[發明專利]鋰離子電池

有效

• 申請號: 201811535392.6
• 申請日: 2018-12-14
• 公開（公告）號: CN111326732B
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 鈄舒適;胡春華;伊天成;蔣耀;梁成都
• 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: H01M4/525
• 分類號: H01M4/525;H01M10/0525;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: 呂倩茹;張向琨

本申請提供了一種鋰離子電池，所述鋰離子電池包括電極組件以及電解液，所述電極組件包括正極極片、負極極片以及隔離膜。所述正極極片中的正極活性材料包括Li_xCo_yM_1?yO_2?zQ_z，0.5≤x≤1.2，0.8≤y1.0，0≤z≤0.1，M選自Al、Ti、Zr、Y、Mg中的一種或幾種，Q選自F、Cl、S中的一種或幾種。所述電解液中含有添加劑A、添加劑B以及添加劑C。所述添加劑A為氧化電位較低的多腈基六元氮雜環化合物，所述添加劑B為硅烷亞磷酸酯化合物或硅烷磷酸酯化合物或二者的混合物，所述添加劑C為鹵素取代的環狀碳酸酯化合物。本申請的鋰離子電池具有優異的循環性能和存儲性能，尤其是在高溫高電壓情況下具有優異的循環性能和存儲性能。

技術領域

本申請涉及儲能材料領域，具體地講，涉及一種鋰離子電池。

背景技術

鋰離子電池由于具備能量密度大、輸出功率高、循環壽命長和環境污染小等優點而被廣泛應用于電動汽車以及消費類電子產品中。目前對鋰離子電池的需求是：高電壓、高功率、長循環壽命、長存儲壽命且安全性能優異。

鋰離子電池目前廣泛使用LiCoO₂作為正極活性材料，其在完全放電態的LiCoO₂和半充電態的Li_0.5CoO₂(4.2V vs.Li)之間循環時性能比較穩定，因此實際上真正被利用的鋰離子只有其實際鋰離子含量的1/2。而當電壓大于4.2V時，LiCoO₂中剩余1/2含量的鋰離子可以繼續脫出，但是深度脫鋰過程中，Co³⁺會被氧化為很不穩定的Co⁴⁺，與失去大量電子的表面氧共同氧化電解液，此時電池內部將會產生大量氣體造成電池鼓脹。同時由于電解液中HF對正極表面的腐蝕作用，導致Co⁴⁺溶于電解液后沉積在負極表面，催化電解液的還原，也會產生大量氣體造成電池鼓脹。另外由于Co的3d能級與O的2p能級重疊程度較大，深度脫鋰還會導致晶格氧失去大量電子，使LiCoO₂晶胞沿c軸方向劇烈收縮，誘發局部體相結構失穩甚至坍塌，最終引起LiCoO₂活性位點損失，鋰離子電池容量迅速降低。因此LiCoO₂在大于4.2V的高電壓體系中使用時的性能非常差。

鑒于此，特提出本申請。

發明內容

鑒于背景技術中存在的問題，本申請的目的在于提供一種鋰離子電池，其具有優異的循環性能和存儲性能，尤其是在高溫高電壓情況下具有優異的循環性能和存儲性能。

為了達到上述目的，本申請提供了一種鋰離子電池，其包括電極組件以及電解液，所述電極組件包括正極極片、負極極片以及隔離膜。所述正極極片中的正極活性材料包括Li_xCo_yM_1-yO_2-zQ_z，0.5≤x≤1.2，0.8≤y1.0，0≤z≤0.1，M選自Al、Ti、Zr、Y、Mg中的一種或幾種，Q選自F、Cl、S中的一種或幾種。所述電解液中含有添加劑A、添加劑B以及添加劑C，所述添加劑A選自式I-1、式I-2、式I-3所示的化合物中的一種或幾種，所述添加劑B選自式II-1、式II-2所示的化合物中的一種或幾種，所述添加劑C選自式III-1所示的化合物中的一種或幾種。