[发明专利]一种锂离子电池及其应用

说明书

本发明提供一种锂离子电池及其应用。本发明的锂离子电池包括正极片和电解液；正极片包括正极集流体和设置在所述正极集流体至少一个功能表面的正极活性层；正极活性层包括正极活性材料，正极活性材料包括钴元素和铝元素；电解液包括腈类化合物；正极活性层中铝元素的质量百分含量A、正极活性层中钴元素的质量百分含量B、电解液中腈类化合物的质量百分含量C满足0.008≤A/B≤0.018和0.03≤C/(A+B)≤0.085。该锂离子电池具有优异的循环性能、在极端温度条件下(150℃)的安全性能以及防过充性能。

技术领域

本发明涉及一种锂离子电池及其应用，属于锂离子电池技术领域。

背景技术

近年来，随着锂离子电池的应用领域不断拓展，锂离子电池在智能电子产品、大型储能电站以及电动汽车领域都是重要的能源载体，锂离子电池的安全性成为了人们的关注重点。

现有的锂离子电池，正极活性层与电解液之间难以形成稳定的界面，导致锂离子电池在高温或高电压条件下，正极活性层中的过渡金属离子会溶出、电解液组分会发生氧化分解，进一步会使锂离子电池温度加剧和使锂离子电池发生气胀，导致锂离子电池自爆或起火。

发明内容

本发明提供一种锂离子电池，该锂离子电池正极活性层和电解液之间可以形成稳定的界面，具有很好的循环性能和安全性能。

本发明提供一种电子设备，该电子设备的驱动源和/或能量存储源的正极活性层和电解液之间可以形成稳定的界面，具有很好的循环性能和安全性能。

本发明提供一种锂离子电池，包括正极片和电解液；

其中，所述正极片包括正极集流体和设置在所述正极集流体至少一个功能表面的正极活性层；

所述正极活性层包括正极活性材料，正极活性材料包括钴元素和铝元素；

所述电解液包括腈类化合物；

所述正极活性层中所述铝元素的质量百分含量A、所述正极活性层中所述钴元素的质量百分含量B、所述电解液中所述腈类化合物的质量百分含量C满足式(1)和式(2)：

0.008≤A/B≤0.018 式(1)

0.03≤C/(A+B)≤0.085 式(2)。

如上所述的锂离子电池，其中，所述腈类化合物选自式I化合物、式II化合物和式III化合物中的至少一种；

NC-R₂₁-CN 式I

其中，R₂₁、R₂₂、R₂₃独立地选自取代或未取代的C₁-C₁₀烷基、取代或未取代的C₄-C₁₀杂芳基、取代或未取代的C₆-C₁₀芳基、取代或未取代的C₂-C₁₀不饱和烃基、取代或未取代的C₄-C₁₀杂环烷基、取代或未取代的C₁-C₁₀烷氧基、取代或未取代的含有杂原子的C₄-C₁₀羰基和取代或未取代的C₂-C₁₀醚基中的至少一种；

取代基选自卤素和含有杂原子的C₄-C₁₀烷基中的至少一种。