[发明专利]一种采用新的负极材料的动力电池的制备方法

说明书

本发明提供一种采用新的负极材料的动力电池的制备方法。正极采用高镍NCM811三元材料，负极材料采用表面包覆技术的石墨负极材料，隔膜采用高孔隙率的PE基膜，电解液中添加功能电解质锂盐、EC、EMC、DMC溶剂及正、负极成膜添加剂。该电池能够在提高电池能量密度的同时，提高电池大倍率电流放电和安全性。

技术领域

本发明涉及锂离子动力电池技术领域，尤其涉及一种采用新的负极材料的动力电池的制备方法。

背景技术

在全球性资源紧缺和环境恶化的背景下，电动汽车由于其能源清洁、无污染排放等优势从概念走向产业蓬勃发展起来，作为电动汽车核心环节的动力电池也迎来了较好的发展机遇。随着低成本、高能量密度、高功率密度和安全性能高的动力电池，以及低成本、质量轻、体积小的燃料电池商品化的实现，电动汽车必将成为21世纪的主流交通工具。

当前的电动力汽车的市场电池正极材料主要采用橄榄石结构的磷酸铁锂材料，橄榄石结构的磷酸铁锂（LiFePO₄），具有安全性高的优点，但存在放电电压低（3.3V）、振实密度低等不足。日韩及欧美市场，电池正极材料主要采用层状结构的锰酸锂材料，但是高温性能较差。一些公司采用镍钴锰三元材料作为正极，材料克容量、压实密度以及电池能量密度高于磷酸铁锂和锰酸锂体系，但是安全性较差。

发明内容

本发明公开了一种能够在提高电池能量密度的同时，提高电池大倍率电流放电和安全性能的采用新的负极材料的动力电池的制备方法。

本发明采用的技术方案是：一种采用新的负极材料制备的动力电池的制备方法，由正极极片、隔膜、负极极片、电解液、外壳和外接端子组成，其特征在于：所述正极极片包括铝箔集流体和涂在铝箔集流体上面的正极材料，正极材料包括正极活性物质、正极导电剂、正极粘结剂和正极溶剂，正极活性物质为层状结构的锂-镍-钴-锰化合物三元材料，正极导电剂为碳纳米管、导电炭黑、鳞状石墨、气相生长碳纤维中一种或几种混合，正极粘结剂为聚偏二氟乙烯，正极溶剂为N-N-二甲基吡咯烷酮，正极材料混合后均匀涂覆在铝箔集流体上，烘干，辊压，制成正极极片；所述隔膜为高孔隙率的PE基膜；所述电解液由电解质锂盐、有机溶剂及成膜添加剂组成；所述负极极片包括铜箔集流体和涂在铜箔就流体上面的负极材料，负极材料包括负极活性物质、负极导电剂、负极粘结剂和负极溶剂，负极活性物质采用天然石墨、人造石墨、软碳、硬碳中一种作为负极材料，负极溶剂采用去离子水，负极导电剂采用碳纳米管、导电炭黑、纳米碳纤维、石墨导电剂中一种或几种混合，负极粘结剂采用羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶、聚酰亚胺、聚丙烯酸中一种或几种混合，负极材料均匀混合后，涂覆在铜箔集流体上烘干，辊压，制成负极极片。

进一步地，所述层状结构的锂-镍-钴-锰化合物三元材料的混合分子式为LiNiaCobMn1-a-bO2, 其中0.6≤a≤0.8，0.1≤b≤0.2。

进一步地，所述层状结构的锂-镍-钴-锰化合物三元材料的混合分子式优选为LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2或LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂。

进一步地，所述正极极片，极片双面密度为270~273m²/g，正极导电剂的含量为1.8~2.0%。

进一步地，所述PE基膜为PE、PP、PP-PE-PP、PET中的一种；基膜厚度为14~18μm；孔隙率为39~47%。

进一步地，所述电解质锂盐采用LiPF6添加LiTFSI或LiBOB，锂盐摩尔浓度为0.9~1.6mol/L，其中LiTFSI的摩尔占比为1~20%、LiBOB摩尔比1~10%。