[发明专利]可再充电电池

权利要求书

1.一种可再充电电池，包括：

阴极，其包括阴极材料；

具有锂的锂金属阳极，其在完全放电状态下具有小于20μm的厚度，其中在所述完全放电状态下所述阴极的容量大于所述锂金属阳极的容量，使得在所述完全放电状态下锂金属阳极可再充电电池的n/p的比率在大于0.9至小于1的范围内；

分离器；

非水液体电解质，其被选择为在所述阴极材料相对于所述锂的电势下具有电化学稳定性，其中所述非水液体电解质包含：

有机溶剂；以及

至少一种亚氨基锂盐，其具有氟磺酰基FSO₂基团，并且其浓度大于每升有机溶剂2摩尔且不大于每升有机溶剂10摩尔。

2.根据权利要求1所述的电池，其中所述分离器包括多孔聚合物膜，所述多孔聚合物膜具有大于50％的孔隙率和小于12μm的厚度。

3.根据权利要求1所述的电池，其中所述锂金属阳极在完全放电状态下的厚度在10μm至小于20μm的范围内。

4.根据权利要求1所述的电池，其中所述锂金属阳极布置在集电器上。

5.根据权利要求4所述的电池，其中所述集电器包括铜箔。

6.根据权利要求4所述的电池，其中所述阴极相对于Li金属的电势大于4.0V。

7.根据权利要求4所述的电池，其中所述阴极相对于Li的电势为4.0V至4.5V。

8.根据权利要求4所述的电池，其中所述阴极相对于Li的电势为4.2V至4.4V。

9.根据权利要求1所述的电池，所述阴极包括层状或尖晶石氧化物材料，其选自包括LiCoO₂、Li(Ni_1/3Mn_1/3Co_1/3)O₂、Li(Ni_0.8Co_0.15Al_0.05)O₂、LiMn₂O₄、Li(Mn_1.5Ni_0.5)₂O₄、Li(Ni_0.6Co_0.2Mn_0.2)O₂、Li(Ni_0.8Co_0.1Mn_0.1)O₂或其富锂变体的组。

10.根据权利要求4所述的电池，其中所述阴极布置在铝箔上。

11.根据权利要求1所述的电池，其中所述阴极的能量密度大于3mAh/cm²。

12.根据权利要求1所述的电池，其中所述阴极的能量密度为3-10mAh/cm²。

13.根据权利要求2所述的电池，其中所述多孔聚合物膜包括聚丙烯膜、聚乙烯膜或混合的聚丙烯/聚乙烯膜中的一种或多种。

14.根据权利要求1所述的电池，其中所述分离器是混合分离器，所述混合分离器包含保护涂层，所述保护涂层包括10^-8至10^-2ohm-cm¹之间的Li离子电导率。

15.根据权利要求1所述的电池，其中所述分离器还包括保护涂层，并且所述保护涂层是无机电解质。