[發(fā)明專利]電池、電池組、電子裝置、電動(dòng)車輛和電存儲(chǔ)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410223116.1
• 申請(qǐng)日: 2014-05-23
• 公開（公告）號(hào): CN104218236B
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 阿部有洋;鈴木基美
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 索尼公司
• 主分類號(hào): H01M4/505
• 分類號(hào): H01M4/505;H01M4/525;H01M4/58;H01M2/16;H01M10/0525
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司11240
• 代理人: 余剛,梁韜

1.一種電池，包括：

正極，包括具有一對(duì)表面的正極集電體和設(shè)置在所述正極集電體的各個(gè)所述表面上的正極活性物質(zhì)層，所述正極活性物質(zhì)層包含正極活性物質(zhì)；

所述正極活性物質(zhì)具有選自由以下的化合物構(gòu)成的組中的至少一種化合物：

鋰鎳復(fù)合氧化物，具有作為主要成分的鎳，所述鋰鎳復(fù)合氧化物具有層狀結(jié)構(gòu)，所述鋰鎳復(fù)合氧化物至少包含具有高含量鎳的鋰和鎳，其中，高含量鎳意指相對(duì)于所述鋰鎳復(fù)合氧化物的構(gòu)成元素包含按摩爾分?jǐn)?shù)計(jì)大于或者等于50％的鎳，所述構(gòu)成元素不包括鋰和氧以及如果所述鋰鎳復(fù)合氧化物包含任何鹵素元素，則所述構(gòu)成元素還不包括鹵素元素；

鋰鎳鈷錳復(fù)合氧化物，具有層狀結(jié)構(gòu)，所述鋰鎳鈷錳復(fù)合氧化物至少包含具有低含量鎳的鋰、鎳、鈷和錳，其中，低含量鎳意指相對(duì)于所述鋰鎳鈷錳復(fù)合氧化物的構(gòu)成元素包含按摩爾分?jǐn)?shù)計(jì)小于或者等于50％的鎳，所述構(gòu)成元素不包括鋰和氧并且如果所述鋰鎳鈷錳復(fù)合氧化物包含任何鹵素元素，則所述構(gòu)成元素還不包括鹵素元素；

鋰錳復(fù)合氧化物，具有尖晶石結(jié)構(gòu)，所述鋰錳復(fù)合氧化物至少包含鋰和錳；以及

磷酸鐵鋰化合物，具有橄欖石結(jié)構(gòu)，所述磷酸鐵鋰化合物至少包含鋰、鐵以及磷；

所述正極活性物質(zhì)層具有大于或者等于30mg/cm²的面積密度S[mg/cm²]；

負(fù)極；

隔膜，至少包括多孔膜；

所述多孔膜具有滿足下列公式的孔隙率ε[％]和透氣性t[sec/100cc]：

t＝a×Ln(ε)-4.02a+100

和

-1.87×10¹⁰×S^-4.96≤a≤-40

其中，ε是所述孔隙率[％]，t是所述透氣性[sec/100cc]，S是所述正極活性物質(zhì)層的所述面積密度[mg/cm²]并且Ln是自然對(duì)數(shù)；

以及

電解質(zhì)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池，其中：

所述正極活性物質(zhì)層具有小于或者等于50mg/cm²的面積密度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池，其中：

鎳作為主要成分的所述鋰鎳復(fù)合氧化物包括由以下式(1)表示的至少一種復(fù)合氧化物：

Li_xNi_yCo_zM1_(1-y-z)O_b...(1)

其中，M1表示選自由以下的元素構(gòu)成的組中的至少一種元素：硼(B)、鎂(Mg)、鋁(Al)、硅(Si)、磷(P)、硫(S)、鈦(Ti)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鎵(Ga)、鍺(Ge)、釔(Y)、鋯(Zr)、鉬(Mo)、銀(Ag)、鋇(Ba)、鎢(W)、銦(In)、錫(Sn)、鉛(Pb)以及銻(Sb)；

x、y、z以及b是在以下范圍內(nèi)的值：0.8<x≤1.2、0.5≤y≤1.0、0≤Z≤0.5、y+z≤1以及1.8≤b≤2.2；并且

鋰的組成根據(jù)充放電狀態(tài)而變化，并且x的值表示完全放電狀態(tài)下的值。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池，其中：

所述鋰鎳鈷錳復(fù)合氧化物包括由以下式(2)表示的至少一種復(fù)合氧化物：

Li_fNi_gCo_iMn_(1-g-i-h)M2_hO_(2-j)...(2)

其中，M2表示選自由以下的元素構(gòu)成的組中的至少一種元素：鎂(Mg)、鋁(Al)、硼(B)、鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Cr)、鐵(Fe)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鋯(Zr)、鉬(Mo)、錫(Sn)、鈣(Ca)、鍶(Sr)以及鎢(W)；

f、g、h、j以及i為以下范圍內(nèi)的值：0.8≤f≤1.2、0<g≤0.5、0≤h≤0.5、g+h+i<1、-0.1≤j≤0.2以及0<i≤0.5；并且

鋰的組成根據(jù)充放電狀態(tài)而變化，并且f的值表示完全放電狀態(tài)下的值。