[发明专利]一种高低温兼顾的钴酸锂数码锂离子电池

说明书

一种高低温兼顾的钴酸锂数码锂离子电池，属于锂离子电池技术领域。本发明的目的是为了解决现有的锂离子电池阻抗及高低温性能不理想的问题，本发明的钴酸锂数码锂离子电池，包括钴酸锂正极、高容量人造石墨负极和非水电解液，所述的钴酸锂正极经过掺杂包覆处理；所述的非水电解液为溶解在含有环状碳酸酯和链状碳酸酯溶剂中的有机化合物，所述的有机化合物为磺酸内酯化合物和多腈类化合物，所述的磺酸内酯化合物占电解液的质量分数为3.0％～10％。高含量磺酸酯类化合物电解液不会影响正负极材料性能发挥，从而锂离子电池具有非常优异的高温性能和低温性能。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种高低温兼顾的钴酸锂数码锂离子电池。

背景技术

锂离子电池自从商业化以来，由于它的比能量高、循环性能好，被广泛用于笔记本、手机等数码领域。随着锂离子电池的广泛应用，其使用环境也趋向于多样性，消费者期望锂离子电池在高低温条件下都具备优异的性能。例如：在温度比较低的地区，笔记本也能正常工作，需要锂离子电池具备良好的低温放电性能。在温度比较高的地区，期望高温对锂离子电池寿命没有明显影响，就要求锂离子电池具备良好的高温循环性能。

锂离子电池的性能与电池中的正极材料、负极材料和电解液材料息息相关。申请号为US6033809的美国专利公开了一种含有1，3-丙磺酸内酯(其在电解液中质量百分比含量≤4％)的非水电解液，其能够改善电池循环性能。申请号为US9742033的美国专利公开了一种1，3-丙磺酸内酯和己二腈(两种物质在电解液中质量百分比含量≤3％)联用的非水电解液，其能改善锂离子电池循环性能和高温存储性能。但是如果磺酸内酯化合物和多腈类化合物在电解液中的质量百分比含量≥3％，就会在负极材料表面形成致密的SEI膜，同时在正极材料表面被氧化的概率也会变大，从而致使锂离子电池阻抗急剧变大，使得锂离子电池的低温放电性能下降明显。因此，如何通过正极材料、负极材料和电解液协同作用，得到一种高低温性能兼顾的数码锂离子电池至关重要。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的锂离子电池阻抗及高低温性能不理想的问题，提供一种高低温兼顾的钴酸锂数码锂离子电池。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种高低温兼顾的钴酸锂数码锂离子电池，包括钴酸锂正极、克容量≥355mAh/g的人造石墨负极和非水电解液，所述的钴酸锂正极经过掺杂包覆处理；所述的非水电解液为溶解在含有环状碳酸酯和链状碳酸酯溶剂中的有机化合物，所述的有机化合物为磺酸内酯化合物和多腈类化合物，所述的磺酸内酯化合物占电解液的质量分数为3.0％～10％。

进一步地，所述的钴酸锂正极的化学式为Li_xCo_1-yMe_yO₂，其中，0.95≤x≤1.05，0＜y≤0.1，Me＝M_z1N_z2，其中，0＜z1+z2≤1，M和N元素均为Al、Mg、Ti、Zr、Co、Ni、Mn、Y、La或Sr中的一种或多种。

本发明相对于现有技术的有益效果是：本发明提供了一种结构稳定、高低温性能优异的钴酸锂正极材料、一种动力学性能良好和循环膨胀较小的负极材料和高温性能优异的电解液。由于正负极材料协同作用，电解液中的高含量的磺酸酯类化合物在负极形成低阻抗的SEI膜，同时高含量的磺酸酯类化合物不会在正极材料表面被氧化，因此，高含量磺酸酯类化合物电解液不会影响正负极材料性能发挥，从而锂离子电池具有非常优异的高温性能和低温性能。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。