[发明专利]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，包括正极和负极，所述正极包括正极活性物质、正极导电剂及正极粘接剂，所述负极包括负极活性物质、负极导电剂及负极粘接剂；所述正极活性物质为富锂锰基材料和镍钴锰三元材料的混合材料，所述负极活性物质为石墨材料和硅基材料的混合材料；

所述石墨材料和硅基材料的混合材料中的石墨材料和硅基材料的质量比为（0.1-50）:1，所述负极粘接剂包括羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶及聚酰亚胺，所述正极粘接剂为聚偏氟乙烯，所述正极导电剂包括粒径30-40nm的颗粒导电炭黑和碳纳米管，所述负极导电剂包括30-40nm的颗粒导电炭黑，所述富锂锰基材料和镍钴锰三元材料的混合材料包括富锂锰基材料和镍钴锰三元材料；

其中所述富锂锰基材料和镍钴锰三元材料的混合材料中富锂锰基材料和镍钴锰三元材料的质量比为（1-1.67）:1。

2.如权利要求1所述的高比能量锂离子电池，其特征在于，所述石墨材料和硅基材料的混合材料中的石墨材料和硅基材料的质量比为24.28:1。

3.如权利要求2所述的高比能量锂离子电池，其特征在于，所述镍钴锰三元材料由SnO₂靶向包覆。

4.如权利要求1至3中任一所述的高比能量锂离子电池，其特征在于，所述正极活性物质在所述正极中的质量占了95%以上，所述负极活性物质在所述负极中的质量占了95%以上。

5.如权利要求1至3中任一所述的高比能量锂离子电池，其特征在于，所述正极粘接剂包括PVDF 5130。

6.如权利要求1至3中任一所述的高比能量锂离子电池，其特征在于，所述镍钴锰三元材料为NCM532。

7.一种制备方法，用于制造如权利要求3所述的高比能量锂离子电池，其特征在于，所述制备方法包括：

制备正极：将正极活性物质、正极导电剂及正极粘接剂按比例混合，搅拌均匀后涂覆在铝箔上，烘干后辊压切片，得到正极；

制备负极：将负极活性物质、负极导电剂及负极粘接剂按比例混合搅拌均匀后涂覆在铜箔上，烘干后辊压切片，得到负极；

制备干电芯：用制备的所述负极和所述正极制备得到干电芯；及

制备电池；

其中，SnO₂靶向包覆的镍钴锰三元材料由以下步骤制得：采用镍钴锰三元材料和SnO2粉末以质量比98:2的比例进行等离子体辅助球磨，球磨8h后获得SnO₂靶向包覆的镍钴锰三元材料。

8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述干电芯的制备包括：以聚乙烯膜作为隔膜，将正极、隔膜、负极按顺序叠好，隔膜将正极和负极隔开，最外层均为负极，焊接极耳后得到干电芯；所述聚乙烯膜单面涂覆陶瓷材料。

9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述制备电池包括电解液的制备和电池的封装，所述电解液的制备包括：将六氟磷酸锂作为锂盐混合溶解在乙烯碳酸酯、碳酸丙烯酯和碳酸二甲酯质量比为1:1:1的溶剂中得到电解液；所述电池的封装包括：注入电解液后并预封，静置、化成、二封、分容、老化后得到所述高比能量锂离子电池。