[發明專利]一種高能量密度無鈷鋰離子電池及電動車

在審

• 申請號: 202110146669.1
• 申請日: 2021-02-03
• 公開（公告）號: CN112952057A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 李振華;劉麗媚;石謙;梁凱
• 申請（專利權）人: 桑頓新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/48;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62;H01M4/66;H01M10/0567;H01M10/42;H01M10/0525
• 代理公司: 長沙楚為知識產權代理事務所(普通合伙) 43217
• 代理人: 李大為

1.一種高能量密度無鈷鋰離子電池，其特征在于，包括正極體系、負極體系和電解液；

所述正極體系包括高鎳無鈷正極材料活性物質、正極導電劑、正極粘結劑、正極吸附劑和正極集流體，所述正極吸附劑為碳吸附劑；

所述負極體系包括硅碳負極材料混合物質、負極導電劑、負極粘結劑和負極集流體，所述硅碳負極材料混合物質包括硅氧材料和石墨材料；

所述電解液包括鋰鹽、溶劑、耐高壓添加劑、正極成膜穩定劑和負極成膜穩定劑。

2.根據權利要求1所述的一種高能量密度無鈷鋰離子電池，其特征在于，所述正極集流體為涂炭鋁箔，所述涂炭鋁箔的單面涂炭層厚度為1～2um。

3.根據權利要求1所述的一種高能量密度無鈷鋰離子電池，其特征在于，所述高鎳無鈷正極材料活性物質分子式為Li_1+xNi_yMn_zO₂，其中，x取值范圍為0～0.15，y取值范圍為0.9～0.95，z取值范圍為0.05～0.1，且y+z＝1。

4.根據權利要求1-3任一所述的一種高能量密度無鈷鋰離子電池，其特征在于，所述高鎳無鈷正極材料活性物質為單晶材料，其1C克容量不低于190mAh/g。

5.根據權利要求3所述的一種高能量密度無鈷鋰離子電池，其特征在于，所述Li_1+xNi_yMn_zO₂進行摻雜和/或包覆改性處理，摻雜元素為Al、Mg、Ti、Zr、Y、Cr、Zn、B、Nd、F的一種或幾種，包覆材料為Al₂O₃、TiO₂、B₂O₃、MgO、ZrO₂、H₃BO₃、AlF₃、AlPO₄的一種或幾種。

6.根據權利要求1所述的一種高能量密度無鈷鋰離子電池，其特征在于，所述硅氧材料和石墨材料在硅碳負極材料混合物質中的百分比為(5～25):(75～95)；所述硅碳負極材料混合物質的1C克容量不低于400mAh/g。

7.根據權利要求1或6所述的一種高能量密度無鈷鋰離子電池，其特征在于，所述硅氧材料為碳包覆型硅氧材料、碳嵌入型硅氧材料或預鋰化硅氧材料中的一種或幾種。

8.根據權利要求1所述的一種高能量密度無鈷鋰離子電池，其特征在于，所述高鎳無鈷正極材料活性物質、正極導電劑、正極粘結劑和正極吸附劑的質量百分比為(95～98):(0.5～3):(1～3):(0.2～2)。

9.根據權利要求1所述的一種高能量密度無鈷鋰離子電池，其特征在于，所述耐高壓添加劑為LiBOB、LiODFB、GBL中的一種或幾種；所述正極成膜添加劑為DPOB、PST中的一種或兩種；所述負極成膜添加劑為VC、FEC、TPFPB中的一種或幾種。

10.一種電動車，其特征在于，所述電動車包括如權利要求1-9任一所述的高能量密度無鈷鋰離子電池。