[發明專利]一種鋰離子電池及其應用

在審

• 申請號: 202110552283.0
• 申請日: 2021-05-20
• 公開（公告）號: CN113299971A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 郭如德;童志強;王海;李素麗;李俊義
• 申請（專利權）人: 珠海冠宇電池股份有限公司
• 主分類號: H01M10/0525
• 分類號: H01M10/0525;H01M4/48;H01M4/52;H01M10/0567;H01M10/42;H01M10/0568
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 朱穎;臧建明

1.一種鋰離子電池，其特征在于，包括正極片和電解液；

其中，所述正極片包括正極集流體和設置在所述正極集流體至少一個功能表面的正極活性層；

所述正極活性層包括正極活性材料，所述正極活性材料包括鈷元素和鋁元素；

所述電解液包括腈類化合物；

所述正極活性層中所述鋁元素的質量百分含量A、所述正極活性層中所述鈷元素的質量百分含量B、所述電解液中所述腈類化合物的質量百分含量C滿足式(1)和式(2)：

0.008≤A/B≤0.018 式(1)；

0.03≤C/(A+B)≤0.085 式(2)。

2.根據權利要求1所述的鋰離子電池，其特征在于，所述腈類化合物選自式I化合物、式II化合物和式III化合物中的至少一種；

NC-R₂₁-CN 式I

其中，R₂₁、R₂₂、R₂₃獨立地選自取代或未取代的C₁-C₁₀烷基、取代或未取代的C₄-C₁₀雜芳基、取代或未取代的C₆-C₁₀芳基、取代或未取代的C₂-C₁₀不飽和烴基、取代或未取代的C₄-C₁₀雜環烷基、取代或未取代的C₁-C₁₀烷氧基、取代或未取代的含有雜原子的C₄-C₁₀羰基和取代或未取代的C₂-C₁₀醚基中的至少一種；

取代基選自鹵素和含有雜原子的C₄-C₁₀烷基中的至少一種。

3.根據權利要求2所述的鋰離子電池，其特征在于，所述式I化合物選自丁二腈、戊二腈、己二腈、癸二腈、壬二腈、二氰基苯、對苯二腈、吡啶-3,4-二腈、2,5-二氰基吡啶、2,2,3,3-四氟丁二腈、四氟對苯二腈、4-四氫噻喃亞甲基丙二腈、反丁烯二腈、乙二醇雙(丙腈)醚和1,4,5,6-四氫-5,6-二氧-2,3-吡嗪二甲腈中的至少一種；和/或，

所述式II化合物選自1,3,6-己烷三腈、1,3,5-環己烷三腈、1,3,5-苯三氰、1,2,3-丙三甲腈和甘油三腈中的至少一種；和/或，

所述式III化合物選自1,1,3,3-丙四甲腈、1,2,2,3-四氰基丙烷、1,2,4,5-四氰基苯、2,3,5,6-吡嗪四腈、3-甲基-3-丙基-環丙烷-1,1,2,2-四甲腈、7,7,8,8-四氰基對苯二醌二甲烷和四氰基乙烯中的至少一種。

4.根據權利要求1-3任一項所述的鋰離子電池，其特征在于，所述電解液還包括磷化合物；

所述磷化合物選自磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸二甲基乙酯、磷酸甲基二乙酯、磷酸三烯丙酯、磷酸三炔丙酯、磷酸三苯酯、1-丙基磷酸酐、乙氧基五氟環三磷腈和苯氧基五氟環三磷腈中的至少一種。

5.根據權利要求4所述的鋰離子電池，其特征在于，基于所述電解液的總質量，所述磷化合物的質量百分含量為0.1-10％。

6.根據權利要求1-5任一項所述的鋰離子電池，其特征在于，所述電解液還包括磺酸酯化合物；

所述磺酸酯化合物選自1,3-丙磺酸內酯、1,3-丙烯磺酸內酯、1-甲基-1,3-丙磺酸內酯、2-甲基-1,3-丙磺酸內酯和2-三氟甲基-1,3-丙磺酸內酯中的至少一種。

7.根據權利要求6所述的鋰離子電池，其特征在于，基于所述電解液的總質量，所述磺酸酯化合物的質量百分含量為0.5-2％。

8.根據權利要求1-7任一項所述的鋰離子電池，其特征在于，所述電解液還包括有機溶劑；

所述有機溶劑包括環狀碳酸酯；

所述有機溶劑還包括線性碳酸酯和線性羧酸酯中的至少一種。