一种方形圆柱硅碳电池及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种方形圆柱硅碳电池及其制备方法，该电池为方形圆柱结构的壳体，壳体内设有正极片、隔膜和负极片通过卷绕形成的电芯，壳体内还注入有电解液；正极片包括正极集流体及其上涂覆的正极材料，负极片包括负正极集流体及其上涂覆的负极材料，其中正极材料含有三元Li(NiCoMn)O2；负极材料为硅碳材料，且采用石墨进行包覆预处理。具体电池制备时，先配制正极浆料和负极浆料，将正极浆料和负极浆料分别涂覆在集流体上制备正极片和负极片；将正极片、隔膜和负极片以卷绕工艺进行组装，放入方形圆柱壳体内进行三封边封壳，注入电解液，通过预化成进行激活，最终形成电池。该电池能有效解决电池容易变形，厚度不一致的问题，并改善电池循环寿命。并改善电池循环寿命。并改善电池循环寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种方形圆柱硅碳电池及其制备方法


[0001]本专利技术属于电池材料领域，具体涉及一种方形圆柱硅碳电池及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着锂离子电池的迅速发展，人们对于锂离子电池的能量密度、电池组的厚薄一致性等性能要求越来越高。传统的软包工艺虽然能够提高电池的能量密度问题，但其在厚度的一致性上，不能够很好的解决电池厚薄问题，使其在安装串并联方面，及其整体尺寸距离，都有很大误差。
[0003]负极材料是锂离子电池中是不可或缺的部分，在很大程度上影响着锂离子电池的整体性能。通过人工合成的石墨化碳材料容量比很低，无法满足高比容量和安全性要求。因此，对于容量高、循环性能好、充放电性能优异的新型锂离子电池负极材料成为迫切需要。
[0004]硅的嵌锂电位低，且在目前已知的材料中比容量最高(4200mAh/g)，远大于碳材料(372mAh/g)的理论容量；同时硅较石墨作为负极在安全方面比较可靠，但是硅直接作为负极材料，在其成本上的造价非常高，生产制作环境的要求也很高，同时硅颗粒表面SEI膜破裂与再生，会消耗大量锂，造成首效低，循环差，而本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种方形圆柱硅碳电池，其特征在于：该电池为方形圆柱结构，其中壳体为立方体，其内设有圆柱状的电芯，圆柱状电芯的两端与壳体内壁之间设有支架；圆柱状电芯包括中心管，并由正极片、隔膜和负极片层叠的复合膜沿中心管卷绕成型；壳体内还注入有电解液；正极片的正极活物为三元Li(NiCoMn)O2，负极片的负极活物为硅碳材料。2.根据权利要求1所述的方形圆柱硅碳电池，其特征在于：壳体一端设有正极组件，另一端设有负极组件，中心管的两端分别连接正极组件和负极组件。3.根据权利要求1所述的方形圆柱硅碳电池，其特征在于：所述支架的四周设有支撑脚，支架通过支撑脚卡接于壳体内壁，且支撑脚为内中空结构，两端开口。4.根据权利要求1所述的方形圆柱硅碳电池，其特征在于，正极片包括正集流体和其上涂覆的正极浆料，正极浆料包括正极活物Li(NiCoMn)O2、粘结剂、导电剂和分散剂；负极片包括负集流体和其上涂覆的负极浆料，负极浆料包括负极活物硅碳、粘结剂、导电剂和分散剂。5.根据权利要求3或4所述的方形圆柱硅碳电池，其特征在于：所述导电剂为导电炭黑、碳纳米管、导电石墨、碳纤维中的一种或几种，粘结剂为聚偏氟乙烯，分散剂为聚乙烯吡咯烷酮中的一种，溶剂为N
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甲基吡咯烷酮。6.根据权利要求1所述的方形圆柱硅碳电池，其特征在于：所述硅碳材料进行预处理，按质量分数计，去硅碳原料80%~90%，加入10%
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20%的石墨粉，再加入粘结剂搅拌融合，按5℃/min～10℃/min升温至100℃～200℃后烘烤2~4h，然后采用惰性气体进行保温保压2h～6h；降...

【专利技术属性】
技术研发人员：高峰，徐能强，张要枫，
申请(专利权)人：湖北钛时代新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：