锂电池及其制备方法和控制方法、电池系统及电动交通工具技术方案

本申请提供了一种锂电池，包括正极和负极，负极的负极材料层中含有锂硅复合负极活性材料，且在锂电池充电至100％SOC下，该锂硅复合负极活性材料包含锂硅合金Li<subgt;4.4</subgt;Si和锂单质；正极中包含第一正极活性材料和第二正极活性材料，其中，第一正极活性材料含锂元素，第二正极活性材料包括硫单质和/或含硫化合物。该锂电池可以满足用户对不同续航里程的模式需求且具有良好的耐过放能力。本申请还提供了该锂电池的制备方法、控制方法、包含该锂电池的电池系统及电动交通工具。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及锂电池，具体涉及一种锂电池及其制备方法和控制方法、电池系统及电动交通工具。

技术介绍

1、锂电池已经在手机、笔记本电脑等便携式电子产品及新能源汽车等领域得到广泛应用。目前，基于传统石墨负极的商用锂电池的能量密度已接近天花板，已不能满足人们日益增长的续航和待机需求。而锂金属及硅基负极材料因具有较高的理论比容量，被认为是下一代高能量密度电池负极材料的较佳选择。

2、在新能源汽车的实际使用过程中，可能有不同续航里程的模式需求。然而，使用锂金属或硅基负极材料的现有锂电池很少能满足用户对不同续航里程模式的需求，且很少能承受深度放电。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请提供一种锂电池及其制备方法和控制方法、电池系统及电动交通工具，以解决目前锂电池不能满足用户不同续航里程的模式需求且锂电池耐过放性能差的问题。

2、具体地，第一方面，本申请提供了一种锂电池，包括正极和负极，其中，所述负极的负极材料层中含有锂硅复合负极活性材料，且在所述锂电池充电至100％ soc状态下，所述锂硅复合负极活性材本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种锂电池，包括正极和负极，其特征在于，所述负极的负极材料层中含有锂硅复合负极活性材料，且在所述锂电池充电至100％SOC状态下，所述锂硅复合负极活性材料包含锂硅合金Li4.4Si和锂单质；所述正极中包含第一正极活性材料和第二正极活性材料，其中，所述第一正极活性材料含有锂元素，所述第二正极活性材料包括硫单质和/或含硫化合物。

2.如权利要求1所述的锂电池，其特征在于，所述第二正极活性材料的嵌锂起始电位小于或等于所述第一正极活性材料的嵌锂截止电位，且所述第二正极活性材料的嵌锂截止电位大于所述第一正极活性材料中过渡金属元素发生不可逆还原反应时的电位。>

3.如权利要...

【技术特征摘要】

1.一种锂电池，包括正极和负极，其特征在于，所述负极的负极材料层中含有锂硅复合负极活性材料，且在所述锂电池充电至100％soc状态下，所述锂硅复合负极活性材料包含锂硅合金li4.4si和锂单质；所述正极中包含第一正极活性材料和第二正极活性材料，其中，所述第一正极活性材料含有锂元素，所述第二正极活性材料包括硫单质和/或含硫化合物。

2.如权利要求1所述的锂电池，其特征在于，所述第二正极活性材料的嵌锂起始电位小于或等于所述第一正极活性材料的嵌锂截止电位，且所述第二正极活性材料的嵌锂截止电位大于所述第一正极活性材料中过渡金属元素发生不可逆还原反应时的电位。

3.如权利要求1所述的锂电池，其特征在于，所述第一正极活性材料包括锂的过渡金属氧化物、含锂磷酸盐中的一种或多种；所述含硫化合物包括金属硫化物和硫化聚丙烯腈中的一种或多种，所述金属硫化物中的金属元素包括锂、钼、铜、银、钛、锌、锰、铁、钴、镍中的一种或多种。

4.如权利要求1所述的锂电池，其特征在于，所述第二正极活性材料的质量为所述第一正极活性材料的质量的1.6％-22％。

5.如权利要求1所述的锂电池，其特征在于，在所述锂电池充电至100％soc状态下，所述锂单质在所述锂硅复合负极活性材料中的摩尔占比为15％-95％。

6.如权利要求1-5任一项所述的锂电池，其特征在于，在所述锂电池充电至不超过第一soc阈值时，所述锂硅复合负极活性材料不含锂单质，且包含锂硅合金lixsi，其中，0<x≤4.4；其中，所述第一soc阈值在15％soc至95％soc的范围内。

7.如权利要求1-6任一项所述的锂电池，其特征在于，所述负极材料层的表面具有保护层或者所述锂硅复合负极活性材料的表面具有保护层，其中，所述保护层包括聚合物基体和锂盐。

8.如权利要求7所述的锂电池，其特征在于，所述聚合物基体包括聚氧化乙烯、聚硅氧烷、聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈及其衍生物和共聚物中的一种或多种；所述锂盐包括硝酸锂、硫化锂、氯化锂、溴化锂、碘化锂、氟化锂、磷酸锂中的一种或多种。

9.如权利要求1所述的锂电池，其特征在于，所述锂电池还包括电解液，所述电解液中的溶剂包括未卤代醚类溶剂和氟代醚类溶剂中的至少一种。

10.一种锂电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

11.如权利要求10所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)的负极中，所述锂硅复合负极活性材料包含锂硅合金lixsi，且不含锂单质，其中，x≤4.4。

12.如权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述硅基材料包括硅单质、硅氧化物、硅基非锂合金的一种或多种。

13.如权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述金属锂为锂薄膜；在所述金属锂与所述硅基材料层在惰性气氛下进行热压处理之前，还在所述硅基材料层的表面形成保护层；或者在形成所述负极材料层之后，在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：马永军，郭姿珠，曾芳连，潘仪，高天骥，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：