[發明專利]一種鋰離子電池

有效

• 申請號: 202211043846.4
• 申請日: 2022-08-30
• 公開（公告）號: CN115117452B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 劉中波;黃雄;嚴思文;鄭仲天
• 申請（專利權）人: 深圳新宙邦科技股份有限公司
• 主分類號: H01M10/0567
• 分類號: 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，所述正極包括正極材料層，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摻雜或包覆有鋁元素的鈷酸鋰，所述非水電解液包括非水有機溶劑、鋰鹽和添加劑，所述添加劑包括第一添加劑和第二添加劑，所述第一添加劑包括1,3-丙烷磺酸內酯、1,4-丁烷磺酸內酯、1,3-丙烯磺酸內酯中的至少一種環狀磺酸酯，所述第二添加劑包括結構式1所示的化合物：

結構式1

其中，n為0或1，A選自C或O，X選自或，R₁、R₂各自獨立選自H、、、、或，R₁和R₂不同時選自H，且X、R₁和R₂中至少含有一個硫原子；

所述鋰離子電池滿足以下條件：

0.1≤a/c≤5；0.3≤b/c≤20，且0.2≤a≤1，0.1≤b≤5，0.1≤c≤5；

其中， a為正極材料層中Al元素的質量百分含量，單位為%；

b為非水電解液中第一添加劑的質量百分含量，單位為%；

c為非水電解液中第二添加劑的質量百分含量，單位為%。

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：

0.3≤a/c≤1；0.5≤b/c≤4。

3.根據權利要求1所述的鋰離子電池，其特征在于，所述正極材料層中Al元素的質量百分含量a為0.3%~0.7%。

4.根據權利要求1所述的鋰離子電池，其特征在于，所述非水電解液中第一添加劑的質量百分含量b為0.5%~2%。

5.根據權利要求1所述的鋰離子電池，其特征在于，所述非水電解液中第二添加劑的質量百分含量c為0.5%~2.5%。

6. 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至少一種：

。

7.根據權利要求1所述的鋰離子電池，其特征在于，所述鋰鹽包括LiPF₆、LiBOB、LiDFOB、LiPO₂F₂、LiBF₄、LiSbF₆、LiAsF₆、LiN(SO₂CF₃)₂、LiN(SO₂C₂F₅)₂、LiC(SO₂CF₃)₃、LiN(SO₂F)₂、LiClO₄、LiAlCl₄、LiCF₃SO₃、Li₂B₁₀Cl₁₀、LiSO₃F、LiTOP、LiDODFP和低級脂肪族羧酸鋰鹽中的至少一種。

8.根據權利要求1所述的鋰離子電池，其特征在于，所述非水有機溶劑包括醚類溶劑、腈類溶劑、碳酸酯類溶劑和羧酸酯類溶劑中的至少一種。

9.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、環狀碳酸酯類化合物、磷酸酯類化合物、硼酸酯類化合物和腈類化合物中的至少一種；

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

10.根據權利要求9所述的鋰離子電池，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、甲基硫酸乙烯酯、、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、亞甲基碳酸乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、三氟甲基碳酸乙烯酯、雙氟代碳酸乙烯酯或結構式2所示化合物中的至少一種，

結構式2

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；

所述磷酸酯類化合物選自三(三甲基硅烷)磷酸酯、三（三甲基硅烷）亞磷酸酯或結構式3所示化合物中的至少一種：

結構式3

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；

所述硼酸酯類化合物選自三(三甲基硅烷)硼酸酯和三(三乙基硅烷)硼酸酯中的至少一種；

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、癸二腈中的至少一種。