[发明专利]一种高安全性三元聚合物锂离子电池

权利要求书

1.一种高安全性三元聚合物锂离子电池，包括锂离子电池体1及设置在锂离子电池体中的电解液、正极2和负极3，其特征在于：

正极2由三元镍锰钴酸锂和磷酸铁锂混合构成，磷酸铁锂的质量百分含量占整个正极质量的比例为1％-5％；

负极3包括石墨基体，在所述石墨基体的末端或表面和缠绕有若干层铜箔空卷圈；

电解液为专用安全电解液，是在现有电解液体系的基础上加入一定比例的添加剂GBL、FEC和EFE，所述添加剂在电解液中的质量百分含量为：GBL为5％-10％，FEC为3％-6％，EFE为4％-8％。

2.根据权利要求1所述的一种高安全性三元聚合物锂离子电池，其特征在于：正极2和负极3各为若干层层状结构，在所述正极2和负极3之间各设有隔膜层4。

3.根据权利要求1或2所述的一种高安全性三元聚合物锂离子电池，其特征在于：正极1中混合的磷酸铁锂分子式为LiFePO₄，具有有序的正交晶系橄榄石结构,具体是指具有橄榄石晶体结构，该橄榄石晶体结构使锂离子电池的锂离子具有二维可移动性,充放电时能自由脱嵌。

4.根据权利要求3所述的一种高安全性三元聚合物锂离子电池，其特征在于：LiFePO₄具有P-O共价键，形成离域的三维立体化学键，增强LiFePO₄的热力学和动力学稳定性，不易释放氧气；通过P-O共价键防止橄榄石结构转化为尖晶石结构,以稳定八面体位置的氧化还原电对。

5.根据权利要求1或2所述的一种高安全性三元聚合物锂离子电池，其特征在于：所述石墨基体的末端或表面和缠绕有若干层铜箔空卷圈，是指在最外层负极3的表面缠绕有若干层空白铜箔空卷三圈，构成负极收尾式铜箔空卷圈结构。

6.根据权利要求5所述的一种高安全性三元聚合物锂离子电池，其特征在于：所述负极收尾式铜箔空卷圈结构，形成了闭合回路，以可保证电芯在受外力挤压和穿刺而短路时，可使大电流被分流，降低发热量，防止发生副反应，包括正极材料分解和电解液分解。

7.根据权利要求1或2所述的一种高安全性三元聚合物锂离子电池，其特征在于：所述FEC，名称为氟代碳酸丙烯酯，电解液中添加FEC，以使三元聚合物锂离子电池首次充电在负电极表面形成的SEI致密、均一，抑制电解液的分解还原，阻碍电解液在高温下发生的分解还原副反应，提高三元聚合物锂离子电池的安全性能。

8.根据权利要求1或2所述的一种高安全性三元聚合物锂离子电池，其特征在于：所述GBL，名称为1,4-丁内酯，加入GBL使专用安全电解液的熔点为-45℃-204℃，以拓宽电解液使用的温度范围，及加强了电解液在高温下的稳定性、提高了电池的安全性能；所述EFE，名称为乙基全氟代丁基醚，加入EFE以提高电解液的闪点温度，从而提高电解液高温下的安全性能。

9.根据权利要求2所述的一种高安全性三元聚合物锂离子电池，其特征在于：隔膜层4由AL₂O₃纳米陶瓷涂覆隔膜构成。

10.根据权利要求1或2所述的一种高安全性三元聚合物锂离子电池，其特征在于：所述现有电解液体系，为包括如下物质组分EC、EMC、DEC、PC和LiPF₆锂盐的电解液。