳两端为盖帽。

优选的，所述正极活性物质采用高比容量的镍钴铝酸锂材料。

优选的，所述负极活性物质采用高比容量的复合人造石墨材料。

优选的，所述正极集流体采用厚度为13-15μm的铝箔材料。

优选的，所述负极集流体采用厚度为6-8μm的铜箔材料。

优选的，所述隔膜采用PP/PE/PP三层微孔陶瓷隔膜。

优选的，所述盖帽采用含PTC及CID的防爆盖帽。

进一步的，所述电解液为溶于碳酸乙烯酯（EC）和碳酸丙烯酯（PC）二甲基碳酸酯（DMC）混合溶液的六氟磷酸锂（LiPF6）。

一种3100mAh高容量18650圆柱锂电池的制备方法，包括以下步骤：

（1）制备浆料：正极浆料制备，按质量比为镍钴铝酸锂96-98.5%、导电剂0.5-1.5%、粘接剂1-3%，以N-甲基吡咯烷酮为溶剂在行星分散真空搅拌机中以公转10-30Hz、自转15-45Hz将材料制备成固含量在68%-75%，粘度在2000-5000mPa.s的浆料；负极浆料制备，按质量比为石墨95-97%、导电剂0-0.5%、增稠剂1-3%、粘接剂1-3%，以去离子水为溶剂在行星分散真空搅拌机中以公转10-30Hz、自转15-45Hz将材料制备成固含量在52%-58%，粘度在1500-4500mPa.s的浆料；

（2）涂布：使用间隙式涂布机将正极浆料涂于厚度为13-15μm铝箔上，负极浆料涂于厚度为6-8μm的铜箔上，制成面密度分别为47-49mg/cm²和25-26mg/cm²的正负极片，烤箱烘烤温度为：90-120℃，走速为4-6m/min；

（3）制片：将已涂布并干燥好的极片于辊压机上辊压得到表面光滑的厚度为148-153μm和153-160μm的正负极片；再将已辊压好的极片于间隙位置裁切成大片，并使用分条刀分条制成正负极宽度为57mm和59mm的极片，将极片焊上极耳，贴上高温胶带于真空干燥箱内90-100℃干燥4h；

（4）装配：将极片于相对湿度小于30%的环境下于卷绕机上将厚度为12-16μm的陶瓷隔膜、正负极片卷绕成卷芯，经过外观及短路测试合格后，与下绝缘片、上绝缘片放入直径18±0.2mm、高度68±0.5的钢壳内，通过逆变直流点焊机将负极极耳与钢壳焊接相连，经过滚槽，测短路，焊上含PTC和CID的防爆盖帽后，于真空烤箱中80±10℃条件下烘烤48±10h；

（5）注液：将已烘烤好电芯于湿度≤1%的注液房中，注入5.2±0.5g电解液，将盖帽折好后，于封口机中封口制成直径≤18.3，高度≤65.3的标准电芯，清洗干净并涂上防锈油于常温下搁置36-72h；