[發明專利]高能量密度鋰離子電池

有效

• 申請號: 201310336418.5
• 申請日: 2013-08-05
• 公開（公告）號: CN103401016A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 黃世霖;牛少軍;何東銘
• 申請（專利權）人: 寧德時代新能源科技有限公司;寧德新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M10/0525
• 分類號: H01M10/0525;H01M10/42
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產權代理事務所(普通合伙) 11387
• 代理人: 張向琨;劉春成

1.一種高能量密度鋰離子電池，包括：

正極極片(1)、負極極片(2)、隔離膜(3)、介于正極極片(1)和隔離膜(3)之間的正極補鋰層(4)以及電解液，其中，正極極片(1)包括正極集流體(11)以及正極膜(12)，負極極片(2)包括負極集流體(21)以及負極膜(22)，其特征在于，

正極極片(1)的正極膜(12)至少含有具有高首次效率性能的第一正極活性材料和具有耐過度嵌鋰性能的第二正極活性材料；

所述高能量密度鋰離子電池還包括：

第一聚合物導電層(5A)，位于正極極片(1)與正極補鋰層(4)之間；以及

第二聚合物導電層(5B)，位于正極補鋰層(4)與隔離膜(3)之間。

2.根據權利要求1所述的高能量密度鋰離子電池，其特征在于，

所述第一正極活性材料選自Li_1+xCoO₂、Li_1+xCo_1-yM_yO₂(M=Al、Mg、Cr、Mn、Ni、Zr，-0.1≤x≤0.1、0＜y＜0.3)的一種或幾種；

所述第二正極活性材料選自Li_1+xNiO₂、Li_1+xMn₂O₄、Li_1+xCo_1-y-zNi_yM_zO₂(M=Al、Mg、Cr、Mn)、Li_1+xNi_1-yMn_yO₂、Li_1+xCo_1-yNi_yO₂(其中，-0.3≤x≤0.3、0.3≤y≤0.8、y+z＜1)的一種或幾種。

3.根據權利要求1所述的高能量密度鋰離子電池，其特征在于，所述第二正極活性材料在正極膜(12)的活性材料總量中的質量百分含量為5%～40%。

4.根據權利要求1所述的高能量密度鋰離子電池，其特征在于，第一聚合物導電層(5A)包括聚合物(51)以及嵌入聚合物(51)中的導電材料(52)，第一聚合物導電層(5A)的導電材料(52)包括離子導電材料(521)和電子導電材料(522)。

5.根據權利要求4所述的高能量密度鋰離子電池，其特征在于，第一聚合物導電層(5A)中的聚合物(51)、離子導電材料(521)、電子導電材料(522)在第一聚合物導電層(5A)中的質量百分含量分別為5%～70%、5%～75%、5%～50%。

6.根據權利要求1所述的高能量密度鋰離子電池，其特征在于，第二聚合物導電層(5B)包括聚合物(51)以及嵌入聚合物(51)中的導電材料(52)，第二聚合物導電層(5B)的導電材料(52)包括離子導電材料(521)。

7.根據權利要求6所述的高能量密度鋰離子電池，其特征在于，第二聚合物導電層(5B)的導電材料(52)還包括電子導電材料(522)。

8.根據權利要求7所述的高能量密度鋰離子電池，其特征在于，第二聚合物導電層(5B)中的聚合物(51)、離子導電材料(521)、電子導電材料(522)在第二聚合物導電層(5B)中的質量百分含量分別為5%～70%、5%～75%、0%～50%。

9.根據權利要求4或6所述的高能量密度鋰離子電池，其特征在于，所述聚合物(51)選自PVDF、PVDF-HFP、SBR、CMC、PAA、聚丙烯腈(PAN)、聚氧化乙烯(PEO)、PVA、PI、聚酰胺酰亞胺(PAI)以及它們的衍生物的一種或幾種。

10.根據權利要求4或6所述的高能量密度鋰離子電池，其特征在于，離子導電材料(521)選自Al₂O₃、SiO₂、Li₃PO₄、Li₄Ti₅O₁₂、Li₂SiO₃、Li₄SiO₄或其組合。