[发明专利]锂离子电池及其正极补锂方法有效

专利信息
申请号: 202210216087.0 申请日: 2022-03-07
公开(公告)号: CN114583296B 公开(公告)日: 2023-05-12
发明(设计)人: 闫勇;黄学杰;田孟羽 申请(专利权)人: 松山湖材料实验室;中国科学院物理研究所
主分类号: H01M10/42 分类号: H01M10/42;H01M4/62;H01M10/0525;H01M10/0567
代理公司: 北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙) 11463 代理人: 吕露
地址: 523000 广东*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 锂离子电池 及其 正极 方法
【权利要求书】:

1.一种锂离子电池的正极补锂方法,其特征在于,所述补锂方法包括:在所述锂离子电池中使用补锂组合物,在所述锂离子电池的电解液中加入添加剂;

其中,所述补锂组合物包括补锂材料和还原剂,所述补锂材料包括正硅酸锂、偏硅酸锂的一种或几种,所述还原剂包括单质硫、单质磷、单质硼、硫化钼、硫化钨、硫化钛、硫化锂、硫化镁、硫化钙、硫化镧、硫化钽和硫化铁中的一种或多种;

其中,所述添加剂包括双草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、1,3-丙烷磺酸内酯、氟代醚中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池的正极补锂方法,其特征在于,所述补锂材料是正硅酸锂或偏硅酸锂,所述还原剂是单质硫,所述添加剂是第一组合物或第二组合物;

其中所述第一组合物包括氟代醚、1,3-丙烷磺酸内酯和双草酸硼酸锂,所述第二组合物包括氟代醚、1,3-丙烷磺酸内酯和二氟草酸硼酸锂。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池的正极补锂方法,其特征在于,所述正极中的活性材料包括钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂、层状三元正极材料、尖晶石镍锰酸锂、磷酸铁锂、磷酸铁锰锂、磷酸锰锂、磷酸钴锂正极材料中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的锂离子电池的正极补锂方法,其特征在于,所述电解液中的溶剂包括酯类或醚类。

5.根据权利要求4所述的锂离子电池的正极补锂方法,其特征在于,所述酯类包括碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯中的一种或多种。

6.根据权利要求4所述的锂离子电池的正极补锂方法,其特征在于,所述醚类包括二氧戊环、四氢呋喃、乙二醇二甲醚中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的锂离子电池的正极补锂方法,其特征在于,所述电解液中的锂盐包括六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂中的一种或几种。

8.根据权利要求1所述的锂离子电池的正极补锂方法,其特征在于,在所述正极中,所述补锂组合物的用量为活性材料质量的0.2%至20%;在所述电解液中,所述添加剂的用量为所述电解液的质量的0.1%至5%。

9.根据权利要求8所述的锂离子电池的正极补锂方法,其特征在于,在所述补锂组合物中,所述还原剂的用量为所述补锂材料质量的1%至30%。

10.根据权利要求1所述的锂离子电池的正极补锂方法,其特征在于,所述补锂组合物通过添加到制作所述正极的浆料中被使用;

或者,所述补锂组合物通过独立地被制作浆料并涂覆于正极片的表面而被使用;

或者,所述补锂组合物通过独立地被制作浆料并涂覆于正极集流体的表面而被使用;

或者,所述补锂组合物通过独立地被制作浆料并涂覆于隔膜的表面而被使用。

11.一种锂离子电池,包括壳体和位于壳体内的电芯、电解液,其中所述电芯包括正极片、隔膜和负极片,其特征在于,所述电解液含有根据权利要求1至9中任意一项所述的锂离子电池的正极补锂方法中所使用的所述添加剂,且所述正极片和/或所述隔膜具有至少含有补锂组合物的膜层。

12.根据权利要求11所述的锂离子电池,其特征在于,所述正极片包括集流体、第一膜层和第二膜层,所述第一膜层形成于所述集流体的表面,所述第二膜层形成于所述第一膜层的表面,其中,所述第一膜层由所述补锂组合物制作而成,所述第二膜层由正极浆料制作而成;

或者,所述正极片包括集流体、第一膜层和第二膜层,所述第一膜层形成于所述集流体的表面,所述第二膜层形成于所述第一膜层的表面,其中,所述第一膜层由正极浆料制作而成,所述第二膜层由所述补锂组合物制作而成;

或者,所述隔膜包括基膜和形成于所述基膜的第三膜层,其中,所述第三膜层由所述补锂组合物制作而成且位于所述基膜朝向所述正极片的表面。

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