[發明專利]鋰離子電池及其制備方法與包含鋰離子電池的電動汽車

有效

• 申請號: 202110334009.6
• 申請日: 2018-05-17
• 公開（公告）號: CN113130997B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 張明;張浩;張翠平;韓昌隆;付成華
• 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: H01M10/0567
• 分類號: H01M10/0567;H01M4/60;H01M4/58;H01M4/36;H01M4/137;H01M4/136
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 段月欣

1.一種鋰離子電池，包括：

正極極片；

負極極片；

隔離膜，設置在正極極片和負極極片之間；以及

電解液，包括鋰鹽以及有機溶劑；

其特征在于，

所述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；

所述正極活性材料包括：

基體，通式為Li_xNi_yCo_zM_kMe_pO_rX_t，0.95≤x≤1.05，0≤y≤1，0≤z≤1，0≤k≤1，0≤p≤0.1，y+z+k+p＝1，1≤r≤2，0≤t≤2，t+r≤2，M選自Mn、Al中的一種或兩種，Me選自Zr、Zn、Cu、Cr、Mg、Fe、V、Ti、Y、Nb中的一種或幾種，X選自N、F、S、Cl中的一種或幾種；

第一包覆層，以離散的島狀形態包覆在基體表面，所述第一包覆層為含金屬Z的氧化物，Z選自Al、Zr、Mg、Ti、Co、Y、Ba、Cd中的一種或幾種；以及

第二包覆層，以連續的層狀形態包覆在第一包覆層以及基體表面，所述第二包覆層為含元素Z′的氧化物，Z′選自B、Sn、S、P中的一種或幾種，

其中，在所述正極活性材料表面的殘鋰中，LiOH含量高于Li₂CO₃的含量；

所述電解液還包括添加劑A以及添加劑B；

添加劑A選自式1、式2所示的環狀硫酸酯化合物的一種或幾種，在式1、式2中，m為1～3的整數，n為0～3的整數，R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆、R₇、R₈各自獨立地選自氫原子、鹵素原子、腈基、羧基、磺酸基、C₁～C₂₀的烷烴基以及鹵代烷烴基、C₂～C₂₀的不飽和烴基以及鹵代不飽和烴基中的一種；

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；

2.根據權利要求1所述的鋰離子電池，其特征在于，所述正極活性材料的比表面積為0.4m²/g～0.8m²/g。

3.根據權利要求1所述的鋰離子電池，其特征在于，

第一包覆層中金屬Z的含量為基體質量的0.05％～1％；

第二包覆層中元素Z′的含量為基體質量的0.05％～0.8％。

4.根據權利要求1所述的鋰離子電池，其特征在于，

第一包覆層中還含有Li；和/或，

第二包覆層中還含有Li。

5.根據權利要求1所述的鋰離子電池，其特征在于，所述基體為由一次顆粒團聚形成的二次顆粒形式，所述第一包覆層和所述第二包覆層位于構成二次顆粒形式的基體最外層的一次顆粒的表面。

6.根據權利要求5所述的鋰離子電池，其特征在于，所述第一包覆層和所述第二包覆層還位于至少一部分內部的一次顆粒的表面。

7.根據權利要求1所述的鋰離子電池，其特征在于，在所述基體中，0.70≤y≤0.95，0≤z≤0.2，0≤k≤0.2，0≤p≤0.05，且y+z+k+p＝1。

8.根據權利要求1至7任一項所述的鋰離子電池，其特征在于，所述正極活性材料表面的Li₂CO₃含量為300ppm～3000ppm，所述正極活性材料表面的LiOH含量為1500ppm～5000ppm。

9.根據權利要求1所述的鋰離子電池，其特征在于，所述基體的粒徑D50為5μm～25μm。