[发明专利]一种高能量密度动力电池的制备方法

权利要求书

1.一种高能量密度锂离子动力电池的制备方法，包括正极极片、隔膜、负极极片、电解液、外接端子和外壳，其特征在于：所述正极极片是由正极集流体铝箔和涂在铝箔上的正极活性物质制得，正极活性物质包括正极材料、正极溶剂、正极导电剂和正极粘结剂，

所述正极极片制作：正极材料为掺入高电位的镍锰酸锂材料的钴酸锂，正极溶剂采用N-N-二甲基吡咯烷酮，正极导电剂采用导电炭黑、碳纳米管、鳞状石墨、气相生长碳纤维一种或几种材料，正极粘结剂采用聚偏二氟乙烯，混合后均匀涂覆在正极的集流体铝箔上，然后烘干，碾压，制片；

所述隔膜为双面涂层隔膜，采用具有微孔结构的双面涂层隔膜，基膜为PP或PE，厚度为12~16μm，孔隙率为43~50%，基膜双面涂层为聚偏氟乙烯和无机物的混合物，其中聚偏氟乙烯的质量比重大于50%，单面涂层厚度为2~4μm，单面涂布面密度为2~6g/m2，无机物为氧化铝、氧化硅、氢氧化镁、羟基氧化铝中的一种，无机物一次颗粒粒径为10~200nm；

所述正极极片是由负极集流体铜箔和涂在铜箔上的负极活性物质制得，负极活性物质包括负极材料、负极溶剂、负极导电剂和负极粘结剂，

负极材料为天然石墨、人造石墨、硅碳中一种或多种，负极溶剂采用去离子水，负极导电剂为导电炭黑、碳纳米管、鳞状石墨、气相生长碳纤维至少一种材料，负极粘结剂为聚酰胺、羧甲基纤维素钠、丁乳橡胶至少一种材料，均匀混合后涂覆在负极集流体铜箔上烘干，碾压，制片；

所述电解液由电解质锂盐、有机溶剂及成膜添加剂组成；

所述电解质锂盐浓度为1.2mol/L，电解质锂盐采用LiFSi与LiBOB双组分搭配，LiFSi:LiBOB＝8:2，有机溶剂包含有机溶剂中含有碳酸酯类和线性羧酸酯，碳酸酯类为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙稀酯中的至少一种，线性羧酸酯为乙酸甲酯、乙酸乙酯、甲酸甲酯、丙酸甲酯、丁酸甲酯中的至少一种，线性羧酸酯质量占比为10~40%；

所述外接端子，正极采用铝材质，负极采用镍材质或铜镀镍材质；

所述外壳为塑壳、钢壳、铝壳或者铝塑膜中的一种；

以卷绕方式，将正极极片、隔膜、负极极片卷绕形成电芯，电芯热压后入钢壳，注入电解液，焊盖帽，将电池封口，预充-化成-分容，制成圆柱形锂离子动力电池。

2.根据权利要求1所述的一种高能量密度锂离子动力电池的制备方法，其特征是：所述钴酸锂化合物的分子式为LiCoO₂，其中掺杂镍锰酸锂材料的量为0.01≦x≦0.05。

3.根据权利要求1或2所述的一种高能量密度锂离子动力电池的制备方法，其特征是：所述正极材料掺入高电位的镍锰酸锂材料的钴酸锂一次颗粒范围为20~300nm，碳含量1.0~3wt%，比表面积10~30m²/g。

4.根据权利要求3所述的一种高能量密度锂离子动力电池的制备方法，其特征是：所述正极材料掺入高电位的镍锰酸锂材料的钴酸锂一次颗粒范围优选一次颗粒20~150nm，碳含量1.8~2.6%，比表面积20~30 m²/g。

5.根据权利要求1所述的一种高能量密度锂离子动力电池的制备方法，其特征是：所述正极极片双面密度为100~146m²/g，导电剂质量占比为2~5%。

6.根据权利要求1所述的一种高能量密度锂离子动力电池的制备方法，其特征是：所述电解质锂盐为LiPF6、LiTFSI、LiBOB中两种以上的混合，锂盐摩尔浓度为0.5~1.6mol/L，其中LiTFSI的摩尔占比为1~20%，LiBOB的摩尔占比为1~35%。

7.根据权利要求1所述的一种高能量密度锂离子动力电池的制备方法，其特征是：所述成膜添加剂中含有腈类化合物，腈类化合物为己二腈和丁二腈中的至少一种，腈类化合物质量占比为0.5~1%。