[發明專利]高容量三元材料18650鋰電池

在審

• 申請號: 201611147228.9
• 申請日: 2016-12-13
• 公開（公告）號: CN108232304A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 天津池瑞科技有限公司
• 主分類號: H01M10/058
• 分類號: H01M10/058;H01M4/525;H01M4/583;H01M10/0525
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種高容量三元材料18650鋰電池，包括圓柱體外殼，外殼內設有正極集流體與負極集流體，所述正極集流體與負極集流體之間設置有隔膜，所述正極集流體設置有鎳鈷鋁酸鋰制成的正極活性物質，所述負極集流體設置有石墨制成的負極活性物質，所述外殼內設置有電解液，還包括SuperP制成的導電劑，<u>聚偏氟烯</u>制成的粘接劑，羧甲基纖維素鈉制成的增稠劑，丁苯橡膠制成的粘接劑；所述外殼兩端為蓋帽。本發明所使用的負極材料石墨具有比容量高、循環性能好、造價低等特點。由鎳鈷鋁酸鋰?石墨制成的高容量三元材料18650鋰電池，具有容量達到3300mAh，循環性能優良，0.5C/0.5C循環300周后容量保持率在85%以上。

技術領域

本發明涉及一種高容量三元材料18650鋰電池，尤其涉及鎳鈷鋁酸鋰-石墨鋰離子電池。

背景技術

鋰離子電池由于其具有高電壓、高容量、安全性好、環境友好等特點使得其在各電子領域中得到了廣泛的應用。鋰離子電池種類繁多，有方形電池、鋁殼電池、軟包電池、圓柱電池，有偏重容量型的，有偏重倍率型的。其中容量型的18650圓柱電池由于其具有尺寸固定、容量高等特點廣泛主要應用在移動電源、筆記本電腦、電動自行車、電動汽車等領域。目前市面上容量型圓柱電池以2000mAh、2200mAh等容量為主。不過隨著各領域的發展，對電池的性能要求也不斷增加，尤其對電池的能量密度要求更高。傳統的以鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、鎳錳鈷酸鋰為正極材料的鋰離子電池已較難滿足高能量密度的要求。尤其隨著電動汽車領域的發展，需要高比能量的電池以滿足電動汽車長的行駛里程數。因此有必要尋找一種合適的正極材料，制備出容量更高的電池。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術存在的以上問題，提供一種高容量的圓柱型18650鋰離子電池，它具有成本低、容量高、循環性能優良的特點。

為實現上述技術目的，達到上述技術效果，本發明通過以下技術方案實現：

一種高容量三元材料18650鋰電池，包括圓柱體外殼，外殼內設有正極集流體與負極集流體，所述正極集流體與負極集流體之間設置有隔膜，所述正極集流體設置有鎳鈷鋁酸鋰制成的正極活性物質，所述負極集流體設置有石墨制成的負極活性物質，所述外殼內設置有電解液，還包括SuperP制成的導電劑，聚偏氟烯制成的粘接劑，羧甲基纖維素鈉制成的增稠劑，丁苯橡膠制成的粘接劑；所述外殼兩端為蓋帽。

優選的，所述正極活性物質采用高比容量的鎳鈷鋁酸鋰材料。

優選的，所述負極活性物質采用高比容量的復合人造石墨材料。

優選的，所述正極集流體采用厚度為13-15μm的鋁箔材料。

優選的，所述負極集流體采用厚度為6-8μm的銅箔材料。

優選的，所述隔膜采用PP/PE/PP三層微孔陶瓷隔膜。

優選的，所述蓋帽采用含PTC及CID的防爆蓋帽。

進一步的，所述電解液為溶于碳酸乙烯酯（EC）和碳酸丙烯酯（PC）二甲基碳酸酯（DMC）混合溶液的六氟磷酸鋰（LiPF6）。

一種高容量三元材料18650鋰電池的制備方法，包括以下步驟：

（1）制備漿料：正極漿料制備，按質量比為鎳鈷鋁酸鋰96-98.5%、導電劑0.5-1.5%、粘接劑1-3%，以N-甲基吡咯烷酮為溶劑在行星分散真空攪拌機中以公轉10-30Hz、自轉15-45Hz將材料制備成固含量在68%-75%，粘度在2000-5000mPa.s的漿料；負極漿料制備，按質量比為石墨95-97%、導電劑0-0.5%、增稠劑1-3%、粘接劑1-3%，以去離子水為溶劑在行星分散真空攪拌機中以公轉10-30Hz、自轉15-45Hz將材料制備成固含量在52%-58%，粘度在1500-4500mPa.s的漿料；