[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

本發明提供一種鋰離子電池及其應用。本發明的鋰離子電池包括正極片和電解液；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；正極活性層包括正極活性材料，正極活性材料包括鈷元素和鋁元素；電解液包括腈類化合物；正極活性層中鋁元素的質量百分含量A、正極活性層中鈷元素的質量百分含量B、電解液中腈類化合物的質量百分含量C滿足0.008≤A/B≤0.018和0.03≤C/(A+B)≤0.085。該鋰離子電池具有優異的循環性能、在極端溫度條件下(150℃)的安全性能以及防過充性能。

技術領域

本發明涉及一種鋰離子電池及其應用，屬于鋰離子電池技術領域。

背景技術

近年來，隨著鋰離子電池的應用領域不斷拓展，鋰離子電池在智能電子產品、大型儲能電站以及電動汽車領域都是重要的能源載體，鋰離子電池的安全性成為了人們的關注重點。

現有的鋰離子電池，正極活性層與電解液之間難以形成穩定的界面，導致鋰離子電池在高溫或高電壓條件下，正極活性層中的過渡金屬離子會溶出、電解液組分會發生氧化分解，進一步會使鋰離子電池溫度加劇和使鋰離子電池發生氣脹，導致鋰離子電池自爆或起火。

發明內容

本發明提供一種鋰離子電池，該鋰離子電池正極活性層和電解液之間可以形成穩定的界面，具有很好的循環性能和安全性能。

本發明提供一種電子設備，該電子設備的驅動源和/或能量存儲源的正極活性層和電解液之間可以形成穩定的界面，具有很好的循環性能和安全性能。

本發明提供一種鋰離子電池，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，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)。

如上所述的鋰離子電池，其中，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。