[发明专利]电芯的正极活性材料、高电压高倍率电芯及其制作方法

权利要求书

1.一种电芯的正极活性材料，其特征在于，其为改性镍钴锰酸锂，所述的改性镍钴锰酸锂中镍钴锰的摩尔比为：x:y:z,其中x＝1-99，y＝1-99，z＝1-99，x+y+z＝100；所述的改性镍钴锰酸锂为单晶结构，所述的改性镍钴锰酸锂为掺杂型镍钴锰酸锂、包覆型镍钴锰酸锂中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的电芯的正极活性材料，其特征在于，所述的改性镍钴锰酸锂粒度D50为1-15μm。

3.根据权利要求1所述的电芯的正极活性材料，其特征在于，所述掺杂型镍钴锰酸锂的掺杂为金属元素与非金属元素双掺杂，金属掺杂元素为Mg、Al、Rh、Zr、Ca、Ti、V中的一种或多种，非金属掺杂元素为F、N、C、S、P、Si的一种或多种，金属元素与非金属元素的掺杂量分别为0-100000ppm。

4.根据权利要求1所述的电芯的正极活性材料，其特征在于，所述包覆型镍钴锰酸锂的包覆层为非金属化合物、金属化合物中的一种或多种，其中非金属化合物为导电高分子，导电炭黑，碳纳米管，石墨烯，S、C、P、Si、B的化合物中的一种或多种，金属化合物为Al、Mg、Ca、Zr、Be、Ti、Zn的金属化合物的一种或多种，包覆量为0-100000ppm，包覆厚度为0-100μm。

5.一种高电压高倍率电芯，包括正极、负极和隔膜，其特征在于，所述电芯采用隔膜、正极、隔膜和负极相连的全极耳卷绕式结构；所述正极包括正极粘结剂、正极导电剂、正极集流体和权利要求1-4任意一项所述的正极活性材料；所述负极包括负极活性材料、负极导电剂、负极粘结剂和负极集流体。

6.根据权利要求5所述的高电压高倍率电芯，其特征在于，用于制作所述正极的正极浆料为将50-98份镍钴锰酸锂、0.5-10份正极导电剂、0.5-10份正极粘结剂与溶剂制成的固含量为40-80％的浆料。

7.根据权利要求5所述的高电压高倍率电芯，其特征在于，所述正极粘结剂采用聚偏氟乙烯，羧基纤维素钠，聚丙烯酸中的一种或多种；所述正极导电剂采用导电炭黑，碳纳米管，石墨烯，碳纤维中的一种或多种；正极集流体采用铝箔。

8.根据权利要求5所述的高电压高倍率电芯，其特征在于，用于制作所述负极的负极浆料为将70-98份负极活性材料，0.5-10份负极导电剂，0.5-10份负极粘结剂与溶剂制成的固含量为30-60％的浆料。

9.根据权利要求5所述的高电压高倍率电芯，其特征在于，所述负极导电剂采用导电炭黑、碳纳米管、石墨烯、碳纤维中的一种或多种；所述负极粘结剂采用羧基纤维素钠、丁苯橡胶、聚偏氟乙烯、聚丙烯酸中的一种或多种；所述负极集流体采用铜箔。

10.一种权利要求5所述高电压高倍率电芯的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)配料：正极浆料配制是先将粘结剂加入溶剂中搅拌0.5-10小时，然后加入导电剂搅拌0.5-10小时，最后加入锰酸锂和镍钴锰酸锂搅拌0.5-10小时制成的浆料；负极浆料配置是先将粘结剂加入溶剂中搅拌0.5-10小时，然后加入导电剂搅拌0.5-10小时，再加入负极材料搅拌0.5-10h制成的浆料；

(2)涂布：将搅拌好的浆料均匀的涂布在正负极箔材上面；其中正极铝箔厚度为12-25μm，负极铜箔厚度为6-20μm；

(3)辊压：将涂布好的正负极片分别通过辊压机辊压到合适厚度；

(4)分切：将辊压后的极片通过分切机分切到合适宽度；

(5)卷绕：将分切好的正负极片以及隔膜按照隔膜，正极片，隔膜，负极片的相连的方式卷绕在卷针上，卷绕完成之后用胶带粘好；

(6)装配：将正极铝极耳焊接到卷绕好的卷芯正极集流体上，将负极铜镍极耳焊接到卷绕好的卷芯负极集流体上；然后将焊接好的卷芯装入铝塑膜包装内，进行顶封；

(7)烘烤：将顶封好的电芯在真空状态下进行烘烤0.5-96小时；

(8)注液及化成：将烘烤后的卷芯注入电解液，化成后将电池内的气体排出，对气袋侧进行密封并切除气袋；

(9)分容。