[发明专利]一种新型三元材料锂离子电池

说明书

本发明涉及一种新型三元材料锂离子电池，它是包含和有机电解液一起被容纳在容器中的电极组的锂离子电池，电极组通过卷绕或叠加正极片、隔膜和负极片而成，正极片采用LiNi_0.64Co_0.18Mn_0.18O₂为主要活性物质的三元材料电极，负极片由中间相碳微球(MCMB)和硅碳材料组成，电解液采用溶质为LiPF₆和LiBOB的EC(碳酸乙烯酯)/PC(碳酸丙烯酯)/DMC(碳酸二甲酯)复合电解液，较大幅度提高了锂离子电池比能量和循环寿命。

技术领域

本发明属于化学电源领域，具体涉及一种新型三元材料锂离子电池，特别是指一种比能量高、循环寿命长的三元锂离子电池。

背景技术

锂离子电池由于具有高比能量特性而具有广泛的用途，在消费电子、电动车、电动工具、储能等领域得到广泛推广和使用，近年来消费电子产品、电动车、电动工具等对锂离子电池续航时间要求越来越长，对锂离子电池的比能量要求越来越高。

本发明提供了一种新型三元材料锂离子电池，该电池具有较高的比能量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高比能量新型三元材料锂离子电池。

本发明的技术方案是：一种包含和有机电解液一起被容纳在容器中的电极组的锂离子电池，所述电极组通过卷绕或叠加正极片、隔膜和负极片而成，所述正极片采用LiNi_0.64Co_0.18Mn_0.18O₂为主要活性物质的三元材料电极、负极片由中间相碳微球(MCMB)和硅碳材料组成。

根据上述方法，正极片的正极活性物质为LiNi_0.64Co_0.18Mn_0.18O₂三元材料，该材料由内核、中间层和表面层组成，内核为LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂，表面层为LiNi_0.46Co_0.23Mn_0.31O₂，中间层为由内核逐渐向表面层过渡的化合物LiNi_0.8-xCo_0.1+yMn_0.1+zO₂(0.0≤x≤0.34，0.0≤y≤0.13，0.0≤z≤0.21)。

根据上述方法，正极片中含有质量百分比为0.5％～3％的磷酸锂和1％～2％氟化物。

根据上述方法，正极片中含有的氟化物为MgF₂和CaF₂中的一种或多种组成。

根据上述方法，负极片由20％～50％中间相碳微球(MCMB)和50％～80％硅碳材料组成。

根据上述方法，电解液采用溶质为LiPF₆和LiBOB(质量比为80％：20％)的EC(碳酸乙烯酯)/PC(碳酸丙烯酯)/DMC(碳酸二甲酯)复合电解液，其中溶质的浓度范围为1mol/L～1.2mol/L，溶剂中EC、PC和DMC的体积比为1:2:1。

本发明的有益效果是：根据本发明的锂离子电池可以通过所述各构成要素的协同作用效果大幅提高电池比能量和循环寿命。

具体实施方式

A.正极片制作