[发明专利]一种锂离子电池

说明书

本申请公开一种锂离子电池，包括正极、负极和非水电解液；正极包括正极活性材料及包覆于正极活性材料表面的金属氧化物和/或金属氟化物包覆层；正极活性材料为通式一或通式二所示中的至少一种，通式一：Li_xNi_yM_1‑yO₂，其中，0.5≤x≤1.2，0.5≤y≤1，M选自Co、Mn、Al、Ti、Fe、Zn、Zr、Cr中至少一种；通式二：Li_kCo_zL_1‑zO₂，其中，0.5≤k≤1.2，0.5＜z≤1，L选自Ni、Mn、Al、Ti、Fe、Zn、Zr、Cr中至少一种；负极包括负极活性材料，负极活性材料选自石墨或含硅碳材料中的至少一种；非水电解液中含不饱和磷酸酯类化合物中的至少一种。本发明提供的锂离子电池，通过不饱和磷酸酯类化合物和正极活性材料表面包覆层的协同作用，使锂离子电池的充电截止电压达到4.3V以上。

技术领域

本申请涉及锂离子电池领域，特别是涉及一种高电压锂离子电池。

背景技术

锂离子电池因其具有质量轻、体积小、工作电压高、能量密度高、输出功率大、无记忆效应和循环寿命长等优点，不仅在手机、笔记本电脑等数码产品领域得到了广泛的应用，而且也被认为是电动车、大型储能装置的最佳选择之一。目前智能手机、平板电脑等电子数码产品对电池的能量密度要求越来越高，使得商用锂离子电池难以满足要求。

锂离子电池在高温充放电循环或高温储存时，电解液在正极材料表面的分解会更加严重，电解液的氧化分解产物不断在正极表面沉积，导致正极表面的阻抗不断增加，从而导致电池性能的劣化。尤其是当正极材料中镍含量较高时，正极材料表面活性更高，电解液分解更加严重。此外，提高锂离子电池的充电电压会进一步加剧正极材料金属离子的溶出，溶出的金属离子不仅催化电解液的分解，还会破坏负极钝化膜。尤其在长时间高温储存或高温循环过程中，正极金属离子的溶出会更加严重，导致电池的性能迅速恶化。

采用无机颗粒包覆正极活性物质是改善高电压电池高温性能的常用方法，但提高幅度有效，有待进一步提高。此外，专利文献201410534841.0也公开了一种含叁键的磷酸酯化合物添加剂，能够明显提高电池的高温性能。但本发明人发现，含叁键的磷酸酯化合物明显降低电池的低温放电性能。

发明内容

本申请的目的是提供一种新的高电压锂离子电池，尤其是充电电压大于4.3V的高电压锂离子电池。

为了实现上述目的，本申请采用了以下技术方案：

一种锂离子电池，包括电池壳体，以及位于电池壳体内部的正极、负极和非水电解液；所述正极包括正极活性材料以及包覆于所述正极活性材料表面的包覆层；所述正极活性材料具有通式一或通式二所示组成中的至少一种，

通式一：Li_xNi_yM_1-yO₂，

其中，0.5≤x≤1.2，0.5≤y≤1，M选自Co、Mn、Al、Ti、Fe、Zn、Zr、Cr中的至少一种；

通式二：Li_kCo_zL_1-zO₂，

其中，0.5≤k≤1.2，0.5＜z≤1，L选自Ni、Mn、Al、Ti、Fe、Zn、Zr、Cr中的至少一种；

所述包覆层为金属氧化物和/或氟化物；

所述负极包括负极活性材料，所述负极活性材料选自石墨或含硅碳材料中的至少一种；

所述非水电解液中含有结构式一所示的不饱和磷酸酯类化合物中的至少一种，

结构式一：