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CN109687028A - 一种高能量密度锂离子电池及其制作方法 - Google Patents

一种高能量密度锂离子电池及其制作方法 Download PDF

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CN109687028A
CN109687028A CN201810697533.8A CN201810697533A CN109687028A CN 109687028 A CN109687028 A CN 109687028A CN 201810697533 A CN201810697533 A CN 201810697533A CN 109687028 A CN109687028 A CN 109687028A
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ion battery
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詹孝军
徐谦哲
梁凯
陈小平
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Thornton New Energy Technology (Changsha) Co.,Ltd.
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Soundon New Energy Technology Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种高能量锂离子电池及其制作方法,正极采用三元高镍NCM和NCA复合材料搭配提高其热稳定性和循环寿命;负极采用克容量高的硅碳材料与之匹配;电解液采用自制配方,通过添加不同比例的成膜添加剂FEC和VEC等,稳定正、负极界面物理和化学结构,减缓电池厚度膨胀、内阻增加的程度,抑制电池性能的进一步恶化,提高电池中后期的容量循环保持率;正、负极集流体采用网状微孔铜、铝箔辅助提高能量密度、倍率性能和电性能一致性;隔膜采用双面Al2O3陶瓷或PVDF或PMMA或Al2O3/PVDF混合涂覆隔膜提高电池保液量和安全性能;配合其他功能型辅助材料提高正、负极主材的比例;通过本发明的制作方法,制作出一种高安全、长循环、高能量密度锂离子电池。

Description

一种高能量密度锂离子电池及其制作方法
技术领域
本发明属于动力锂离子电池领域,具体地说,涉及一种高能量密度锂离子电池及其制作方法。
背景技术
现有技术中,锂离子电池作为一种环保的二次电池,已经在便携式设备如手机、摄像机、笔记本电脑等领域得到了广泛应用。然面,随着现代社会的发展,对锂离子电池能量密度要求越来越高。但目前的材料和生产工艺,制约着锂离子电池能量密度的进一步提升。
具有能量密度高、成本低、长寿命等特点的高镍材料,是最具发展前景的锂离子正极材料,在技术成熟度方面已具有明显的优势,但这些正极材料的进一步优化空间较小,需要对镍含量、上限截止电压、封装密度和负载水平等变量进行微调。并且高镍正极材料还存在阳离子混排和充放电过程中相变等缺点。
目前存在的NCA和NCM两种正极材料,镍含量基本没差异,容量基本接近。对于普通三元材料,生产过程中只需要空气气氛,而NCA需要纯氧气气氛,纯氧的成本较高,且对制造氧气生产供应设备要求极高,同时NCA对温湿度敏感性较强,需要生产环境湿度控制在10%以下,加大了生产和管理的成本。高镍NCA材料荷电状态下的热稳定较低,导致电池的安全性下降。另一方面,充放电过程中严重的产气,导致电池鼓胀变形,循环及搁置寿命下降,给电池带来安全隐患。NCM相对NCA的Co含量更低,这意味着NCM具有更好的成本及能量密度优势,但NCM三元正极材料在实际使用过程中存在着循环容量保持率低、安全性能差等缺陷。
申请号为CN201510839939.1的中国专利公开了一种锂离子电池用混合正极材料及其制备方法,该正极材料包含NCA正极材料和LFPO正极材料。NCA正极材料和LFPO正极材料的化学计量比为9:1~7:3。NCA正极材料为LiNi0.8Co0.15Al0.05O2,其晶粒为球形,平均粒径优选为14μm。LFPO正极材料为LiFePO4,颗粒的平均粒径优选为80nm。这种方案存在的主要问题是热稳定性不够和循环容量衰减快,与之搭配的高比容量硅碳负极由于体积膨胀,不仅易导致颗粒粉化,使循环性能变差,还会使活性物质与导电剂、粘结剂接触变差,增大内阻。
发明内容
为解决上述问题,本发明提供一种高能量密度锂离子电池及其制作方法,正极采用三元高镍NCM和NCA复合材料搭配提高其热稳定性和循环寿命,Co、Al的复合能促进Ni2+的氧化,减少3a位Ni2+含量,抑制材料晶体结构从H2到H3的不可逆相变,从而提高了材料本身的循环稳定性,Mn的掺入引导锂和镍层间混合,改善了材料的高温性能。负极采用克容量高的硅碳材料与之匹配;电解液添加不同比例的成膜添加剂FEC和VEC等,稳定正、负极界面物理和化学结构,减缓电池厚度膨胀、内阻增加的程度,抑制电池性能的进一步恶化,提高电池中后期的容量循环保持率;正、负极集流体采用网状微孔铜、铝箔辅助提高能量密度、倍率性能和电性能一致性;隔膜采用双面Al2O3陶瓷或PVDF或PMMA或Al2O3/PVDF混合涂覆隔膜提高电池保液量和安全性能。
本发明具体技术方案如下:
本发明提供一种高能量密度锂离子电池,其包括:正极、负极、隔膜和电解液,其特征在于,所述正极采用NCA镍钴铝(LiNi0.8Co0.2-xAlxO2,0<x<0.2)与NCM镍钴锰(LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2)三元复合材料,所述负极采用硅碳材料,所述隔膜采用陶瓷、PVDF、PMMA或陶瓷/PVDF混合物涂覆隔膜,所述电解液添加成膜添加剂氟代碳酸亚乙酯FEC和碳酸乙烯亚乙酯VEC。
优选,NCM和NCA质量比为1-4:6-9。
优选,NCM和NCA质量比为3:7。
优选,负极硅碳材料Si含量在5%~20%。
优选,所述正极集流体采用网状微孔铜箔,厚度为4~20μm,箔材孔隙率为10%~40%,孔径为0.05mm~0.5mm,孔间距为0.1mm~1.0mm。
优选,所述负极集流体采用网状微孔铝箔,厚度为10μm~20μm,箔材孔隙率为10%~20%,孔径为0.1mm~0.4mm,孔间距为0.5mm~1.0mm。
优选,所述隔膜中PP或PE基膜厚度在8μm~20μm,单面涂覆厚度在2μm~5μm,涂覆后的隔膜总厚度在12μm~30μm之间。
优选,隔膜有5种形式:
1、双面陶瓷涂覆PP或PE隔膜;2、一面陶瓷涂覆、另一面PVDF或PMMA涂覆PP或PE隔膜;3、单面陶瓷涂覆+双面PVDF涂覆PP或PE隔膜;4、单面陶瓷涂覆+双面PVDF涂覆PP或PE隔膜;5、双面PVDF和陶瓷混合涂覆PP或PE隔膜。
优选,所述电解液配方如下:
控制电解液中LiPF6的质量分数为10.0%~15.0%,碳酸丙烯酯EC的质量分数为25.0%~30.0%,碳酸甲基乙基酯EMC的质量分数为45.0%~50.0%,碳酸乙烯酯PC的质量分数为6.0%~10.0%,亚硫酸丙烯酯PS的质量分数为2.0%~5.0%,FEC的质量分数为5.0%~10.0%,VEC的质量分数为1.0%~2.0%。
本发明进一步提供一种高能量密度锂离子电池制作方法,包括以下步骤:
步骤一,正极制备:称取正极材料,所述正极材料采用三元高镍NCM和NCA混合材料,再与适量的功能型辅助材料进行配比,制作成电芯正极;
步骤二,负极制备:采用硅碳材料与适量的功能型辅助材料进行配比,制作成电芯负极;
步骤三,隔膜制备:采用陶瓷、PVDF、PMMA或陶瓷/PVDF混合物涂覆隔膜;
步骤四,电解液制备:控制电解液中LiPF6的质量分数为10.0%~15.0%,EC的质量分数为25.0%~30.0%,EMC的质量分数为45.0%~50.0%,PC的质量分数为6.0%~10.0%,PS的质量分数为2.0%~5.0%,FEC的质量分数为5.0%~10.0%,VEC的质量分数为1.0%~2.0%;
步骤五,电芯制备:装配电芯正极、电芯负极、隔膜和电解液。
优选,控制电芯正极的网状微孔铝箔涂覆面密度为200g/㎡~240g/㎡。
优选,控制电芯负极的网状微孔铜箔涂覆面密度为80g/㎡~120g/㎡。
优选,控制电芯正极的正极压实度为3.4g/cm3~3.6g/cm3
优选,控制电芯负极的负极压实度为1.4g/cm3~1.6g/cm3
优选,控制电解液的保液系数在3.1g/Ah~3.3g/Ah。
优选,控制电芯化成工艺条件为:温度70℃~85℃,压力0.5MPa~1.5MPa。
优选步骤一中功能型辅助材料包括SP和PVDF,还包括KS-6或碳纳米管CNT中的一种。
优选步骤二中功能型辅助材料包括羧甲基纤维素钠CMC和丁苯乳胶SBR,另外添加SP或CNT中的一种或其混合物。
通过实施以上技术方案,具有以下技术效果:
1、正极采用三元高镍NCM和NCA复合材料搭配提高其热稳定性和循环寿命,Co、Al的复合能促进Ni2+的氧化,减少3a位Ni2+含量,抑制材料晶体结构从H2到H3的不可逆相变,从而提高了材料本身的循环稳定性,Mn的掺入引导锂和镍层间混合,改善了材料的高温性能。
2、电解液采用自制配方,通过添加不同比例的成膜添加剂FEC和VEC等,能够稳定正、负极界面物理和化学结构,减缓电池厚度膨胀、内阻增加的程度,抑制电池性能的进一步恶化,提高电池后期的容量循环保持率。
3、正、负极集流体采用网状微孔铜、铝箔辅助提高能量密度、倍率性能和电性能一致性。
4、隔膜采用双面Al2O3陶瓷或PVDF或PMMA或Al2O3/PVDF混合涂覆隔膜提高电池保液量和安全性能。
通过本发明制作方法,制得的锂离子电池具有电性能优异、循环稳定、安全性好、能量密度高等优点。与现有技术相比,锂离子电池的内阻变小,倍率性能表现更佳,安全性更高,能量密度更高,电池循环寿命更长。
附图说明
图1为本发明电池结构图。
图2为电池成品不同放电倍率下的正极主材克容量发挥柱状图。
图3为电池成品常温1C/1C充放电循环图。
其中,附图标记1NCA-NCM正极2硅碳负极3涂胶陶瓷隔膜4微孔铜箔5铝塑膜6微孔铝箔7负极极耳8正极极耳
具体实施方式
如图1所示为本发明电池结构图,电池包括:正极1、负极2、隔膜3和电解液,正极采用NCA镍钴铝(LiNi0.8Co0.2-xAlxO2,0<x<0.2)与NCM镍钴锰(LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2)三元复合材料,负极2采用硅碳材料,隔膜3采用陶瓷、PVDF、PMMA或陶瓷/PVDF混合物涂覆隔膜,所述电解液添加成膜添加剂FEC和VEC。
电解液中LiPF6的质量分数为10.0%~15.0%,EC的质量分数为25.0%~30.0%,EMC的质量分数为45.0%~50.0%,PC的质量分数为6.0%~10.0%,PS的质量分数为2.0%~5.0%,FEC的质量分数为5.0%~10.0%,VEC的质量分数为1.0%~2.0%。
下面结合具体实施例对本发明制备方法作进一步说明:
实施例1:
本发明为一种高能量密度锂离子电池制作方法,包括以下步骤:
S1、正极制备:称取NCA镍钴铝(LiNi0.8Co0.2-xAlxO2,0<x<0.2)与NCM镍钴锰(LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2)三元材料,控制镍钴铝与镍钴锰三元材料的质量比为8:2,再与适量的KS-6或碳纳米管CNT中的一种、SP和PVDF进行配比,制作成电芯正极;
S2、负极制备:采用硅碳(硅含量为10%)材料,再与适量的SP或CNT中的一种或其混合物、CMC和SBR进行配比,制作成电芯负极;
S3、隔膜制备:采用厚度为12μm的单层PE,厚度均为3μm的双面PVDF/Al2O3混合涂覆的涂胶陶瓷隔膜。
S4、电解液制备:控制电解液中LiPF6的质量分数为10.0%~15.0%,EC的质量分数为25.0%~30.0%,EMC的质量分数为45.0%~50.0%,PC的质量分数为6.0%~10.0%,PS的质量分数为2.0%~5.0%,FEC的质量分数为5.0%~10.0%,VEC的质量分数为1.0%~2.0%;
S5、电芯制备:装配电芯正极、电芯负极、隔膜和电解液,控制电芯正极的网状微孔铝箔涂覆面密度为200g/m2~240g/m2;控制电芯负极的网状微孔铜箔涂覆面密度为80g/m2~120g/m2;控制电芯正极的正极压实度为3.4g/cm3~3.6g/cm3;控制电芯负极的负极压实度为1.4g/cm3~1.6g/cm3;控制电解液的保液系数在3.1g/Ah~3.3g/Ah;(针对涂胶陶瓷隔膜)控制电芯化成工艺条件为:温度70℃~85℃,压力0.5MPa~1.5MP。
S6、测试结果:电池正极主材克容量发挥表现为:0.2C、0.5C和1C放电分别为200.4mAh/g、196.9mAh/g和190.7mAh/g,1C/1C充放电循环500次和1000次的容量保持率分别为93.66%和84.54%;
实施例2:
本发明为一种高能量密度锂离子电池制作方法,包括以下步骤:
S1、正极制备:称取NCA镍钴铝(LiNi0.8Co0.2-xAlxO2,0<x<0.2)与NCM镍钴锰(LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2)三元材料,控制镍钴铝与镍钴锰三元材料的质量比为7:3,再与适量的KS-6或碳纳米管CNT中的一种、SP和PVDF进行配比,制作成电芯正极;
S2、负极制备:采用硅碳(硅含量为10%)材料,再与适量的SP或CNT中的一种或其混合物、CMC和SBR,制作成电芯负极;
S3、隔膜制备:采用厚度为12μm的单层PE,厚度均为3μm的双面PVDF/Al2O3混合涂覆的涂胶陶瓷隔膜。
S4、电解液制备:控制电解液中LiPF6的质量分数为10.0%~15.0%,EC的质量分数为25.0%~30.0%,EMC的质量分数为45.0%~50.0%,PC的质量分数为6.0%~10.0%,PS的质量分数为2.0%~5.0%,FEC的质量分数为5.0%~10.0%,VEC的质量分数为1.0%~2.0%;
S5、电芯制备:装配电芯正极、电芯负极、隔膜和电解液,控制电芯正极的网状微孔铝箔涂覆面密度为200g/m2~240g/m2;控制电芯负极的网状微孔铜箔涂覆面密度为80g/m2~120g/m2;控制电芯正极的正极压实度为3.4g/cm3~3.6g/cm3;控制电芯负极的负极压实度为1.4g/cm3~1.6g/cm3;控制电解液的保液系数在3.1g/Ah~3.3g/Ah;(针对涂胶陶瓷隔膜)控制电芯化成工艺条件为:温度70℃~85℃,压力0.5MPa~1.5MPa。
S6、测试结果:电池正极主材克容量发挥表现为:0.2C、0.5C和1C放电分别为201.2mAh/g、197.8mAh/g和192.3mAh/g,1C/1C充放电循环500次和1000次的容量保持率分别为94.77%和86.05%;
实施例3:
本发明为一种高能量密度锂离子电池制作方法,包括以下步骤:
S1、正极制备:称取NCA镍钴铝(LiNi0.8Co0.2-xAlxO2,0<x<0.2)与NCM镍钴锰(LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2)三元材料,控制镍钴铝与镍钴锰三元材料的质量比为6:4,再与适量的KS-6或碳纳米管CNT中的一种、SP和PVDF进行配比,制作成电芯正极;
S2、负极制备:采用硅碳(硅含量为10%)材料,再与适量的SP或CNT中的一种或其混合物、CMC和SBR进行配比,制作成电芯负极;
S3、隔膜制备:采用厚度为12μm的单层PE,厚度均为3μm的双面PVDF/Al2O3混合涂覆的涂胶陶瓷隔膜。
S4、电解液制备:控制电解液中LiPF6的质量分数为10.0%~15.0%,EC的质量分数为25.0%~30.0%,EMC的质量分数为45.0%~50.0%,PC的质量分数为6.0%~10.0%,PS的质量分数为2.0%~5.0%,FEC的质量分数为5.0%~10.0%,VEC的质量分数为1.0%~2.0%;
S5、电芯制备:装配电芯正极、电芯负极、隔膜和电解液,控制电芯正极的网状微孔铝箔涂覆面密度为200g/m2~240g/m2;控制电芯负极的网状微孔铜箔涂覆面密度为80g/m2~120g/m2;控制电芯正极的正极压实度为3.4g/cm3~3.6g/cm3;控制电芯负极的负极压实度为1.4g/cm3~1.6g/cm3;控制电解液的保液系数在3.1g/Ah~3.3g/Ah;(针对涂胶陶瓷隔膜)控制电芯化成工艺条件为:温度70℃~85℃,压力0.5MPa~1.5MPa。
S6、测试结果:电池正极主材克容量发挥表现为:0.2C、0.5C和1C放电分别为200.1mAh/g、196.5mAh/g和189.6mAh/g,1C/1C充放电循环500次和1000次的容量保持率分别为93.68%和84.13%;
实施例4:
本发明为一种高能量密度锂离子电池制作方法,包括以下步骤:
S1、正极制备:称取NCA镍钴铝(LiNi0.8Co0.2-xAlxO2,0<x<0.2)与NCM镍钴锰(LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2)三元材料,控制镍钴铝与镍钴锰三元材料的质量比为9:1,再与适量的SP、KS-6或CNT和PVDF进行配比,制作成电芯正极;
S2、负极制备:采用硅碳(硅含量为10%)材料,再与适量的SP或CNT中的一种或其混合物、CMC和SBR进行配比,制作成电芯负极;
S3、隔膜制备:采用厚度为12μm的单层PE,厚度均为3μm的双面PVDF/Al2O3混合涂覆的涂胶陶瓷隔膜。
S4、电解液制备:控制电解液中LiPF6的质量分数为10.0%~15.0%,EC的质量分数为25.0%~30.0%,EMC的质量分数为45.0%~50.0%,PC的质量分数为6.0%~10.0%,PS的质量分数为2.0%~5.0%,FEC的质量分数为5.0%~10.0%,VEC的质量分数为1.0%~2.0%;
S5、电芯制备:装配电芯正极、电芯负极、隔膜和电解液,控制电芯正极的网状微孔铝箔涂覆面密度为200g/m2~240g/m2;控制电芯负极的网状微孔铜箔涂覆面密度为80g/m2~120g/m2;控制电芯正极的正极压实度为3.4g/cm3~3.6g/cm3;控制电芯负极的负极压实度为1.4g/cm3~1.6g/cm3;控制电解液的保液系数在3.1g/Ah~3.3g/Ah;(针对涂胶陶瓷隔膜)控制电芯化成工艺条件为:温度70℃~85℃,压力0.5MPa~1.5MPa。
S6、测试结果:电池正极主材克容量发挥表现为:0.2C、0.5C和1C放电分别为199.6mAh/g、196.1mAh/g和188.8mAh/g,1C/1C充放电循环500次和1000次的容量保持率分别为91.86%和82.11%;
对比例1:
本发明为一种高能量密度锂离子电池制作方法,包括以下步骤:
S1、正极制备:称取NCA镍钴铝(LiNi0.8Co0.2-xAlxO2,0<x<0.2)三元材料,再与适量的KS-6或CNT中的一种、SP和PVDF进行配比,制作成电芯正极;
S2、负极制备:采用硅碳(硅含量为10%)材料,再与适量的SP或CNT中的一种或其混合物、CMC和SBR进行配比,制作成电芯负极;
S3、隔膜制备:采用厚度为12μm的单层PE,厚度均为3μm的双面PVDF/Al2O3混合涂覆的涂胶陶瓷隔膜。
S4、电解液制备:控制电解液中LiPF6的质量分数为10.0%~15.0%,EC的质量分数为25.0%~30.0%,EMC的质量分数为45.0~50.0%,PC的质量分数为8.0%~10.0%,PS的质量分数为2.0%~4.0%,FEC的质量分数为1.0%~3.0%,VEC的质量分数为0.2%~0.8%;
S5、电芯制备:装配电芯正极、电芯负极、隔膜和电解液,控制电芯正极的网状微孔铝箔涂覆面密度为200g/m2~240g/m2;控制电芯负极的网状微孔铜箔涂覆面密度为80g/m2~120g/m2;控制电芯正极的正极压实度为3.4g/cm3~3.6g/cm3;控制电芯负极的负极压实度为1.4g/cm3~1.6g/cm3;控制电解液的保液系数在3.1g/Ah~3.3g/Ah;(针对涂胶陶瓷隔膜)控制电芯化成工艺条件为:温度70℃~85℃,压力0.5MPa~1.5MPa。
S6、测试结果:电池正极主材克容量发挥表现为:0.2C、0.5C和1C放电分别为198.7mAh/g、195.6mAh/g和187.4mAh/g,1C/1C充放电循环500次和1000次的容量保持率分别为90.47%和75.77%;
如图2-3所示,当只用NCA三元材料制得锂离子电池时,电池在相同条件下的容量发挥表现相对实施例1-4较低,在相同条件下的容量的保持率也低,这是由于随着温度的增加,电池的热稳定性不够和循环容量衰减快,与之搭配的高比容量硅碳负极由于体积膨胀,导致内阻增大,而本发明通过采用NCA镍钴铝(LiNi0.8Co0.2-xAlxO2,0<x<0.2)与NCM镍钴锰(LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2)三元复合材料,Co、Al的复合促进Ni2+的氧化,减少3a位Ni2+含量,抑制材料晶体结构从H2到H3的不可逆相变,从而提高了材料本身的循环稳定性,Mn的掺入引导锂和镍层间混合,改善了材料的高温性能。与现有技术相比,通过本发明提供的制作方法所制得的锂离子电池锂离子电池的内阻变小,倍率性能表现更佳,具有电性能优异、循环稳定、安全性好、能量密度高、电池循环寿命更长等优点。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明,但是本专利并不限于上述实施方式,在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (12)

1.一种高能量密度锂离子电池,其包括:正极、负极、隔膜和电解液,其特征在于,所述正极采用NCA镍钴铝与NCM镍钴锰三元复合材料,NCA镍钴铝的化学式为LiNi0.8Co0.2-xAlxO2,其中0<x<0.2,NCM镍钴锰的化学式为LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2,所述负极采用硅碳材料,所述隔膜采用陶瓷、PVDF、PMMA或陶瓷/PVDF混合物涂覆隔膜,所述电解液添加成膜添加剂FEC和VEC。
2.根据权利要求1所述的高能量密度锂离子电池,其特征在于,NCM和NCA质量比为1-4:6-9。
3.根据权利要求2所述的高能量密度锂离子电池,其特征在于,NCM和NCA质量比为3:7。
4.根据权利要求1所述的高能量密度锂离子电池,其特征在于,所述隔膜中PP或PE基膜厚度在8μm~20μm。
5.根据权利要求1所述的高能量密度锂离子电池,其特征在于,所述隔膜单面涂覆厚度在2μm~5μm,涂覆后的隔膜总厚度在12μm~30μm之间。
6.根据权利要求1所述的高能量密度锂离子电池,其特征在于,所述隔膜为以下几种中的一种:a、双面陶瓷涂覆PP或PE隔膜;b、一面陶瓷涂覆、另一面PVDF或PMMA涂覆PP或PE隔膜;c、单面陶瓷涂覆+双面PVDF涂覆PP或PE隔膜;d、单面陶瓷涂覆+双面PVDF涂覆PP或PE隔膜;e、双面PVDF和陶瓷混合涂覆PP或PE隔膜中。
7.根据权利要求1所述的高能量密度锂离子电池,其特征在于,所述电解液配方如下:
LiPF6的质量分数为10.0%~15.0%,EC的质量分数为25.0%~30.0%,EMC的质量分数为45.0%~50.0%,PC的质量分数为6.0%~10.0%,PS的质量分数为2.0%~5.0%,FEC的质量分数为5.0%~10.0%,VEC的质量分数为1.0%~2.0%。
8.根据权利要求1所述的高能量密度锂离子电池,其特征在于,所述负极材料为硅基碳负极材料,其中Si含量在5%~20%。
9.根据权利要求1所述的高能量密度锂离子电池,其特征在于,正极集流体采用网状微孔铜箔,厚度为4~20μm,箔材孔隙率为10%~40%,孔径为0.05mm~0.5mm,孔间距为0.1mm~1.0mm。
10.根据权利要求1所述的高能量密度锂离子电池,其特征在于,负极集流体采用网状微孔铝箔,厚度为10μm~20μm,箔材孔隙率为10%~20%,孔径为0.1mm~0.4mm,孔间距为0.5mm~1.0mm。
11.一种高能量密度锂离子电池制作方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一,正极制备:称取正极材料,所述正极材料采用三元高镍NCM和NCA混合材料,再与适量的功能型辅助材料进行配比,制作成电芯正极;
步骤二,负极制备:采用负极材料,再与适量的功能型辅助材料进行配比,制作成电芯负极;
步骤三,隔膜制备:采用陶瓷、PVDF、PMMA或陶瓷/PVDF混合物涂覆隔膜;
步骤四,制备添加有成膜添加剂FEC和VEC的电解液;
步骤五,电芯制备:装配电芯正极、电芯负极、隔膜和电解液。
12.根据权利要求9所述的高能量密度锂离子电池制作方法,其特征在于,步骤一中功能型辅助材料包括SP和PVDF,还包括KS-6或碳纳米管CNT中的一种,步骤二中功能型辅助材料包括羧甲基纤维素钠CMC和丁苯乳胶SBR,另外添加SP或CNT中的一种或其混合物。
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