[發明專利]一種鋰離子電池

在審

• 申請號: 202210158148.2
• 申請日: 2022-02-21
• 公開（公告）號: CN114639872A
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 錢韞嫻;胡時光;鄧永紅;荊水;向曉霞
• 申請（專利權）人: 深圳新宙邦科技股份有限公司
• 主分類號: H01M10/0568
• 分類號: H01M10/0568;H01M10/0567;H01M10/0525
• 代理公司: 深圳眾鼎專利商標代理事務所(普通合伙) 44325
• 代理人: 姚章國

1.一種鋰離子電池，其特征在于，包括正極、負極和非水電解液，所述正極包括正極集流體和形成于所述正極集流體上的正極材料層，所述正極集流體為鋁合金，所述鋁合金中含有Fe，所述非水電解液包括溶劑、電解質鹽和添加劑，所述電解質鹽包括LiPF₆和LiFSI，所述添加劑包括結構式1所示的化合物：

其中，R₁選自R₂、R₃、R₄和R₅各自獨立地選自單鍵或亞甲基；

所述鋰離子電池滿足以下條件：

且0.1≤a≤1.5，0.1≤b≤1.0，0.02≤c≤2，0.1≤d≤0.7；

其中，a為非水電解液中LiPF₆的摩爾含量，單位為mol/L；

b為非水電解液中LiFSI的摩爾含量，單位為mol/L；

c為非水電解液中結構式1所示化合物的質量百分比含量，單位為wt％；

d為正極集流體中Fe的質量百分含量，單位為wt％。

2.根據權利要求1所述的鋰離子電池，其特征在于，所述鋰離子電池滿足以下條件：

3.根據權利要求1所述的鋰離子電池，其特征在于，所述非水電解液中LiPF₆的摩爾含量a為0.2～1.2mol/L。

4.根據權利要求1所述的鋰離子電池，其特征在于，所述非水電解液中LiFSI的摩爾含量b為0.2～0.8mol/L。

5.根據權利要求1所述的鋰離子電池，其特征在于，所述非水電解液中結構式1所示化合物的質量百分比含量c為0.1％～1.5％。

6.根據權利要求1所述的鋰離子電池，其特征在于，所述正極集流體中Fe的質量百分含量d為0.2-0.6wt％。

7.根據權利要求1所述的鋰離子電池，其特征在于，所述結構式1所示的化合物選自以下化合物中的一種或多種：

8.根據權利要求1所述的鋰離子電池，其特征在于，所述添加劑還包括環狀硫酸酯類化合物、磺酸內酯類化合物、環狀碳酸酯類化合物、不飽和磷酸酯類化合物和腈類化合物中的至少一種；

優選的，以所述非水電解液的總質量為100％計，所述添加劑的添加量為0.01％～30％。

9.根據權利要求8所述的非水電解液，其特征在于，所述環狀硫酸酯類化合物選自硫酸乙烯酯、硫酸丙烯酯或甲基硫酸乙烯酯中的至少一種；

所述磺酸內酯類化合物選自1,3-丙烷磺酸內酯、1,4-丁烷磺酸內酯或1,3-丙烯磺酸內酯中的至少一種；

所述環狀碳酸酯類化合物選自碳酸亞乙烯酯、碳酸乙烯亞乙酯、氟代碳酸乙烯酯或結構式2所示化合物中的至少一種，

所述結構式2中，R₂₁、R₂₂、R₂₃、R₂₄、R₂₅、R₂₆各自獨立地選自氫原子、鹵素原子、C1-C5基團中的一種；

所述不飽和磷酸酯類化合物選自結構式3所示化合物中的至少一種：

所述結構式3中，R₃₁、R₃₂、R₃₂各自獨立的選自C1-C5的飽和烴基、不飽和烴基、鹵代烴基、-Si(C_mH_2m+1)₃，m為1～3的自然數，且R₃₁、R₃₂、R₃₃中至少有一個為不飽和烴基；

所述腈類化合物選自丁二腈、戊二腈、乙二醇雙(丙腈)醚、己烷三腈、己二腈、庚二腈、辛二腈、壬二腈、癸二腈中的一種或多種。

10.根據權利要求1所述的鋰離子電池，其特征在于，所述正極材料層包括正極活性材料，所述正極活性材料包括式(1)和式(2)所示的化合物中的一種或多種：

Li_1+x’Ni_a’Co_b’M’_1-a’-b’O_2-yD_y 式(1)

式(1)中，-0.1≤x’≤0.2，0a’1，0≤b’1，0a’+b’1，0≤y0.2，M’包括Mn及Al中的一種或兩種，以及包括Sr、Mg、Ti、Ca、Zr、Zn、Si、Ce中的零種、一種或多種，D包括S、N、F、Cl、Br及I中的一種或多種；

Li_1+zMn_c’L_2-c’O_4-d’B_d’ 式(2)

式(2)中，-0.1≤z≤0.2，0c’≤2，0≤d’1，L包括Ni、Cr、Ti、Zn、V、Al、Mg、Zr及Ce中的一種或多種，B包括S、N、F、Cl、Br及I中的一種或多種。