專利名稱：一種高電壓高比能量鋰離子電池及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋰離子電池能源技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及高電壓高比能量鋰離子電池及其 制備方法。
背景技術(shù)：
自1990年日本索尼公司率先研制成功鋰離子電池并將其商品化以來，鋰離子電 池技術(shù)就得到了迅猛的發(fā)展。特別是進入二十一世紀，各種便攜式電子設(shè)備、太陽能風能發(fā) 電儲能電池及電動汽車的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，對于比能量高、循環(huán)使用壽命長、低成本的 鋰離子電池的需求顯得十分迫切。困擾鋰離子電池在電動汽車領(lǐng)域及太陽能風能發(fā)電儲能領(lǐng)域大規(guī)模應(yīng)用的突出 問題主要是比能量低、成本較高。目前商業(yè)化的鋰離子電池的主要正極材料為LiCo02、 LiMn2O4、LiFePO4、NMC三元材料、NCA三元材料，負極材料主要為石墨和硬碳，電解液以LiPF6 作為鋰鹽的有機液體電解液為主。由于正極材料的比容量在115 165mAh/g、放電電壓平 臺在3. 6 3. 8V，而負極材料的比容量在300 350mAh/g范圍左右，因此其組成的鋰離子 電池比能量較低，限制了鋰離子電池比能量的進一步提高。為克服目前鋰離子電池比能量低、電壓低、成本高等問題，人們開展了大量的研究 工作，這些研究工作主要集中在兩個方面一方面是對現(xiàn)有正、負極材料的摻雜改性，提高其電化學性能；另一方面就是對新型高比容量正、負極材料的研究開發(fā)，及與其相匹配電池體系 的新型電解液的研究開發(fā)。公開號CN200910192304. 1公開了第四代鋰離子電池及其制備方法，其正極活性 物質(zhì)采用的是鎳基鋰氧化合物三元材料Lia (NixMnyMz) O2，其中1 < a < 1. 2，0 < χ < 0. 9， 0 < y ^ 0.9,0 < ζ ^ 0. 5，Μ = Ti、Ge、V，而這種鋰離子電池的比能量、開路電壓和放電電 壓平臺較低，且含有貴重金屬及有毒金屬，成本較高，對環(huán)境也造成一定的負面影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決電動汽車及儲能用鋰離子電池的高電壓、高比能量、低成本問題， 本發(fā)明的目的在于提供一種高電壓高比能量鋰離子電池及其制備方法。采用高電壓高比 容量的材料LiMxMn2_x04/C為正極活性物質(zhì)，高比容量的硅基復(fù)合材料為負極活性物質(zhì)，正 負極電極的制備采用獨特的工藝配方和先進的制造工藝技術(shù)，注入功能型的有機液體電解 液，制造出高電壓高比能量低成本的鋰離子電池。具體技術(shù)方案如下一種高電壓高比能量鋰離子電池，包括正極、負極、多孔隔膜、電解液和電池外殼， 所述正極活性物質(zhì)為5V高電壓二元復(fù)合材料LiNixMn2_x04/C，其中，0 < χ ^ 0. 5，所述負極 的活性物質(zhì)為硅基復(fù)合材料.進一步地，所述正極活性物質(zhì)為5V高電壓二元復(fù)合材料為LiNia5Mni.504/C和LiNia4MnL604/C。進一步地，所述負極的活性物質(zhì)為硅/石墨復(fù)合材料。進一步地，所述硅基復(fù)合材料的粒度D5tl小于6 μ m，比表面大于2. 0m2/g。進一步地，所述電解液為有機液體電解液，其中，電解液的電解質(zhì)鋰鹽為LiPF6、 LiClO4, LiBOB, LiBF6, LiAsPF6, LiCF3S03、LiN (CF3SO2) 2、Li (C2F5) 3PF3、Li (C3F7) 3PF3 的一種或 至少2種鹽的混合物；電解液的溶劑為碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙脂、 碳酸甲乙酯、四氫呋喃、二氧戊環(huán)中的一種或至少2種溶劑的混合體系。進一步地，所述多孔隔膜為聚丙烯、聚乙稀、聚丙烯與聚乙烯復(fù)合薄膜中的一種。進一步地，所述多孔隔膜插在正極與負極之間。進一步地，所述電池外殼為鋼殼、鋁殼、鋁塑復(fù)合膜或塑料外殼。上述高電壓高比能量鋰離子電池的制備方法，進一步地，采用如下步驟(1)將按照重量進行配比的86% -95%的硅基復(fù)合材料、2. 5% 的導(dǎo)電劑和 2. 5% -7%的粘結(jié)劑均勻分散于溶劑中制成負極漿料，以9 μ m-13 μ m厚的銅箔為集流體， 將負極漿料涂敷到銅箔正反面上并干燥，經(jīng)熱滾壓機碾壓，按設(shè)計尺寸，分條裁切/模切， 制成負極片；(2)將按照重量進行配比的86% -95%的高電壓二元復(fù)合材料LiNixMrvxO4/ C、2.5% -7%的導(dǎo)電劑和2.5% -7%的粘結(jié)劑均勻分散于溶劑中制成正極漿料，以 15 μ m-25 μ m厚的鋁箔為集流體，將正極漿料涂敷到鋁箔正反面上并干燥，經(jīng)熱滾壓機碾 壓，按設(shè)計尺寸，分條裁切/模切，制成正極片；(3)電解液為有機液體電解液，將電解質(zhì)鋰鹽溶解到溶劑當中，再添加重量比為 1% -5%的添加劑物質(zhì)均勻混合而制得；(4)所述的多孔隔膜為聚丙烯、聚乙稀及其聚丙烯與聚乙烯復(fù)合材料的薄膜。(5)將所述的負極片、多孔隔膜、正極片按先后順序?qū)盈B起來，完畢后包膜和貼終 止膠帶，焊極耳，用電池外殼進行封裝，注電解液，封口，制得鋰離子電池。進一步地，所述負極涂覆量為12-36mg/cm2，正極的涂覆量為12-36mg/cm2，和/ 或所述的導(dǎo)電劑為超導(dǎo)炭黑、導(dǎo)電石墨或?qū)щ娞技{米管中其中一種或幾種的混合物，和/ 或所述的粘結(jié)劑為聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯或聚合類樹脂，和/或所述正、負極漿料中的 溶劑為N-甲基吡咯烷酮、二甲基酰胺或二甲基乙酰胺，和/或所述添加劑物質(zhì)為ES、W、 LiN(CF3SO2)2、環(huán)己烷、金剛烷、12-冠-4醚中的一種或幾種的混合物。優(yōu)選地，高電壓高比能量鋰離子電池，包括正極、負極、多孔隔膜、電解液，電池 外殼；其中所述的負極的活性物質(zhì)為硅基復(fù)合材料，優(yōu)先選用硅/石墨復(fù)合材料。所述 的正極活性物質(zhì)為5V高電壓二元復(fù)合材料LiNixMn2_x04/C(0 < χ彡0. 5，典型代表化學 式 LiNi0.5MnL504/C 和 LiNi0.4MnL604/C)，優(yōu)先選用 LiNi0.5MnL504/Co 所述的電解液為有機 液體電解液，其中電解液的電解質(zhì)鋰鹽為LiPF6、LiClO4, LiBOB, LiBF6, LiAsPF6, LiCF3S03、 LiN(CF3SO2)2, Li (C2F5)3PF3^ Li (C3F7)3PF3的一種或至少2種鹽的混合物；電解液的溶劑為 碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙脂、碳酸甲乙酯、四氫呋喃、二氧戊環(huán)中的 一種或至少2種溶劑的混合體系；所述的多孔隔膜為聚丙烯、聚乙稀、聚丙烯與聚乙烯復(fù)合 薄膜中的一種。所述的電池外殼為鋼殼、鋁殼、鋁塑復(fù)合膜及塑料外殼。上述硅基復(fù)合材 料的粒度(D5tl)為小于6 μ m，比表面大于2. OmVg0上述高電壓二元復(fù)合材料LiNixMn2_x04/C，0<x彡0.5，其典型代表化學式為LiNi0.5MnL504/C和LiNi0.4MnL604/C,優(yōu)先選用 LiNia5Mr^5CVC 材料。一種高電壓高比能量鋰離子電池及其制備方法，包括以下步驟將含86% -95%重量的硅基復(fù)合材料、2. 5% -7%重量的導(dǎo)電劑和2. 5% -7%重 量的粘結(jié)劑均勻分散于溶劑中制成負極漿料，以9 μ m-13 μ m厚的銅箔為集流體，將負極 漿料涂敷到銅箔正反面上并干燥，經(jīng)熱滾壓機碾壓，按設(shè)計尺寸，分條裁切/模切，制成負 極片；將含86% -95%重量的高電壓二元復(fù)合材料LiNixMn2_x04/C、2. 5% 的導(dǎo)電劑和 2. 5% -7%的粘結(jié)劑均勻分散于溶劑中制成正極漿料，以15 μ m-25 μ m厚的鋁箔為集流體， 將正極漿料涂敷到鋁箔正反面上并干燥，經(jīng)熱滾壓機碾壓，按設(shè)計尺寸，分條裁切/模切， 制成正極片；電解液為有機液體電解液，它是將電解質(zhì)鋰鹽溶解到溶劑當中，再添加重量比 為-5%的添加劑物質(zhì)均勻混合而制得。所述的多孔隔膜為聚丙烯、聚乙稀及其聚丙烯 與聚乙烯復(fù)合材料的薄膜。將所述的負極片、多孔隔膜、正極片按先后順序?qū)盈B起來，完畢 后包膜和貼終止膠帶，焊極耳，用電池外殼進行封裝，注電解液，封口，制得鋰離子電池?；?成后處理。上述負極涂覆量為12-36mg/cm2，正極的涂覆量為12-36mg/cm2。上述的導(dǎo)電劑為 超導(dǎo)炭黑、導(dǎo)電石墨或?qū)щ娞技{米管中其中一種或幾種的混合物，上述的粘結(jié)劑為聚四氟 乙烯、聚偏氟乙烯或聚合類樹脂。上述正、負極漿料中的溶劑為N-甲基吡咯烷酮、二甲基酰 胺或二甲基乙酰胺。上述添加劑物質(zhì)為ES、VC、LiN(CF3SO2)2、環(huán)己烷、金剛烷、12-冠-4醚 中的一種或幾種的混合物。本發(fā)明采用高比能量的正負極復(fù)合改性材料和獨特的鋰離子電池制造工藝技術(shù)， 大幅度提高鋰離子電池的比能量，降低了成本。


圖1為本發(fā)明的高比能量鋰離子電池的制作工藝流程圖。圖2為本發(fā)明實施實例1單體電池的充放電曲線圖。圖3為本發(fā)明實施實例1單體電池的循環(huán)曲線圖。圖4為本發(fā)明實施實例2單體電池的充放電曲線圖。圖5為本發(fā)明實施實例2單體電池的循環(huán)曲線圖。
具體實施例方式下面根據(jù)附圖對本發(fā)明進行詳細描述，其為本發(fā)明多種實施方式中的一種優(yōu)選實 施例。參照附圖，本實施例的高電壓高比能量鋰離子電池包括正極、負極、多孔隔膜、 電解液、電池外殼，其中所述的正極活性物質(zhì)為高電壓二元復(fù)合材料LiNixMn2_x04/C(0 < χ 彡 0. 5，典型代表化學式 LiNi0.5MnL 504/C 和 LiNi0.4MnL 604/C)，優(yōu)先選用 LiNi0.5MnL 504/C ； 所述的負極的活性物質(zhì)為硅基復(fù)合材料，優(yōu)先選用硅/石墨復(fù)合材料；所述的電解液為有 機液體電解液，其中電解液的電解質(zhì)鋰鹽為LiPF6、LiC104、LiB0B、LiBF6、LiAsPF6、LiCF3S03、 LiN(CF3SO2) 2、Li (C2F5)3PF3^Li (C3F7)3PF3的一種或至少2種鹽的混合物；電解液的溶劑為碳 酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙脂、碳酸甲乙酯、四氫呋喃、二氧戊環(huán)中的一種或至少2種溶劑的混合體系；所述的多空隔膜為聚丙烯、聚乙稀、聚丙烯與聚乙烯復(fù)合薄 膜中的一種；所述的電池外殼為鋼殼、鋁殼、鋁塑復(fù)合膜及塑料外殼。本實施例的高電壓高比能量鋰離子電池及其制備方法，包括以下步驟(1)將含86% -95%重量的硅基復(fù)合材料、2. 5% -7%重量的導(dǎo)電劑和2. 5% -7% 重量的粘結(jié)劑均勻分散于溶劑中制成負極漿料，以9μπι-13μπι厚的銅箔為集流體，將負極 漿料涂到銅箔正反面上并干燥，經(jīng)熱滾壓機碾壓，按設(shè)計尺寸，分條裁切/模切，制成負極 片。(2)將含86% -95%重量的高電壓二元復(fù)合材料LiNixMn2_x04/C、2. 5% -7%的導(dǎo) 電劑和2. 5% -7%的粘結(jié)劑均勻分散于溶劑中制成正極漿料，以15μπι-25μπι厚的鋁箔為 集流體，將正極漿料涂覆到鋁箔正反面上并干燥，經(jīng)熱滾壓機碾壓，按設(shè)計尺寸，分條裁切/ 模切，制成正極片。(3)電解液為有機液體電解液，它是將電解質(zhì)鋰鹽溶解到溶劑當中，再添加重量比 為-5%的添加劑物質(zhì)均勻混合而制得。(4)所述的多孔隔膜為聚丙烯、聚乙稀及其聚丙烯與聚乙烯復(fù)合材料的薄膜。(5)將所述的負極片、多孔隔膜、正極片按先后順序?qū)盈B起來，完畢后包膜和貼終 止膠帶，焊極耳，用電池外殼進行封裝，注電解液，封口，制得鋰離子電池。(6)化成后處理。上述負電極涂覆量為12-36mg/cm2，正電極的涂覆量為12-36mg/cm2。上述的導(dǎo)電劑為超導(dǎo)炭黑、導(dǎo)電石墨或?qū)щ娞技{米管中其中一種或幾種的混合 物，上述的粘結(jié)劑為聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯或聚合類樹脂。上述正負極漿料中的溶劑為N-甲基吡咯烷酮、二甲基酰胺或二甲基乙酰胺。上述添加劑物制為ES、W、LiN(CF3SO2)2、環(huán)己烷、金剛烷、12-冠_4醚中的一種或 幾種的混合物。優(yōu)選實施實例1按質(zhì)量百分比，將93 %的正極活性物質(zhì)LiNia5MnL 504/C材料，1. 5 %的超導(dǎo)碳黑， 1. 5%的導(dǎo)電石墨，4%的粘結(jié)劑聚偏氟乙烯，以N-甲基吡咯烷酮作為溶劑，混合攪拌，使其 均勻混合，制成漿料，以20 μ m厚的鋁箔作為集流體，將漿料涂覆到鋁箔上，并控制溫度為 120°C的條件下干燥8h。將極片碾壓、再在惰性氣氛環(huán)境下110°C干燥12h，然后模切，制成正極片，電極壓 實密度為3. 2g/cm3。按質(zhì)量百分比，將92%的負極硅/石墨復(fù)合材料，3%的超導(dǎo)碳黑，5%的粘結(jié)劑聚 偏氟乙烯，以N-甲基吡咯烷酮作為溶劑，混合攪拌，使其均勻混合，制成漿料，以IOym厚的 銅箔作為集流體，將漿料涂到銅箔上，并控制溫度為120°C的條件下干燥他。將極片碾壓、再在惰性氣氛環(huán)境下110°C干燥12h，然后模切，制成正極片，電極壓 實密度為1. 6g/cm3。將制得的正極、隔膜、負極層疊起來，完畢后包膜和貼膠帶，焊極耳，用鋁殼進行封 裝，注電解液，密封封口，制得鋰離子電池。將所制得的單體鋰離子電池電池，靜置Mh，然后放到電池化成柜上，充放電電壓 范圍為3. 5V 4. 9V，以0. IC的電流，恒流限壓充電，再以0. IC的電流，恒流放電，充放電循環(huán)3次。化成好后，測試并記錄電池的內(nèi)阻為7. 39m Ω，容量為5. 6IAh,開路電壓為4. 807V, 放電電壓平臺為4.610V。300次循環(huán)后電池容量保持率為87.2%。(見圖2，圖3)優(yōu)選實施實例2按質(zhì)量百分比，將88%的正極活性物質(zhì)LiNia5Mni.504/C材料，3. 0%的超導(dǎo)碳黑， 3. 0%的導(dǎo)電石墨，6%的粘結(jié)劑聚偏氟乙烯，以N-甲基吡咯烷酮作為溶劑，混合攪拌，使其 均勻混合，制成漿料，以20 μ m厚的鋁箔作為集流體，將漿料涂覆到鋁箔上，并控制溫度為 120°C的條件下干燥8h。將極片碾壓、再在惰性氣氛環(huán)境下110°C干燥12h，然后模切，制成正極片，電極壓 實密度為2. 8g/cm3。按質(zhì)量百分比，將88%的負極硅/石墨復(fù)合材料，5%的超導(dǎo)碳黑，7%的粘結(jié)劑聚 偏氟乙烯，以N-甲基吡咯烷酮作為溶劑，混合攪拌，使其均勻混合，制成漿料，以IOym厚的 銅箔作為集流體，將漿料涂到銅箔上，并控制溫度為120°C的條件下干燥他。將極片碾壓、再在惰性氣氛環(huán)境下110°C干燥12h，然后模切，制成正極片，電極壓 實密度為1. 4g/cm3。將制得的正極、隔膜、負極層疊起來，完畢后包膜和貼膠帶，焊極耳，用鋼殼進行封 裝，注電解液，密封封口，制得鋰離子電池。將所制得的單體鋰離子電池電池，靜置Mh，然后放到電池化成柜上，充放電電壓 范圍為3. 5V 4. 9V，以0. IC的電流，恒流限壓充電，再以0. IC的電流，恒流放電，充放電循 環(huán)3次?；珊煤螅瑴y試并記錄電池的內(nèi)阻為5. 25m Ω，容量為10. 56Ah，開路電壓為4. 806V, 放電電壓平臺為4.603V。300次循環(huán)后電池容量保持率為85.7%。(見圖4，圖5)優(yōu)選實施實例3按質(zhì)量百分比，將90%的正極活性物質(zhì)LiNia5Mni.504/C材料，2. 5%的超導(dǎo)碳黑， 2. 5%的導(dǎo)電石墨，5%的粘結(jié)劑聚偏氟乙烯，以N-甲基吡咯烷酮作為溶劑，混合攪拌，使其 均勻混合，制成漿料，以20 μ m厚的鋁箔作為集流體，將漿料涂覆到鋁箔上，并控制溫度為 120°C的條件下干燥8h。將極片碾壓、再在惰性氣氛環(huán)境下110°C干燥12h，然后模切，制成正極片，電極壓 實密度為3. Og/cm3。按質(zhì)量百分比，將90 %的負極硅/石墨復(fù)合材料，4. 5 %的超導(dǎo)碳黑，5. 5 %的粘結(jié) 劑聚偏氟乙烯，以N-甲基吡咯烷酮作為溶劑，混合攪拌，使其均勻混合，制成漿料，以10 μ m 厚的銅箔作為集流體，將漿料涂到銅箔上，并控制溫度為120°C的條件下干燥他。將極片碾壓、再在惰性氣氛環(huán)境下110°C干燥12h，然后模切，制成正極片，電極壓 實密度為1. 5g/cm3。將制得的正極、隔膜、負極層疊起來，完畢后包膜和貼膠帶，焊極耳，用鋼殼進行封 裝，注電解液，密封封口，制得鋰離子電池。將所制得的單體鋰離子電池電池，靜置Mh，然后放到電池化成柜上，充放電電壓 范圍為3. 5V-4. 9V，以0. IC的電流，恒流限壓充電，再以0. IC的電流，恒流放電，充放電循環(huán) 3次?；珊煤?，測試并記錄電池的內(nèi)阻為5. 27m Ω，容量為10. 39Ah，開路電壓為4. 805V, 放電電壓平臺為4. 601V。300次循環(huán)后電池容量保持率為85. 1%。單體電池的充放電曲線 圖和循環(huán)曲線圖類似于圖4和圖5。
本實施例提供的高電壓高比能量鋰離子電池，具備開路電壓高，放電電壓平臺高， 比能量高，成本低，對環(huán)境友好，在電動汽車及儲能等領(lǐng)域發(fā)展和應(yīng)用前景廣的特點，單體 電池容量為1 IOAh左右，其中單體電池的容量還可設(shè)計擴大，由于采用了 5V高電壓二元 復(fù)合材料LiNixMn2_x04/C為正極活性材料，優(yōu)先選用LiNia5Mni.504/C材料；并采用高比容量 的硅基復(fù)合材料為負極活性材料，優(yōu)先選用硅/石墨復(fù)合材料，以有機液體電解液和PE或 PP/PE/PP為多孔薄膜作為電解質(zhì)和隔膜，其電池的比容量和放電電壓平臺均得到了大幅度 的提升，具有高電壓高比能量性能，良好的充放電性能、優(yōu)良的安全性能及循環(huán)性能。并且 制備工藝簡單，原材料來源豐富，不含戰(zhàn)略資源鈷，對環(huán)境友好，且成本低，在電動汽車、電 動助力車用電池及儲能電池等領(lǐng)域有非常廣范的應(yīng)用前景。上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上述方式 的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進行的各種改進，或未經(jīng)改進直接應(yīng)用 于其它場合的，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種高電壓高比能量鋰離子電池，其特征在于，包括正極、負極、多孔隔膜、電解液和 電池外殼，所述正極活性物質(zhì)為5V高電壓二元復(fù)合材料LiNixMn2_x04/C，其中，0 < χ ^ 0.5, 所述負極的活性物質(zhì)為硅基復(fù)合材料。
2.如權(quán)利要求1所述的高電壓高比能量鋰離子電池，其特征在于，所述正極活性物質(zhì) 為5V高電壓二元復(fù)合材料為LiNia5Mr^5CVC和LiNia4Mnh6O4A^
3.如權(quán)利要求1或2所述的高電壓高比能量鋰離子電池，其特征在于，所述負極的活性 物質(zhì)為硅/石墨復(fù)合材料。
4.如權(quán)利要求3所述的高電壓高比能量鋰離子電池，其特征在于，所述硅基復(fù)合材料 的粒度D5tl小于6 μ m，比表面大于2. 0m2/g。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項所述的高電壓高比能量鋰離子電池，其特征在于，所述 電解液為有機液體電解液，其中，電解液的電解質(zhì)鋰鹽為LiPF6、LiClO4, LiBOB, LiBF6, LiAsPF6, LiCF3SO3^ LiN(CF3SO2) Li (C2F5) 3PF3、Li (C3F7)3PF3 的一種或至少 2 種鹽的混合物； 電解液的溶劑為碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙脂、碳酸甲乙酯、四氫呋 喃、二氧戊環(huán)中的一種或至少2種溶劑的混合體系。
6.如權(quán)利要求1-5中任一項所述的高電壓高比能量鋰離子電池，其特征在于，所述多 孔隔膜為聚丙烯、聚乙稀、聚丙烯與聚乙烯復(fù)合薄膜中的一種。
7.如權(quán)利要求6所述的高電壓高比能量鋰離子電池，其特征在于，所述多孔隔膜插在 正極與負極之間。
8.如權(quán)利要求1-7中任一項所述的高電壓高比能量鋰離子電池，其特征在于，所述電 池外殼為鋼殼、鋁殼、鋁塑復(fù)合膜或塑料外殼。
9.如權(quán)利要求1-8所述高電壓高比能量鋰離子電池的制備方法，其特征在于，采用如 下步驟(1)將按照重量進行配比的86%-95%的硅基復(fù)合材料、2. 5% -7%的導(dǎo)電劑和 2. 5%-7%的粘結(jié)劑均勻分散于溶劑中制成負極漿料，以9 μ m-13 μ m厚的銅箔為集流體， 將負極漿料涂敷到銅箔正反面上并干燥，經(jīng)熱滾壓機碾壓，按設(shè)計尺寸，分條裁切/模切， 制成負極片；(2)將按照重量進行配比的86% -95 %的高電壓二元復(fù)合材料LiNixMrvxO4/ C、2.5% -7%的導(dǎo)電劑和2.5% -7%的粘結(jié)劑均勻分散于溶劑中制成正極漿料，以 15 μ m-25 μ m厚的鋁箔為集流體，將正極漿料涂敷到鋁箔正反面上并干燥，經(jīng)熱滾壓機碾 壓，按設(shè)計尺寸，分條裁切/模切，制成正極片；(3)電解液為有機液體電解液，將電解質(zhì)鋰鹽溶解到溶劑當中，再添加重量比為 1% -5%的添加劑物質(zhì)均勻混合而制得；(4)所述的多孔隔膜為聚丙烯、聚乙稀及其聚丙烯與聚乙烯復(fù)合材料的薄膜。(5)將所述的負極片、多孔隔膜、正極片按先后順序?qū)盈B起來，完畢后包膜和貼終止膠 帶，焊極耳，用電池外殼進行封裝，注電解液，封口，制得鋰離子電池。
10.如權(quán)利要求9所述高電壓高比能量鋰離子電池的制備方法，其特征在于，所述負 極涂覆量為12-36mg/cm2，正極的涂覆量為12-36mg/cm2，和/或所述的導(dǎo)電劑為超導(dǎo)炭黑、 導(dǎo)電石墨或?qū)щ娞技{米管中其中一種或幾種的混合物，和/或所述的粘結(jié)劑為聚四氟乙 烯、聚偏氟乙烯或聚合類樹脂，和/或所述正、負極漿料中的溶劑為N-甲基吡咯烷酮、二甲基酰胺或二甲基乙酰胺，和/或所述添加劑物質(zhì)為ES、VC、LiN(CF3SO2)2、環(huán)己烷、金剛烷、 12-冠-4醚中的一種或幾種的混合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高電壓高比能量鋰離子電池及其制備方法，采用高電壓高比容量的材料LiNixMn2-xO4/C為正極活性物質(zhì)，高比容量的硅基復(fù)合材料為負極活性物質(zhì)，正負極電極的制備采用獨特的工藝配方和先進的制造工藝技術(shù)，注入功能型的有機液體電解液，制造出高電壓高比能量低成本的鋰離子電池。
文檔編號H01M10/058GK102082290SQ20101061362
公開日2011年6月1日 申請日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者劉志遠, 朱廣燕, 翟麗娟 申請人:奇瑞汽車股份有限公司