[发明专利]锂离子电池

说明书

本申请实施例提供了一种锂离子电池，包括正极片、隔膜和负极片，所述隔膜设置于所述正极片和负极片之间；所述正极片包括依次层叠的正极集流体和正极活性层，所述正极活性层中的正极活性材料包括磷酸锰铁锂和三元材料，所述负极片包括依次层叠的负极集流体和负极活性层，所述负极活性层包括复合层和补锂层，所述复合层中的负极活性材料包括碳材料和SiOsubgt;x/subgt;，所述补锂层中锂的面密度m2＝a*M1*m1*δ*(1‑η)/M2。本申请实施例提供的锂离子电池的正极活性材料采用磷酸锰铁锂和三元材料的复合，负极活性层采用复合层和补锂层的复合设计，保证了锂离子电池的比容量、使用寿命和安全性的多重性能要求。

技术领域

本申请涉及动力设备技术领域，具体地，本申请涉及一种锂离子电池。

背景技术

随着能源环保意识的逐渐加强，近年来新能源汽车得到了长足的发展。其中，电动汽车是主要方向之一。而在电动汽车的动力电池中，锂离子电池占据了非常重要的地位，磷酸铁锂和NCM三元材料是锂离子电池正极活性物质的主要选择。

但是，现有技术的磷酸铁锂-三元锂离子动力电池存在一定的缺陷，例如，磷酸铁锂的电压平台在3.18V左右，NCM三元材料的电压平台在3.65左右，磷酸铁锂和三元混用时存在充放电电压平台不匹配的问题，导致锂离子电池比容量和安全性能较低。

发明内容

本申请实施例提供一种锂离子电池，以解决传统锂离子电池比容量和安全性不能兼顾的问题。

为了解决上述问题，本申请实施例采用下述技术方案：

第一方面，本申请实施例提供了一种锂离子电池，包括：

正极片、隔膜和负极片，所述隔膜设置于所述正极片和负极片之间；

所述正极片包括依次层叠的正极集流体和正极活性层，所述正极活性层中的正极活性材料包括磷酸锰铁锂和三元材料，所述正极活性材料中磷酸锰铁锂的质量百分比范围为70％-90％，三元材料的质量百分比范围为10％-30％，所述负极片包括依次层叠的负极集流体和负极活性层，所述负极活性层包括复合层和补锂层，所述复合层中的负极活性材料包括碳材料和SiO_x，所述负极活性材料中碳材料的质量百分比范围为70％-90％，SiO_x的质量百分比范围为10％-30％，所述补锂层中锂的面密度m2＝a*M1*m1*δ*(1-η)/M2；

其中，m2的单位为g/dm²；M1为SiO_x的放电比容量的值，所述放电比容量的单位为mAh/g；m1为负极片的双面面密度，m1的单位为g/dm²；δ为负极活性材料中SiO_x材料的质量百分比；η为SiO_x的扣式半电池首次效率，所述首次效率为首次放电容量和首次充电容量的比值；M2为锂的比容量的值，所述比容量的单位为mAh/g；a的取值范围为1.05-1.15，x的取值范围为0.6-1.5。

可选地，所述正极活性材料中磷酸锰铁锂的质量百分比范围为78％-83％，三元材料的质量百分比范围为17％-22％，所述负极活性材料中碳材料的质量百分比范围为83％-88％，SiO_x的质量百分比范围为12％-17％。

可选地，所述正极片的双面面密度范围为4.5-5.0g/dm²，所述正极片的压实密度范围为2.7-2.8g/cm³；所述负极片的双面面密度范围为1.56-1.92g/dm²，所述负极片的压实密度范围为1.60-1.65g/cm³。

可选地，所述三元材料的通式为LiNi_a1Co_b1X_c1O₂；