[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，包括含正极材料层的正极、含负极材料层的负极以及非水电解液，所述正极材料层包括含镁的锂过渡金属氧化物作为正极活性物质，所述负极材料层包括负极活性物质和含镁化合物，所述非水电解液包括羧酸酯溶剂、电解质盐和结构式1所示的化合物：

其中，R1选自碳原子数为3-6的不饱和烃基，R2选自碳原子数为2-5的亚烃基，n为1或2；

所述锂离子电池满足以下条件：

0.002≤m/x≤0.25且0.001≤m/z≤0.1；

其中，x为非水电解液中羧酸酯的质量百分含量，单位为％；

m为非水电解液中结构式1所示的化合物的质量百分含量，单位为％；

z为Mg元素相对负极材料层的质量含量，单位为ppm；

所述非水电解液中结构式1所示的化合物的质量百分含量m为0.1～5％；

所述Mg元素相对负极材料层的质量含量z为5～500ppm；

所述非水电解液中羧酸酯的质量百分含量x为5～55％。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池满足以下条件：

0.005≤m/x≤0.1且0.001≤m/z≤0.02。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述结构式1所示的化合物选自以下化合物中的一种或多种：

4.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述非水电解液中结构式1所示的化合物的质量百分含量m为0.1～2％。

5.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述Mg元素相对负极材料层的质量含量z为50～500ppm。

6.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述非水电解液中羧酸酯的质量百分含量x为10～40％。

7.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述羧酸酯选自乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酸丙酯、丙酸丁酯、γ-丁内酯、γ-戊内酯、δ-戊内酯中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述负极材料层的压实密度大于等于1.5g/cm³。

9.根据权利要求8所述的锂离子电池，其特征在于，所述负极材料层的压实密度为1.55～1.9g/cm³。

10.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述非水电解液中还包括辅助添加剂，所述辅助添加剂包括环状硫酸酯类化合物、磺酸内酯类化合物、环状碳酸酯类化合物、不饱和磷酸酯类化合物和腈类化合物中的至少一种。

11.根据权利要求10所述的锂离子电池，其特征在于，以所述非水电解液的总质量为100％计，所述辅助添加剂的添加量为0.01％～30％。

12.根据权利要求10所述的锂离子电池，其特征在于，所述环状硫酸酯类化合物选自硫酸乙烯酯、硫酸丙烯酯或甲基硫酸乙烯酯中的至少一种；

所述磺酸内酯类化合物选自1,3-丙烷磺酸内酯、1,4-丁烷磺酸内酯或1,3-丙烯磺酸内酯中的至少一种；

所述环状碳酸酯类化合物选自碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、氟代碳酸乙烯酯或结构式2所示化合物中的至少一种，

所述结构式2中，R₂₁、R₂₂、R₂₃、R₂₄、R₂₅、R₂₆各自独立地选自氢原子、卤素原子、C1-C5基团中的一种；

所述不饱和磷酸酯类化合物选自结构式3所示化合物中的至少一种：

所述结构式3中，R₃₁、R₃₂、R₃₃各自独立的选自C1-C5的饱和烃基、不饱和烃基、卤代烃基、-Si(C_mH_2m+1)₃，m为1～3的自然数，且R₃₁、R₃₂、R₃₃中至少有一个为不饱和烃基；

所述腈类化合物包括丁二腈、戊二腈、乙二醇双(丙腈)醚、己烷三腈、己二腈、庚二腈、辛二腈、壬二腈、癸二腈中的一种或多种。