高能量密度的18650电芯及其制备方法
阅读：203发布：2021-06-15
专利汇可以提供高能量密度的18650电芯及其制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及 电池 领域，公开了一种高 能量 密度 的18650电芯，包括 外壳 、正极片、负极片、隔膜和 电解 液。所述正极片的集 流体 为 铝 箔，正极活性物质为镍钴铝酸锂；所述负极片的集流体为 铜 箔，负极活性物质为 硅 基 复合材料 ；所述隔膜为PP或PE材料；所述电解液的溶质为六氟 磷酸 锂和双 草酸 硼 酸锂，电解液的 溶剂 为丁二酸酐、氟代 碳 酸乙烯酯中的至少一种与碳酸亚乙烯酯的混合物。本发明的18650电芯选用特定的正 负极材料 配合，具有很高的 能量密度 ，并且在制备过程中克服了诸多技术 缺陷 ，真正能够实现量产。，下面是高能量密度的18650电芯及其制备方法专利的具体信息内容。
1.一种高能量密度的18650电芯，包括外壳、正极片、负极片、隔膜和电解液；其特征在于：所述正极片的集流体为铝箔，正极活性物质为镍钴铝酸锂；所述负极片的集流体为铜箔，负极活性物质为硅基复合材料；所述隔膜为PP或PE材料；所述电解液的溶质为六氟磷酸锂和双草酸硼酸锂，电解液的溶剂为丁二酸酐与碳酸亚乙烯酯的混合物；
所述正极片上的分散剂为相对分子质量在10000-16000的萘磺酸甲醛的缩合产物钠盐，且萘磺酸甲醛的缩合产物钠盐的磺化度为70-100%；所述负极片上的粘结剂为海藻酸钠；所述隔膜上设有涂层，所述涂层为聚偏氟乙烯涂层或陶瓷涂层；
所述高能量密度的18650电芯的制备方法包括以下步骤：
（1）材料准备：准备正极活性物质及导电剂并进行粉料干燥；
（2）正极匀浆：按质量百分数称取以下物质：正极活性物质为95%-98%，导电剂为0.5%-
2.0%，粘结剂为0.5%-2.5%，分散剂为0.5%-1.0%；将上述原料用公转10Hz-15Hz的速度进行预混，再加入N-甲基吡咯烷酮，调至粘度为7500±1000Pa.s的浆料；
（3）负极匀浆：按质量百分数称取以下物质：负极活性物质为94%-97.7%，粘结剂为
2.0%-4.0%，导电剂为0.3%-2.0%；将上述原料用公转10Hz-15Hz的速度进行预混，然后加入去离子水，调至粘度为2500±1000Pa.s的浆料；
（4）涂布：将步骤（2）中制得的浆料涂布在铝箔上，涂覆面密度为490-510g/m2, 将步骤（3）中制得的浆料涂布在铜箔上，涂布面密度为80-150g/m2；
（5）制片：将正极片压为厚144μm-156μm，将负极片压为厚53μm-98μm；接着由分条机分片，然后由全自动制片机焊接极耳，并贴胶带；
（6）装配：由全自动卷绕机将正极片、6-16μm厚的隔膜、负极片、6-16μm厚的隔膜卷绕成直径为17.0-17.5mm的卷芯，然后装入内径为17.8mm，高为18.2mm的钢壳中，焊接正负极极耳后进行烘烤，保证正极水份含量在100ppm以下，负极在300ppm以下后方可进行注液；
（7）注液：在湿度为小于露点-50℃的手套箱中，注入5.0±0.5g电解液，抽真空静置待电解液干涸后进 行封口，封口后高度为18.0±0.5mm；
（8）化成分容：在45℃静置48小时后，以0.2C电流充电10min，再以0.6C电流充电80分钟，静置36小时后以0.6C恒流恒压至4.35V，然后以0.6C电流恒流放电至2.5V，记录容量。
2.如权利要求1所述的高能量密度的18650电芯，其特征在于，所述正极片、负极片上的导电剂为superp Li、碳纳米管、石墨烯导电剂中一种或者几种，正极片上的粘结剂为聚偏氟乙烯。
3.如权利要求1所述的高能量密度的18650电芯，其特征在于，所述正极片的集流体厚度为6-12μm，所述负极片的集流体的厚度为6-10μm。
4.如权利要求1所述的一种高能量密度的18650电芯，其特征在于，所述镍钴铝酸锂在
4.2V-2.5V电压下的克容量为190mAh/g以上，能量密度在683wh/kg以上；所述硅基复合材料中硅含量为42wt%，石墨含量58wt%，硅基复合材料4.2V-2.5V电压下的克容量为650mAh/g以上，能量密度在2340wh/kg以上。
高能量密度的18650电芯及其制备方法
技术领域
背景技术
[0002] 18650是锂离子电池的鼻祖，日本SONY公司当年为了节省成本而定下的一种标准性的锂离子电池型号，其中18表示直径为18mm，65表示长度为65mm，0表示为圆柱形电池。常见的18650电池分为锂离子电池、磷酸铁锂电池。锂离子电池电压为3.6V和4.2V，磷酸铁锂电池电压为3.2V，容量通常为1200mAh-3000mAh，常见容量为2200mAh-3600mAh。
[0003] 现随着纯电动汽车的的蓬勃发展，现有的18650电池的材料及体系搭配已经不能不能满足电动汽车的对能量密度的需求，为提高电动汽车的续航里程必须提高电池本身的能量密度，因此亟需开发出一款适用于电动汽车动力电池的18650电池。
发明内容
[0004] 为了解决上述技术问题，本发明提供了一种高能量密度的18650电芯及其制备方法。本发明的18650电芯选用特定的正负极材料配合，具有很高的能量密度，并且在制备过程中克服了诸多技术缺陷，真正能够实现量产。
[0006] 所述正极片的集流体为铝箔，正极活性物质为镍钴铝酸锂；所述负极片的集流体为铜箔，负极活性物质为硅基复合材料；所述隔膜为PP或PE材料；所述电解液的溶质为六氟磷酸锂和双草酸硼酸锂，电解液的溶剂为丁二酸酐、氟代碳酸乙烯酯中的至少一种与碳酸亚乙烯酯的混合物。
[0007] 本发明选用镍钴铝酸锂和硅基复合材料分别作为正负极活性物质，与上述的隔膜、电解液配合后，具有较高的能量密度。但是，硅基负极在充放电过程中会发生巨大的体积变化，导致容量衰减很快。所以至今为止没有厂家可以批量使用，本发明采取了多种措施抑制了硅材料的体积膨胀，并改善了硅颗粒之间的电接触，从而在一定程度上提高了硅负极的循环稳定性和首次充放电效率。
[0008] 一、负极粘结剂的使用，本发明采用多羧基的CMC以及海藻酸钠等具多羧基结构的粘结剂，这样使羧基发生络合反应使硅更加紧密的粘结在一起，起到抑制硅膨胀的作用。
[0009] 二、 由于硅负极在常规的六氟磷酸锂电解液中难以形成稳定的固体电解质界面(SEI)膜，伴随着电极结构的破坏，在暴露出的硅表面不断形成新的SEI膜，加剧了硅的腐蚀和容量衰减。因此本发明通过在六氟磷酸锂与双草酸硼酸锂为溶质的电解液中添加碳酸亚乙烯酯（简称VC) ，丁二酸酐( SA) 或氟代碳酸乙烯酯( FEC)。添加VC后SEI膜成分会发生变化，生成聚烷基碳酸锂类的聚合物，使得SEI膜的柔韧性和黏附力更强。而添加丁二酸酐( SA) 或氟代碳酸乙烯酯( FEC)很好的改善了循环性能。常规电解液中形成的SEI膜主要成分是无机锂盐和少量烷基锂，柔韧性差，相比之下，VC基电解液形成的SEI膜更能够适应硅在充放电过程中的体积变化而不发生破裂，从而提高电池的循环性能。硅负极在混合电解液中具有比在单一电解液中更好的电化学性能。。此外，电解液中添加丁二酸酐( SA) 或氟代碳酸乙烯酯( FEC) 也可提高硅负极的循环性能。
[0010] 三、导致硅负极容量衰减的另外一个重要原因是电解液中六氟磷酸锂分解产生微量HF对硅造成腐蚀。而六氟磷酸锂的分解主要是因为有水分子的存在。本发明在制成过程中采用高真空，高纯氮气循环的方式使得电芯中水的含量在100PPm以下。
[0011] 四、在外形采用可以承受高内压的圆柱型结构，使得负极在 膨胀时，外壳有足够的承压能力，阻止负极的膨胀。
[0013] 作为优选，所述正极片上的分散剂为磺化芳烃聚合物。
[0014] 此外，在现有的常规锂电池的制备过程中，正负极浆料中的分散剂在实际应用生产中分散效果不是特别理想，导致最终浆料固化后强度不够，集流体表面正极活性物质和极板变形，对极板的重量也不容易控制，增加涂板的难度同时会造成过程的成本损失。本发明选用磺化芳烃聚合物作为分散剂，磺化芳烃聚合物和浆料其他成分混合有利于添加剂在活性物质中的分散效果，固化后的活性物质层可以得到更好的均一性。磺化芳烃聚合物易于复制生产，降低了生产成本和步骤，可以进行大范围的推广。磺化芳烃聚合物同时能加快电池充电转换速率，缩短充电时间。磺化芳烃聚合物能减少添加剂与活性物质混合时间，让极板产生更好的构架以抵御负极板在充放电过程中的收缩膨胀。
[0016] 作为一个分子量、磺化度较高的萘磺酸甲醛的缩合产物钠盐可用分散剂，与去离子水混合时的溶解度很容易就达到了200g/L甚至达到300g/L，易溶于水，且分散效果好。
[0018] 作为优选，所述隔膜上设有涂层，所述涂层为聚偏氟乙烯涂层或陶瓷涂层。
[0019] 作为优选，所述正极片的集流体厚度为6-12μm，所述负极片的集流体的厚度为6-10μm。
[0020] 作为优选，所述镍钴铝酸锂在4.2V-2.5V电压下的克容量为190mAh/g以上，能量密度在683wh/kg以上；所述硅基复合材料中硅含量为42wt%，石墨含量58wt%，硅基复合材料4.2V-2.5V电压下的克容量为650mAh/g以上，能量密度在2340wh/kg以上。
[0021] 一种上述高能量密度的18650电芯的制备方法，包括以下步骤：
[0022] （1）材料准备：准备正极活性物质及导电剂并进行粉料干燥；
[0023] （2）正极匀浆：按质量百分数称取以下物质：正极活性物质为95%-98%，导电剂为0.5%-2.0%，粘结剂为0.5%-2.5%，分散剂为0.5%-1.0%；将上述原料用公转10Hz-15Hz的速度进行预混，再加入N-甲基吡咯烷酮，调至粘度为7500±1000Pa.s的浆料；
[0024] （3）负极匀浆：按质量百分数称取以下物质：负极活性物质为94%-97.7%，粘结剂为2.0%-4.0%，导电剂为0.3%-2.0%；将上述原料用公转10Hz-15Hz的速度进行预混，然后加入去离子水，调至粘度为2500±1000Pa.s的浆料；
[0025] （4）涂布：将步骤（2）中制得的浆料涂布在铝箔上，涂覆面密度为490-510g/m2, 将步骤（3）中制得的浆料涂布在铜箔上，涂布面密度为80-150g/m2；
[0027] （6）装配：由全自动卷绕机将正极片、6-16μm厚的隔膜、负极片、6-16μm厚的隔膜卷绕成直径为17.0-17.5mm的卷芯，然后装入内径为17.8mm，高为18.2mm的钢壳中，焊接正负极极耳后进行烘烤，保证正极水份含量在100ppm以下，负极在300ppm以下后方可进行注液；
[0029] （8）化成分容：在45℃静置48小时后，以0.2C电流充电10min，再以0.6C电流充电80分钟，静置36小时后以0.6C恒流恒压至4.35V，然后以0.6C电流恒流放电至2.5V，记录容量。
[0030] 本发明经过特定化成分容工艺，使得电池具有较好的性能。
[0032] 图1为实施例5的电芯的性能测试图。
具体实施方式
[0033] 下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
[0034] 实施例1
[0035] 一种高能量密度的18650电芯，包括外壳、正极片、负极片、隔膜和电解液。
[0036] 所述正极片的集流体为铝箔，正极活性物质为镍钴铝酸锂。所述正极片上的导电剂为superp Li，粘结剂为聚偏氟乙烯。所述正极片上的分散剂为相对分子质量在10000-16000、磺化度为70-100%的萘磺酸甲醛的缩合产物钠盐。
[0037] 所述负极片的集流体为铜箔，负极活性物质为硅基复合材料；所述负极片上的导电剂为superp Li，所述负极片上的粘结剂为羧甲基纤维素钠。
[0038] 其中，所述正极片的集流体厚度为9μm，所述负极片的集流体的厚度为8μm。所述镍钴铝酸锂在4.2V-2.5V电压下的克容量为190mAh/g以上，能量密度在683wh/kg以上；所述硅基复合材料中硅含量为42wt%，石墨含量58wt%，硅基复合材料4.2V-2.5V电压下的克容量为650mAh/g以上，能量密度在2340wh/kg以上。
[0039] 所述电解液的溶质为六氟磷酸锂和双草酸硼酸锂，电解液的溶剂为丁二酸酐与碳酸亚乙烯酯的混合物。所述隔膜为PP材料，所述隔膜上设有涂层，所述涂层为聚偏氟乙烯涂层。
[0040] 一种上述高能量密度的18650电芯的制备方法，包括以下步骤：
[0041] （1）材料准备：准备正极活性物质及导电剂并进行粉料干燥；
[0042] （2）正极匀浆：按质量百分数称取以下物质：正极活性物质为96.5%，导电剂为1.25%，粘结剂为1.5%，分散剂为0.75%；将上述原料用公转10Hz-15Hz的速度进行预混，再加入N-甲基吡咯烷酮，调至粘度为7500±1000Pa.s的浆料；
[0043] （3）负极匀浆：按质量百分数称取以下物质：负极活性物质为96%，粘结剂为3%，导电剂为1%；将上述原料用公转10Hz-15Hz的速度进行预混，然后加入去离子水，调至粘度为2500±1000Pa.s的浆料；
[0044] （4）涂布：将步骤（2）中制得的浆料涂布在铝箔上，涂覆面密度为500g/m2, 将步骤（3）中制得的浆料涂布在铜箔上，涂布面密度为115g/m2；
[0045] （5）制片：将正极片压为厚150μm，将负极片压为厚75μm；接着由分条机分片，然后由全自动制片机上焊接极耳，并贴胶带；
[0046] （6）装配：由全自动卷绕机将正极片、11μm厚的隔膜、负极片、11μm厚的隔膜卷绕成直径为17.0-17.5mm的卷芯，然后装入内径为17.8mm，高为18.2mm的钢壳中，焊接正负极极耳后进行烘烤，保证正极水份含量在100ppm以下，负极在300ppm以下后方可进行注液；
[0047] （7）注液：在湿度为小于露点-50℃的手套箱中，注入5.0±0.5g电解液，抽真空静置待电解液干涸后经行封口，封口后高度为18.0±0.5mm。
[0048] （8）化成分容：在45℃静置48小时后，以0.2C电流充电10min，再以0.6C电流充电80分钟，静置36小时后以0.6C恒流恒压至4.35V，然后以0.6C电流恒流放电至2.5V，记录容量。
[0049] 实施例2
[0050] 一种高能量密度的18650电芯，包括外壳、正极片、负极片、隔膜和电解液。
[0051] 所述正极片的集流体为铝箔，正极活性物质为镍钴铝酸锂。所述正极片上的导电剂为碳纳米管，粘结剂为聚偏氟乙烯。所述正极片上的分散剂为相对分子质量在10000-16000、磺化度为70-100%的萘磺酸甲醛的缩合产物钠盐。
[0052] 所述负极片的集流体为铜箔，负极活性物质为硅基复合材料；所述负极片上的导电剂为碳纳米管，所述负极片上的粘结剂为海藻酸钠。
[0053] 其中，所述正极片的集流体厚度为6μm，所述负极片的集流体的厚度为6μm。所述镍钴铝酸锂在4.2V-2.5V电压下的克容量为190mAh/g以上，能量密度在683wh/kg以上；所述硅基复合材料中硅含量为42wt%，石墨含量58wt%，硅基复合材料4.2V-2.5V电压下的克容量为650mAh/g以上，能量密度在2340wh/kg以上。
[0054] 所述电解液的溶质为六氟磷酸锂和双草酸硼酸锂，电解液的溶剂为氟代碳酸乙烯酯与碳酸亚乙烯酯的混合物。所述隔膜为PE材料。所述隔膜上设有涂层，所述涂层为陶瓷涂层。
[0055] 一种上述高能量密度的18650电芯的制备方法，包括以下步骤：
[0056] （1）材料准备：准备正极活性物质及导电剂并进行粉料干燥；
[0057] （2）正极匀浆：按质量百分数称取以下物质：正极活性物质为95%，导电剂为2.0%，粘结剂为2.5%，分散剂为0.5%；将上述原料用公转10Hz-15Hz的速度进行预混，再加入N-甲基吡咯烷酮，调至粘度为7500±1000Pa.s的浆料；
[0058] （3）负极匀浆：按质量百分数称取以下物质：负极活性物质为94%，粘结剂为4.0%，导电剂为2.0%；将上述原料用公转10Hz-15Hz的速度进行预混，然后加入去离子水，调至粘度为2500±1000Pa.s的浆料；
[0059] （4）涂布：将步骤（2）中制得的浆料涂布在铝箔上，涂覆面密度为490g/m2, 将步骤（3）中制得的浆料涂布在铜箔上，涂布面密度为80g/m2；
[0060] （5）制片：将正极片压为厚144μm，将负极片压为厚53μm；接着由分条机分片，然后由全自动制片机上焊接极耳，并贴胶带；
[0061] （6）装配：由全自动卷绕机将正极片、6μm厚的隔膜、负极片、6μm厚的隔膜卷绕成直径为17.0-17.5mm的卷芯，然后装入内径为17.8mm，高为18.2mm的钢壳中，焊接正负极极耳后进行烘烤，保证正极水份含量在100ppm以下，负极在300ppm以下后方可进行注液；
[0062] （7）注液：在湿度为小于露点-50℃的手套箱中，注入5.0±0.5g电解液，抽真空静置待电解液干涸后经行封口，封口后高度为18.0±0.5mm。
[0063] （8）化成分容：在45℃静置48小时后，以0.2C电流充电10min，再以0.6C电流充电80分钟，静置36小时后以0.6C恒流恒压至4.35V，然后以0.6C电流恒流放电至2.5V，记录容量。
[0064] 实施例3
[0065] 一种高能量密度的18650电芯，包括外壳、正极片、负极片、隔膜和电解液。
[0066] 所述正极片的集流体为铝箔，正极活性物质为镍钴铝酸锂。所述正极片上的导电剂为石墨烯导电剂，粘结剂为聚偏氟乙烯。所述正极片上的分散剂为相对分子质量在10000-16000、磺化度为70-100%的萘磺酸甲醛的缩合产物钠盐。
[0067] 所述负极片的集流体为铜箔，负极活性物质为硅基复合材料；所述负极片上的导电剂为石墨烯导电剂。所述负极片上的粘结剂为羧甲基纤维素钠和海藻酸钠。
[0068] 其中，所述正极片的集流体厚度为12μm，所述负极片的集流体的厚度为10μm。所述镍钴铝酸锂在4.2V-2.5V电压下的克容量为190mAh/g以上，能量密度在683wh/kg以上；所述硅基复合材料中硅含量为42wt%，石墨含量58wt%，硅基复合材料4.2V-2.5V电压下的克容量为650mAh/g以上，能量密度在2340wh/kg以上。
[0069] 所述电解液的溶质为六氟磷酸锂和双草酸硼酸锂，电解液的溶剂为丁二酸酐、氟代碳酸乙烯酯与碳酸亚乙烯酯的混合物。所述隔膜为PP材料。所述隔膜上设有涂层，所述涂层为陶瓷涂层。
[0070] 一种上述高能量密度的18650电芯的制备方法，包括以下步骤：
[0071] （1）材料准备：准备正极活性物质及导电剂并进行粉料干燥；
[0072] （2）正极匀浆：按质量百分数称取以下物质：正极活性物质为98%，导电剂为0.5%，粘结剂为0.5%，分散剂为1.0%；将上述原料用公转10Hz-15Hz的速度进行预混，再加入N-甲基吡咯烷酮，调至粘度为7500±1000Pa.s的浆料；
[0073] （3）负极匀浆：按质量百分数称取以下物质：负极活性物质为97.7%，粘结剂为2.0%，导电剂为0.3%；将上述原料用公转10Hz-15Hz的速度进行预混，然后加入去离子水，调至粘度为2500±1000Pa.s的浆料；
[0074] （4）涂布：将步骤（2）中制得的浆料涂布在铝箔上，涂覆面密度为510g/m2, 将步骤（3）中制得的浆料涂布在铜箔上，涂布面密度为150g/m2；
[0075] （5）制片：将正极片压为厚156μm，将负极片压为厚98μm；接着由分条机分片，然后由全自动制片机上焊接极耳，并贴胶带；
[0076] （6）装配：由全自动卷绕机将正极片、16μm厚的隔膜、负极片、16μm厚的隔膜卷绕成直径为17.0-17.5mm的卷芯，然后装入内径为17.8mm，高为18.2mm的钢壳中，焊接正负极极耳后进行烘烤，保证正极水份含量在100ppm以下，负极在300ppm以下后方可进行注液；
[0077] （7）注液：在湿度为小于露点-50℃的手套箱中，注入5.0±0.5g电解液，抽真空静置待电解液干涸后经行封口，封口后高度为18.0±0.5mm。
[0078] （8）化成分容：在45℃静置48小时后，以0.2C电流充电10min，再以0.6C电流充电80分钟，静置36小时后以0.6C恒流恒压至4.35V，然后以0.6C电流恒流放电至2.5V，记录容量。
[0079] 实施例4
[0080] 一种高能量密度的18650电芯，包括外壳、正极片、负极片、隔膜和电解液。
[0081] 所述正极片的集流体为铝箔，正极活性物质为镍钴铝酸锂。所述正极片上的导电剂为碳纳米管，粘结剂为聚偏氟乙烯。所述正极片上的分散剂为相对分子质量在10000-16000、磺化度为70-100%的萘磺酸甲醛的缩合产物钠盐。
[0082] 所述负极片的集流体为铜箔，负极活性物质为硅基复合材料；所述负极片上的粘结剂为羧甲基纤维素钠和海藻酸钠。
[0083] 其中，所述正极片的集流体厚度为6-12μm，所述负极片的集流体的厚度为6-10μm。所述镍钴铝酸锂在4.2V-2.5V电压下的克容量为190mAh/g以上，能量密度在683wh/kg以上；
所述硅基复合材料中硅含量为42wt%，石墨含量58wt%，硅基复合材料4.2V-2.5V电压下的克容量为650mAh/g以上，能量密度在2340wh/kg以上。
所述硅基复合材料中硅含量为42wt%，石墨含量58wt%，硅基复合材料4.2V-2.5V电压下的克容量为650mAh/g以上，能量密度在2340wh/kg以上。
[0084] 所述电解液的溶质为六氟磷酸锂和双草酸硼酸锂，电解液的溶剂为丁二酸酐与碳酸亚乙烯酯的混合物。所述隔膜为PP材料。所述隔膜上设有涂层，所述涂层为陶瓷涂层。
[0085] 一种上述高能量密度的18650电芯的制备方法，包括以下步骤：
[0086] （1）材料准备：准备正极活性物质及导电剂并进行粉料干燥；
[0087] （2）正极匀浆：按质量百分数称取以下物质：正极活性物质为96%，导电剂为1%，粘结剂为2%，分散剂为1%；将上述原料用公转10Hz-15Hz的速度进行预混，再加入N-甲基吡咯烷酮，调至粘度为7500±1000Pa.s的浆料；
[0088] （3）负极匀浆：按质量百分数称取以下物质：负极活性物质为95%，粘结剂为4%，导电剂为1%；将上述原料用公转10Hz-15Hz的速度进行预混，然后加入去离子水，调至粘度为2500±1000Pa.s的浆料；
[0089] （4）涂布：将步骤（2）中制得的浆料涂布在铝箔上，涂覆面密度为500g/m2, 将步骤（3）中制得的浆料涂布在铜箔上，涂布面密度为100g/m2；
[0090] （5）制片：将正极片压为厚150μm，将负极片压为厚75μm；接着由分条机分片，然后由全自动制片机上焊接极耳，并贴胶带；
[0091] （6）装配：由全自动卷绕机将正极片、8μm厚的隔膜、负极片、8μm厚的隔膜卷绕成直径为17.0-17.5mm的卷芯，然后装入内径为17.8mm，高为18.2mm的钢壳中，焊接正负极极耳后进行烘烤，保证正极水份含量在100ppm以下，负极在300ppm以下后方可进行注液；
[0092] （7）注液：在湿度为小于露点-50℃的手套箱中，注入5.0±0.5g电解液，抽真空静置待电解液干涸后经行封口，封口后高度为18.0±0.5mm。
[0093] （8）化成分容：在45℃静置48小时后，以0.2C电流充电10min，再以0.6C电流充电80分钟，静置36小时后以0.6C恒流恒压至4.35V，然后以0.6C电流恒流放电至2.5V，记录容量。
[0094] 实施例5
[0095] 一种高能量密度的18650电芯，包括外壳、正极片、负极片、隔膜和电解液。
[0096] 所述正极片的集流体为铝箔，正极活性物质为镍钴铝酸锂。所述正极片上的导电剂为碳纳米管和石墨烯导电剂混合物，粘结剂为聚偏氟乙烯。所述正极片上的分散剂为相对分子质量在10000-16000、磺化度为70-100%的萘磺酸甲醛的缩合产物钠盐。
[0097] 所述负极片的集流体为铜箔，负极活性物质为硅基复合材料；所述正极片上的导电剂为碳纳米管和石墨烯导电剂混合物。所述负极片上的粘结剂为羧甲基纤维素钠和海藻酸钠。
[0098] 其中，所述正极片的集流体厚度为9μm，所述负极片的集流体的厚度为8μm。
[0099] 所述镍钴铝酸锂在4.2V-2.5V电压下的克容量为190mAh/g以上，能量密度在683wh/kg以上；所述硅基复合材料采用深圳市贝特瑞新能源材料股份有限公司型号为s650型号的负极，硅基复合材料4.2V-2.5V电压下的克容量为650mAh/g以上，能量密度在
2340wh/kg以上。
2340wh/kg以上。
[0100] 所述电解液的溶质为六氟磷酸锂和双草酸硼酸锂，电解液的溶剂为氟代碳酸乙烯酯与碳酸亚乙烯酯的混合物。所述隔膜为PP材料。所述隔膜上设有涂层，所述涂层为陶瓷涂层。
[0101] 一种上述高能量密度的18650电芯的制备方法，包括以下步骤：
[0102] （1）材料准备：准备正极活性物质及导电剂并进行粉料干燥；
[0103] （2）正极匀浆：按质量百分数称取以下物质：正极活性物质为98%，导电剂为0.5%，粘结剂为0.5%，分散剂为1.0%；将上述原料用公转10Hz-15Hz的速度进行预混，再加入N-甲基吡咯烷酮，调至粘度为7500±1000Pa.s的浆料；
[0104] （3）负极匀浆：按质量百分数称取以下物质：负极活性物质为96%，粘结剂为2%，导电剂为2%；将上述原料用公转10Hz-15Hz的速度进行预混，然后加入去离子水，调至粘度为2500±1000Pa.s的浆料；
[0105] （4）涂布：将步骤（2）中制得的浆料涂布在铝箔上，涂覆面密度为490-510g/m2, 将步骤（3）中制得的浆料涂布在铜箔上，涂布面密度为80-150g/m2；
[0106] （5）制片：将正极片压为厚150μm，将负极片压为厚98μm；接着由分条机分片，然后由全自动制片机上焊接极耳，并贴胶带；
[0107] （6）装配：由全自动卷绕机将正极片、12μm厚的隔膜、负极片、12μm厚的隔膜卷绕成直径为17.0-17.5mm的卷芯，然后装入内径为17.8mm，高为18.2mm的钢壳中，焊接正负极极耳后进行烘烤，保证正极水份含量在100ppm以下，负极在300ppm以下后方可进行注液；
[0108] （7）注液：在湿度为小于露点-50℃的手套箱中，注入5.0±0.5g电解液，抽真空静置待电解液干涸后经行封口，封口后高度为18.0±0.5mm。
[0109] （8）化成分容：在45℃静置48小时后，以0.2C电流充电10min，再以0.6C电流充电80分钟，静置36小时后以0.6C恒流恒压至4.35V，然后以0.6C电流恒流放电至2.5V，记录容量。
[0110] 对实施例5制得的18650电芯进行循环寿命测试，测试结果如图1所示。
[0111] 本发明中所用原料、设备，若无特别说明，均为本领域的常用原料、设备；本发明中所用方法，若无特别说明，均为本领域的常规方法。
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