[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，所述锂离子电池包括正极极片和负极极片，所述正极极片包括正极集流体、正极活性物质层和设置于所述正极集流体和正极活性物质层之间的安全涂层，所述负极极片包括负极集流体、设置于所述负极集流体表面的负极活性物质层和预锂化材料。

2.如权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述预锂化材料设置于所述负极活性物质层内部、负极活性物质层和负极集流体之间或远离负极集流体一侧表面。

3.如权利要求1或2所述的锂离子电池，其特征在于，所述正极活性物质层、安全涂层、负极活性物质层和预锂化材料均包括粘结剂和导电剂；

优选地，所述粘结剂包括聚偏氟乙烯、改性聚偏氟乙烯、聚偏氯乙烯、改性聚偏氯乙烯、聚偏氟乙烯共聚物、聚偏氯乙烯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯或丁苯橡胶中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述导电剂包括导电炭黑、乙炔黑、石墨、石墨烯、碳纳米管或碳纳米纤维中的任意一种或至少两种的组合。

4.如权利要求1-3任一项所述的锂离子电池，其特征在于，所述正极活性物质层包括正极活性物质；

优选地，所述正极活性物质包括钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、镍锰酸锂、镍锰钴酸锂、镍锰铝酸锂、磷酸铁锂、磷酸钒锂、磷酸钴锂、磷酸锰锂、硅酸铁锂、硅酸钒锂、硅酸钴锂或硅酸锰锂中的任意一种或至少两种的组合。

5.如权利要求1-4任一项所述的锂离子电池，其特征在于，所述安全涂层包括无机填料；

优选地，所述无机填料包括磷酸盐材料；

优选地，所述磷酸盐材料的化学式为Fe_1-x-yMn_xM_yPO₄，其中，0≤x≤1，0≤y≤0.1，0≤x+y≤1，M包括Sn、Cr、Mg、Ti、Al、Zn、W、Nb或Zr中的任意一种或至少两种的组合。

6.如权利要求1-5任一项所述的锂离子电池，其特征在于，所述负极活性物质层包括负极活性物质。

优选地，所述负极活性物质包括石墨类材料、硅材料、硅碳材料或钛酸锂中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述石墨类材料包括人造石墨、天然石墨、硬碳、软碳或中间相碳微球中的任意一种或至少两种的组合。

7.如权利要求1-6任一项所述的锂离子电池，其特征在于，所述预锂化材料包括惰性锂粉和/或锂箔。

8.如权利要求1-7任一项所述的锂离子电池，其特征在于，所述安全涂层的厚度为0.05～30μm，优选为1～6μm。

9.如权利要求1-8任一项所述的锂离子电池，其特征在于，以所述安全涂层的质量为100％计，所述无机填料的质量占比为20～95％，优选为60～85％；

优选地，所述粘结剂质量占比为5～65％；

优选地，所述导电剂质量百分比为5～25％；

优选地，所述无机填料的粒径为0.02～100μm，优选为0.1～1μm。

10.如权利要求1-9任一项所述的锂离子电池，其特征在于，所述预锂化材料的容量C₁，安全涂层中无机填料的容量C₂，正极活性物质层中活性物质的容量C₃，正极首效-负极首效＝η，满足关系式C₁＝λ*C₂+C₃*η，其中0.5≤λ≤1，η＜0时取0。