[发明专利]一种锂离子电池

说明书

本发明提供一种锂离子电池，所述锂离子电池包括正极极片，所述正极极片包括正极集流体层、活性物质层和快离子层；所述活性物质层和快离子层设置在正极集流体层至少一侧表面；具有上述结构的正极极片能解决低温时电解质由液相通过正极极片与电解液的固液界面向正极极片内部颗粒扩散慢的问题，且能降低锂离子电池在低温下放电的极化内阻，即改善正极极片在应用过程的极化问题。利用导电剂的高导电性，以及快离子导体类材料的高离子导电性，使用多层涂布技术，同时改善正极极片的电子电导性能和离子电导性能，从而在保证能量密度的同时能有效改善锂离子电池中的低温放电性能，倍率性能以及循环性能。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种适用于2-10C快充体系的锂离子电池。

背景技术

近几年，随着科技的进展，锂离子电池凭借其独特的高容量、循环寿命长、无记忆效应、较高的能量密度、清洁无污染等优势，逐渐占据了电池行业的大部分市场，目前锂离子电池多应用在手机、笔记本电脑以及电动汽车领域。随着人们生活节奏的加快以及手机等通讯设备智能化的普及，对锂离子电池的要求也在不断发生着变化，待机时间久、快速充电成了对新一代锂离子电池的要求。为了缩短充电的时间，很多厂家提出了2-10C(甚至是5-10C)这种快速充电的理念。

目前，市场上多见的聚合物锂离子电池是由含锂氧化物正极(钴酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、磷酸铁锂等组成)，负极(天然石墨、人造石墨、硬炭、中间相碳微球、钛酸锂、硅炭、氧化亚硅等组成)、有机电解液以及隔膜组成。随着对快充性能要求的提升，电池中各组分材料的设计及电芯的设计也需要进行一系列的调整，以适应越来越高的快速充电性能的要求。

但目前常规的正极材料还无法满足快速充电的需求，同时在大倍率的充电情况下，整个电芯会由于电池内部各组件的剧烈反应而产热，从而升高电芯温度，有起火失效的安全风险。

发明内容

为了改善现有技术的不足，本发明提供一种适用于2-10C快充体系的锂离子电池，所述锂离子电池包括正极极片，所述正极极片的使用可有效的提升电芯的动力学性能，改善电芯的快速充电性能，使其在2C以上的倍率下循环稳定性优异，同时可有效的降低电池温升和阻抗，在大电流充电的情况下，电芯整体温升较小，有效避免了安全风险的发生。

术语“快充体系”是指可满足大倍率充电条件下使用的电芯体系，如2C-10C，例如为2C、3C、5C、10C等。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种锂离子电池，所述锂离子电池包括正极极片，所述正极极片包括正极集流体层、活性物质层和快离子层；所述活性物质层设置在正极集流体层至少一侧表面，所述快离子层设置在活性物质层表面；其中，所述活性物质层包括锂复合金属氧化物活性物质、第一导电剂和第一粘结剂，所述快离子层包括快离子导体类材料、第二导电剂和第二粘结剂；

所述锂复合金属氧化物活性物质为下述(1)～(3)类物质中的至少一种：

(1)钴酸锂类化合物，其化学式为Li_cCo_1-a-bM_aM’_bO₂；其中0.65≤c≤0.95，0≤a≤0.1，0≤b≤0.1，M、M’元素相同或不同，彼此至少独立地选自Al、Mg、Ti、Zr、Ni、Mn、Y、La、Sr、B、F元素中的一种或多种；

(2)镍钴锰酸锂类化合物，其化学式为Li_wNi_1-x-y-zCo_xMn_yA_zO₂；其中0.65≤w≤0.95，0.05≤x≤0.3，0≤y≤0.3，0≤z≤0.05，A元素选自Al、Mg、Ti、Zr、Y、La、Sr、B、F中的一种或多种；