[發明專利]鋰離子電池

有效

• 申請號: 201810473812.6
• 申請日: 2018-05-17
• 公開（公告）號: CN110504479B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 張明;韓昌隆;張浩;張翠平
• 申請（專利權）人: 寧德時代新能源科技股份有限公司
• 主分類號: H01M10/0525
• 分類號: H01M10/0525;H01M4/62;H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0567
• 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;呂倩茹

本發明提供了一種鋰離子電池，其包括正極極片、負極極片、隔離膜以及電解液。正極極片包括正極集流體以及設置于正極集流體表面且含有正極活性材料的正極膜片，其中，正極活性材料包括基體、以離散的島狀形態包覆在基體表面的第一包覆層以及以連續的層狀形態包覆在第一包覆層以及基體表面的第二包覆層。電解液包括添加劑A以及添加劑B，添加劑A選自式1、式2所示的環狀磺酸內酯化合物中的一種或幾種，添加劑B選自二氟雙草酸磷酸鋰、四氟草酸磷酸鋰中的一種或兩種。本發明能降低鋰離子電池的產氣量，并顯著抑制鋰離子電池循環和存儲過程中直流內阻的增長。

技術領域

本發明涉及電池技術領域，尤其涉及一種鋰離子電池。

背景技術

鋰離子電池由于具有能量密度高、循環壽命長、無污染等特點，使得其在消費類電子產品、動力汽車電池及儲能電源等領域具有廣闊的應用前景。無論在哪個應用領域，人們對鋰離子電池的續航能力都提出了更高的要求。為了提高鋰離子電池的能量密度，開發具有高比容量的正極活性材料是有效辦法之一。

目前，鋰鎳鈷錳三元材料由于具有較高的理論比容量和安全特性成為了研究的熱點，然而鋰鎳鈷錳三元材料中鎳金屬含量很高使得其具有很強的氧化性，導致電解液容易在正極表面發生電化學氧化反應，同時還會引起鋰鎳鈷錳三元材料結構的變化，鎳、鈷等過渡金屬發生還原反應而溶出，引起鋰離子電池電化學性能的惡化，特別是高溫性能明顯惡化。此外，鋰鎳鈷錳三元材料在制備過程中會加入過量鋰鹽彌補燒結過程中造成的鋰損失，這樣在制得的正極活性材料表面都會存在少量的Li剩余，其在高溫下會以Li₂O的形式存在，當溫度降低到室溫以后，Li₂O會吸附空氣中的CO₂和H₂O而形成LiOH和Li₂CO₃等殘鋰，這些殘鋰的存在會加劇鋰離子電池的產氣，惡化存儲性能。鋰鎳鈷錳三元材料通常是由一次顆粒團聚形成的二次顆粒形式，抗壓強度較差，破碎后正極活性材料的比表面積顯著增加，導致與電解液接觸面積增大，鋰離子電池的產氣問題進一步惡化。

因此，如何有效抑制鋰鎳鈷錳三元材料對電解液的氧化分解并降低其表面殘鋰含量是提高鋰離子電池高溫性能的關鍵。在鋰離子電池中，常采用1,3-丙磺酸內酯(PS)降低鋰離子電池的高溫存儲過程中的產氣量，但是，1,3-丙磺酸內酯在正極表面形成的鈍化膜不夠持久，導致其在鋰離子電池循環和存儲過程中發生持續氧化分解，使得鋰離子電池循環和存儲過程中的直流內阻不斷增加，鋰離子電池的加速性能和功率性能變差，嚴重影響了鋰離子電池的使用。

發明內容

鑒于背景技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種鋰離子電池，其能降低鋰離子電池的產氣量，并顯著抑制鋰離子電池循環和存儲過程中直流內阻的增長。