[发明专利]一种高比能长循环21700型圆柱锂电池及其制备方法

权利要求书

1.一种高比能长循环21700型圆柱锂电池，包括正极片、负极片、电解液和隔膜，所述正极片包括正极浆料和正极集流体，负极片包括负极浆料和负极集流体，其特征在于，

所述负极浆料由负极粉体和水组成，以所述负极粉体的总重量为1为基准，所述负极粉体包括：负极活性材料95.8wt％～97.3wt％、负极导电剂0.3wt％～0.8wt％、负极粘结剂2.4wt％～3.4wt％；

其中，以所述负极活性材料的总重量为1为基准，所述负极活性材料由14wt％～18wt％预锂化的氧化亚硅和82wt％～86wt％石墨组成；

优选的，所述负极活性材料由14.8wt％～17.2wt％预锂化的氧化亚硅和82.8wt％～85.2wt％石墨组成。

2.根据权利要求1所述的高比能长循环21700型圆柱锂电池，其特征在于，所述负极导电剂由单壁碳纳米管和导电石墨按照重量比为1:3.28～19组成；

优选的，所述负极导电剂由单壁碳纳米管和导电石墨按照重量比为1:6～14组成。

3.根据权利要求1或2所述的高比能长循环21700型圆柱锂电池，其特征在于，所述负极粘结剂选自CMC、PAA、SBR、PAN中的至少两种；

优选的，所述负极粘结剂选自CMC/PAA、CMC/SBR/PAA、CMC/PAN中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的高比能长循环21700型圆柱锂电池，其特征在于，所述正极浆料由正极粉体和NMP组成，以所述正极粉体的总重量为1为基准，所述正极粉体包括：正极活性材料96.1wt％～98.3wt％、正极导电剂0.5wt％～1.5wt％、正极粘结剂1.2wt％～2.5wt％；

其中，所述正极导电剂由单壁碳纳米管和导电石墨按照重量比为1:5.25～36.5组成。

5.根据权利要求4述的高比能长循环21700型圆柱锂电池，其特征在于，所述正极导电剂由单壁碳纳米管和导电石墨按照重量比为1:8.33～24组成。

6.根据权利要求4所述的高比能长循环21700型圆柱锂电池，其特征在于，所述正极活性材料为单晶型NCM 811材料；

优选的，所述正极活性材料为单晶型NCM 811材料的粒径为3.0～5.0μm，比表面积为0.67～0.77m²/g，克容量≥195mAh/g。

7.根据权利要求1、4或6所述的高比能长循环21700型圆柱锂电池，其特征在于，所述隔膜为厚度为12～20μm的PE膜。

8.一种权利要求1～7中任意一项所述的高比能长循环21700型圆柱锂电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)正极的制备：以NMP为溶剂，将正极粘结剂制成固含量为5％～8％的胶水，然后在胶水中加入正极导电剂、正极活性材料，搅拌均匀后，得到浆料，加入NMP调整浆料的固含量为68～73％，粘度为4500～5500mPa.s，得到正极浆料；将正极浆料涂覆在正极集流体上，然后进行碾压、分条，得到正极片；

负极的制备：以水为溶剂，将负极粘结剂制成固含量为1.5％～2％的胶水，然后在胶水中加入负极导电剂、负极活性材料，搅拌均匀后，得到浆料，加入水调整浆料的固含量为42～47％，粘度为2500～3500mPa.s，得到负极浆料；将负极浆料涂覆在负极集流体上，然后进行碾压、分条，得到负极片；

(2)制片卷绕、装配、注液；

(3)预化成和老化。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述预化成制度为：

(1)0.005C恒流充电1h，至截止电压为3.65V；

(2)0.02恒流充电至3.65V。

10.根据权利要求8或9所述的制备方法，其特征在于，所述老化工艺为：将化成后的电池放入60℃的烘箱中，搁置时间为24～30h。