[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，包括电池正极、电池负极和非水电解液，所述电池正极包括含镍正极活性物质，所述含镍正极活性物质掺杂有铝金属元素，所述含镍正极活性物质中镍的质量为x，所述铝的质量为y，x＞0，0≤y/x＜5％；所述非水电解液中包括结构式1和结构式2所示的化合物，两种化合物结合发生反应，阻止了结构式1本身之间的歧化反应的进程，减少电池在化成阶段产气，减少电池鼓胀，二者结合生成的双硫酸酯长链结构具有较高的稳定性，在高温条件下不易分解，可提高电池的高温存储和循环性能。

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

锂离子电池的工作电压较高，磷酸铁锂体系最高电压可达3.65V，三元以及钴酸锂体系最高也能达到4.5V以上。而且因为其不含有重金属环境友好，可逆循环寿命长，成为替代石油以及煤炭等化石燃料的重要途经。以锂离子电池新能源为主导的发展路线更是上升到了国家战略层面，目前欧美日韩等国家也进一步跟进。从上世纪九十年代起，锂离子电池已经广泛应用于3C体系，非常成熟。在新能源汽车领域，最近十年也是异军突起，蓬勃发展。

在非水系锂离子电池中，非水电解液是影响电池高低温以及安全性能性能的关键因素之一，添加剂在其中扮演重要角色，其能够在充电过程中在负极的电子发生还原反应，反应形成的有机聚合物以及无机物例如碳酸锂等在负极形成一层膜及SEI膜，这是决定电池具有可逆循环性能的关键。所以，优良的添加剂组合是锂离子电池能够达到优良性能的条件之一。

为了提高锂离子电池的各项性能，许多科研者通过往电解液中添加不同的负极成膜添加剂(如碳酸亚乙烯酯，氟代碳酸乙烯酯，碳酸乙烯亚乙酯)来改善SEI膜的质量，从而改善电池的各项性能。例如，在日本特开2000-123867号公报中提出了通过在电解液中添加碳酸亚乙烯酯来提高电池特性。碳酸亚乙烯酯能够优先于溶剂分子在负极表面发生还原分解反应，能在负极表面形成钝化膜，阻止电解液在电极表面进一步分解，从而提高电池的循环性能。但添加碳酸亚乙烯酯后，电池在高温储存中过程中容易产生气体，导致电池发生鼓胀。此外，碳酸亚乙烯酯形成的钝化膜阻抗较大，尤其在低温条件下，容易发生低温充电析锂，影响电池安全性。氟代碳酸乙烯酯也能在负极表面形成钝化膜，改善电池的循环性能，且形成的钝化膜阻抗比较低，能够改善电池的低温放电性能。但氟代碳酸乙烯酯在高温储存产生更多的气体，明显降低电池高温储存性能。

以硫酸乙烯酯为代表的一类添加剂是优良的负极成膜添加剂以及正极保护添加剂，电池具有优良的循环以及存储性能。但是其在三元镍钴锰以及镍钴铝等含镍的电池正极材料体系中，电池化成过程中，电池产气鼓胀严重，影响性能的同时，更是具有较大的安全风险。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有的三元镍钴锰以及镍钴铝等含镍的电池正极材料体系电池化成过程中产气多的问题，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，包括电池正极、电池负极和非水电解液；

所述电池正极包括含镍正极活性物质，所述含镍正极活性物质中含有铝元素，所述含镍正极活性物质中镍的质量为x，所述铝的质量为y，x＞0，0≤y/x ＜5％；

所述非水电解液中包括结构式1和结构式2所示的化合物，

其中，R₁、R₂相互独立地选自氢原子、卤素原子或者碳原子数为1～5的烷基，n为0～5，R₃、R₄、R₅各自独立的选自C_aH_2a-bX_b，其中，a为1～4，b为0～2a， X为卤素原子。