[发明专利]一种锂离子电池

权利要求书

1.一种锂离子电池，其特征在于：

所述电池包括正极、负极、电解液、隔膜、封装材料；

所述正极中包括由富锂锰基固溶体材料与其它含锂金属氧化物正极材料混合而成的正极活性材料；

所述富锂锰基固溶体材料表达式为：aLi₂MnO₃·(1-a)Li(Ni_xMn_yCo_1-x-y)O₂(0≤x≤1,0≤y≤1)；

所述其它含锂金属氧化物正极材料为以下的一种或多种：LiCoO₂、Li(Ni_xMn_yCo_1-x-y)O₂(0≤x≤1,0≤y≤1)、Li(Ni_xCo_yAl_1-x-y)O₂(0≤x≤1,0≤y≤1)、Li₂MnO₄、LiNi_0.5Mn_0.5O₂、LiNi_0.5Mn_1.5O₄、LiMPO₄，M选自Co、Ni、Mn中的一种或多种；

所述富锂锰基固溶体正极材料占混合活性材料总量的5wt％～40wt％；

所述其他含锂金属氧化物材料的中值粒径D50与富锂锰基固溶体材料的中值粒径D50之比为1.0～3.5；

所述电池在第一次充电活化时截止电压为4.4V～4.8V之间。

2.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于：所述电池中正极电极包含(1)正极活性材料、(2)导电剂、(3)粘结剂，其中正极活性材料占正极电极总量的95wt％～98.6wt％。

3.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于：所述电池中负极电极包含(1)负极活性材料、(2)导电剂、(3)增稠剂、(4)粘结剂，其中负极活性材料占负极电极总量的95wt％～98.4wt％。

4.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于：所述电池的正常充放电循环时的充电截止电压为4.2V～4.45V，放电截止电压为2.5V～3.4V。

5.如权利要求2所述的锂离子电池，其特征在于：所述导电剂包括超导碳黑、科琴黑、乙炔黑、多壁碳纳米管、单壁碳纳米管、气相生长碳纤维、导电石墨、多层石墨烯、单层石墨烯中的一种或多种的组合。

6.如权利要求2所述的锂离子电池，其特征在于：所述增稠剂/粘结剂包括聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、聚丙烯酸酯共聚物、氟化橡胶、聚氨酯中的一种或多种的组合。

7.如权利要求3所述的锂离子电池，其特征在于：所述负极活性材料包括天然石墨、表面改性的天然石墨、人造石墨、硬碳、软碳、中间相炭微球、硅颗粒、硅线、硅棒、硅管、硅锥、多孔硅、氧化亚硅、硅-碳复合物、硅-石墨复合物、硅-石墨-碳复合物、多孔硅-碳复合物、氧化亚硅-碳复合物、硅-有机高分子复合物、多孔硅-有机高分子复合物、氧化亚硅-有机高分子复合物、硅基合金粉末中的一种或多种的组合。

8.如权利要求3所述的锂离子电池，其特征在于：所述导电剂包括超导碳黑、科琴黑、乙炔黑、多壁碳纳米管、单壁碳纳米管、气相生长碳纤维、导电石墨、多层石墨烯、单层石墨烯中的一种或多种的组合；所述增稠剂包括羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚丙酸锂、海藻酸、海藻酸钠、海藻酸锂、黄原胶、水凝胶中的一种或多种的组合。

9.如权利要求3所述的锂离子电池，其特征在于：所述粘结剂包括丁苯橡胶、聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚丙酸锂、聚丙烯酸酯共聚物、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、海藻酸、海藻酸钠、海藻酸锂、乙烯丙烯酸共聚物、水凝胶、聚氧化乙烯、聚乙烯醇、中的一种或多种的组合。

10.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于：所述电池还包括电解液成分；所述电解液成分包括锂盐、溶剂、添加剂；所述锂盐包括LiN(C_xF_2x+1SO₂)(C_yF_2y+1SO₂)、LiPF₆、LiBF₄、LiBOB、LiODFB、LiAsF₆、Li(CF₃SO₂)₂N、LiCF₃SO₃、LiFSI、LiTFSI、LiClO₄中的一种或多种的组合，其中，x、y为正整数；所述溶剂包括碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸甲丙酯(MPC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、γ-丁内酯(GBL)、1,3-二氧戊烷(DOL)、乙腈(AN)、甲酸甲酯(MF)、乙酸甲酯(MA)、乙基丙酸酯(EP)、丙酸丙酯(PP)中的一种或者多种的组合；所述添加剂为碳酸亚乙烯酯(VC)、碳酸乙烯亚乙酯(VEC)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)、二氟代碳酸乙烯酯(DFEC)、亚硫酸丙烯酯(PS)、亚硫酸乙烯酯(ES)、亚硫酸二甲酯(DMS)、亚硫酸二乙酯(DES)、甲烷二磺酸亚甲酯(MMDS)、联苯(BP)、氟苯(FB)、环己基苯(CHB)、1-丙基环状磷酸酐(PPACA)、全氟丁基磺酸钾(PNB)、三(2，2，2-三氟乙基)亚磷酸酯(TTFP)、六甲基磷腈(HMPN)、1,3-丙烯磺酸内酯(PTS)、四氟苯硼锂、邻苯二甲酸酐，六甲基二硅胺烷、戊二腈(AND)、丁二腈(SN)、硫酸亚乙酯(DTD)、乙二醇双丙基醚(DENE)中的一种或者多种的组合。