[发明专利]一种锂离子电池

说明书

本发明属于新能源技术领域，特别是涉及一种锂离子电池。所述锂离子电池包括正极、负极、隔膜以及非水电解液，所述正极包括正极活性材料，所述正极活性材料中包含锂钴氧化物；所述非水电解液包括第一环状碳酸酯和不同于所述第一环状碳酸酯的第二环状碳酸酯；所述第一环状碳酸酯为氟代环状碳酸酯；所述第一环状碳酸酯的重量百分数为12％～22％，所述第二环状碳酸酯的重量百分数小于等于2％。其中，第二环状碳酸酯的含量降到了较低的水平，使得电解液被氧化产气的副反应程度大幅降低，减少电池产气，第一环状碳酸酯作为电解液中的高介电常数溶剂使用，具有比第二环状碳酸酯更好的负极成膜作用，能保证较好的循环性能。

技术领域

本发明属于新能源技术领域，特别是涉及一种锂离子电池。

背景技术

随着新能源汽车对续航里程的不断提高和3C数码产品轻薄化的不断发展，电池行业越来越要求锂离子电池高能量密度化。设计高能量密度的锂离子电池可以从以下几个方面着手：1)提高正极材料克容量；2)提高电池放电平台；3)提电池中活性材料的比例；提升锂离子电池的充电的截止电压是增大电池能量密度的重要途径之一，因为随着充电截止电压的提高，正极材料可以实现更高的克容量发挥，且放电平台有明显提高，两方面的作用对能量密度的提升具有立竿见影的效果。

随着电池电压的逐渐提高，正极材料进入更高的脱锂态，材料结构稳定性会变差，且表面的氧化性也明显提高。材料结构的不稳定性及其高氧化性在极片/电解液界面表现地尤其明显，具体表现为：电池发生产气，内阻快速增长，容量急剧下降。电池产气会导致内压增大，更进一步可能会发展为电池的爆炸、燃烧等危险情况，因此高电压电池和电解液需要匹配。

公知的，环状的碳酸乙烯酯(EC)由于具有高介电常数能够为电解液提供高电导率，其负极成膜作用的溶剂又能保证电池良好的循环性能，被广泛应用于非水锂二次电池中。然而，EC的耐高电压稳定性较差，容易在高电压正极上被氧化分解产气，导致电池性能衰减。碳酸丙烯酯(PC)具有更好的耐高电压性能及与EC相当的介电常数和更宽的低温液相温度，在锂离子电池中也有广泛的应用，然而PC不能在负极发生成膜反应，过多的PC替代会导致循环性能劣化。氟代碳酸乙烯酯(FEC)由于其具有较高的分解电压和抗氧化性，同时具有较好的成膜特性，目前作为添加剂普遍用于高电压锂离子以保证高电压电池的循环性能。但FEC作为高电压电池的电解液的添加剂时，电解液更容易产气，导致电池在高温存储和高温循环过程中内压增大，电池发生鼓包、胀气、甚至爆炸。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有的高电压锂离子电池高温存储和高温循环过程中产气的问题，提供一种锂离子电池。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种锂离子电池，包括正极、负极、隔膜以及非水电解液，所述正极包括正极活性材料，所述正极活性材料中包含锂钴氧化物；

所述非水电解液包括第一环状碳酸酯和不同于所述第一环状碳酸酯的第二环状碳酸酯；

所述第一环状碳酸酯为氟代环状碳酸酯；

以所述锂离子电池非水电解液的总重量为100％计，所述第一环状碳酸酯的重量百分数为12％～22％，所述第二环状碳酸酯的重量百分数小于等于2％。

可选地，所述第一环状碳酸酯包括氟代碳酸乙烯酯；所述第二环状碳酸酯为非氟元素取代或未取代的环状碳酸酯。

可选的，所述未取代的环状碳酸酯为碳原子数为1-10的环状碳酸酯。

可选的，所述非氟元素取代的环状碳酸酯为氰基、含氧烃基、含硅烃基、烷基、醚基、含硫烃基取代的环状碳酸酯。

可选地，所述正极活性材料表面包覆有金属氧化物或内部掺杂有其他元素；所述金属氧化物为氧化镁和/或氧化铝；所述掺杂的元素选自Li、K、Mg、Ca、Al、Cr、Cu、Ni、Ti、Nd、B和P中的一种或多种。

可选地，所述锂离子电池充电截止电压为4.35V及以上。