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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池,具体涉及一种锂离子电池。
技术介绍
1、锂离子电池具有储能密度大、开路电压高、自放电率低、循环寿命长、安全性好等优点,广泛应用于便携式电能储存、电子设备、电动汽车等各个领域。但也对锂离子电池的综合性能提出更高的要求,例如同时具有高的能量密度、良好的高温存储性能和循环性能等。然而,随着高能量密度而来的是高温存储性能和循环性能的下降。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的技术问题,本专利技术提供一种高温循环性能好、存储性能好和安全性能高的锂离子电池。
2、为了实现上述目的,本专利技术提供了一种锂离子电池,所述锂离子电池包括正极片和电解液,所述正极片包括正极集流体以及位于所述正极集流体一侧或两侧表面的正极活性物质层,所述正极活性物质层包括正极活性材料,w为正极活性材料中(003)晶面与(104)晶面峰强比,x为正极活性材料中(006)晶面与104晶面峰强度比;所述电解液包括磷酸酯类添加剂,以所述电解液的总重量为基准,所述磷酸酯类添加剂的重量含量为dwt%,则所述锂离子电池满足如下关系式:0.033≤d/w≤0.4且0.67≤d/x≤6.5。
3、在一实例中,述正极活性材料的衍射峰强度满足如下关系式:1.2≤w≤3,0.02≤x≤0.15;
4、和/或,0.06≤y≤0.15,其中y为正极活性材料中(006)晶面与(104)晶面峰强比;
5、和/或,所述电解液包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯和碳酸二乙酯,以所述电解液的总重
6、和/或,30≤a+c≤50;
7、和/或,bwt%为30wt%-70wt%,优选为40wt%-65wt%;
8、和/或,dwt%为0.1wt%-1wt%,优选为0.3wt%-0.7wt%。
9、在一实例中,所述磺酸内酯化合物的重量与所述磷酸酯类添加剂的重量之比为(0.01-50):1,优选为(0.5-10):1。
10、在一实例中,所述正极活性材料包括三元层状氧化物,所述三元层状氧化物包括化学式为lianiymnzcoxako2的三元层状氧化物,其中,0.9≤a≤1.1,0.1≤x≤0.4,0.3≤y≤1,0≤z≤0.3,0≤k≤0.05,a为掺杂元素,a包括al、mg、ti和nb中的一种或多种;
11、和/或,所述正极活性材料包括ni元素,以所述正极活性材料中过渡金属元素摩尔总量为基准,ni元素的摩尔含量为≥50%;
12、和/或,所述正极活性材料的中值粒径dv50为4μm-18μm;
13、和/或,所述正极活性材料的比表面积为0.2m2/g-1.5m2/g。
14、在一实例中,所述锂离子电池包括负极片,所述负极片包括负极集流体以及位于所述负极集流体一侧或两侧表面的负极活性物质层,所述负极活性物质层包括负极材料,所述负极活性材料包括石墨,优选地,所述石墨的层间距为0.3256nm-0.37367nm;
15、和/或,所述负极活性材料的比表面积为1m2/g-5m2/g。
16、通过上述技术方案,本专利技术与现有技术相比至少具有以下优势:
17、本专利技术的锂离子电池通过限定满足:0.033≤d/w≤0.4且0.67≤d/x≤6.5,能够改善由于三元材料的镍锂混排引起的li+迁移速率降低的问题,同时还能够增强正极片界面的机械性能,避免三元材料的结构坍塌,提高正极活性材料的结构稳定性,从而使电池具有高温循环性能好、存储性能好和安全性能高的优势。
18、本专利技术的其它特点和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
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1.一种锂离子电池,其特征在于,所述锂离子电池包括正极片和电解液,所述正极片包括正极集流体以及位于所述正极集流体一侧或两侧表面的正极活性物质层,所述正极活性物质层包括正极活性材料,W为正极活性材料中(003)晶面与(104)晶面峰强比,X为正极活性材料中(006)晶面与104晶面峰强度比;所述电解液包括磷酸酯类添加剂,以所述电解液的总重量为基准,所述磷酸酯类添加剂的重量含量为dwt%,则所述锂离子电池满足如下关系式:0.033≤d/W≤0.4且0.67≤d/X≤6.5。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池,其中,所述正极活性材料的衍射峰强度满足如下关系式:1.2≤W≤3,0.02≤X≤0.15;
3.根据权利要求1或2中任一项所述的锂离子电池,其中,所述磷酸酯类添加剂包括式(I)所示结构,其中,R1、R2、R3各自独立地选自取代或未取代的C1~C5烷基、取代或未取代的C2~C5不饱和烃基,且R1、R2、R3中至少有一个选自取代或未取代的C2~C5不饱和烃基;所述取代的取代基选自卤素。
4.根据权利要求1所述的锂离子电池,其中,所述磷酸酯类添加剂
5.根据权利要求1所述的锂离子电池,其中,所述电解液包括磺酸内酯化合物,所述磺酸内酯化合物包括具有式(II)所示结构,其中,R4、R5、R6各自独立选自氢、卤素、取代或未取代的C1~C5烷基,所述取代的取代基为卤素。
6.根据权利要求5所述锂离子电池,其中,所述磺酸内酯化合物包括如下结构中的一种或多种,
7.根据权利要求5或6所述的锂离子电池,其中,所述磺酸内酯化合物的重量与所述磷酸酯类添加剂的重量之比为(0.01-50):1,优选为(0.5-10):1;
8.根据权利要求1所述的锂离子电池,其中,所述电解液包括碳酸甲乙酯,以所述电解液的总重量为基准,所述碳酸甲乙酯的重量含量为0wt%-75wt%。
9.根据权利要求1所述的锂离子电池,其中,所述正极活性材料包括三元层状氧化物,所述三元层状氧化物包括化学式为LiaNiyMnzCoxAkO2的三元层状氧化物,其中,0.9≤a≤1.1,0.1≤x≤0.4,0.3≤y≤1,0≤z≤0.3,0≤k≤0.05,A为掺杂元素,A包括Al、Mg、Ti和Nb中的一种或多种;
10.根据权利要求1所述的锂离子电池,其中,所述锂离子电池包括负极片,所述负极片包括负极集流体以及位于所述负极集流体一侧或两侧表面的负极活性物质层,所述负极活性物质层包括负极材料,所述负极活性材料包括石墨,优选地,所述石墨的层间距为0.3256nm-0.37367nm;
...【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池,其特征在于,所述锂离子电池包括正极片和电解液,所述正极片包括正极集流体以及位于所述正极集流体一侧或两侧表面的正极活性物质层,所述正极活性物质层包括正极活性材料,w为正极活性材料中(003)晶面与(104)晶面峰强比,x为正极活性材料中(006)晶面与104晶面峰强度比;所述电解液包括磷酸酯类添加剂,以所述电解液的总重量为基准,所述磷酸酯类添加剂的重量含量为dwt%,则所述锂离子电池满足如下关系式:0.033≤d/w≤0.4且0.67≤d/x≤6.5。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池,其中,所述正极活性材料的衍射峰强度满足如下关系式:1.2≤w≤3,0.02≤x≤0.15;
3.根据权利要求1或2中任一项所述的锂离子电池,其中,所述磷酸酯类添加剂包括式(i)所示结构,其中,r1、r2、r3各自独立地选自取代或未取代的c1~c5烷基、取代或未取代的c2~c5不饱和烃基,且r1、r2、r3中至少有一个选自取代或未取代的c2~c5不饱和烃基;所述取代的取代基选自卤素。
4.根据权利要求1所述的锂离子电池,其中,所述磷酸酯类添加剂包括如下结构中的一种或多种,
5.根据权利要求1所述的锂离子电池,其中,所述电解液包括磺酸内酯化合物,所述磺酸内酯化合物包括具有式(ii)...
【专利技术属性】
技术研发人员:朱辉,刘宪尊,
申请(专利权)人:珠海冠宇动力电池有限公司,
类型:发明
国别省市:
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