一种电池的制作方法

allin2025-03-15  44


本发明涉及储能,尤其涉及一种电池。


背景技术:

1、近年来锂离子电池的竞争已经处于白热化阶段,头部企业将凭借技术、质量、规模和环保治理等优势逐步扩大市场份额,行业集中度将进一步提高。其中,产品的降本增效是锂离子电池长久发展的核心驱动力,因此,需要使锂离子电池在体系上设计创新、在材料上更新迭代以及在性价比方面不断优化,从而满足锂离子电池对高能量密度和高性价比的要求。然而,经过上述优化后的产品,高电压、快充所带来的电芯析锂、过充等安全问题仍然普遍存在。


技术实现思路

1、本发明提供一种电池,其包括正极和电解液。本发明的电池能够明显改善电芯析锂的问题;本发明的电池具有高循环稳定性以及高耐过充性能;本发明的电池能够显著降低成本。

2、为实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:

3、本发明提供了一种电池,所述的电池包括正极和电解液,

4、所述电解液包括氟腈溶剂;所述氟腈溶剂为氟腈类化合物;

5、所述正极包括正极活性材料,所述正极活性材料包括钴酸锂和镍钴锰三元材料,其中,以所述正极活性材料的总质量为基准,镍元素的质量含量为k wt%,0wt%<k wt%≤24wt%。

6、通过上述技术方案,本发明与现有技术相比至少具有以下优势:

7、本发明电解液中的氟腈溶剂为氟腈类化合物,该化合物既能使电解液中的锂离子在高电压、大电流的条件下顺利脱嵌,又能与正极活性材料的金属离子络合,降低高电压条件下的金属离子溶出,保护了正极结构的稳定性,且减少了负极副反应的发生,明显改善电芯析锂的问题;而且,该化合物耐氧化性和耐高电压性能特别强,使锂离子电池能够同时实现高循环性能和优异的耐过充性能;而且,本发明通过合理地调整正极活性材料中镍元素的含量k wt%,可以进一步提升氟腈类化合物中的碳氮三键与正极活性材料表面的金属离子形成的电化学活性位点的络合反应程度,使得金属离子与氟腈类化合物的结合更紧密,减少金属离子的溶出,使得掺混镍钴锰三元材料的正极活性材料在氟腈溶剂的有效保护下,进一步提升电池的循环性能和耐过充性能。此外,本发明的正极活性材料通过采用钴酸锂与镍钴锰三元材料的掺混的形式,能够使电池具有高能量密度和高性价比,从而显著降低电池的成本。

8、在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。



技术特征:

1.一种电池,其包括正极和电解液,其特征在于,

2.根据权利要求1所述的电池,其中,所述正极活性材料中各元素之间的质量比,ni:co:mn=(2~24):(0.5~8):(0.6~9),

3.根据权利要求1所述的电池,其中,所述镍钴锰三元材料的一次颗粒的平均粒径dv50为0.1μm~6μm,优选为0.12μm~3μm。

4.根据权利要求1所述的电池,其中,以所述电解液的总质量为基准,所述氟腈溶剂的质量含量为c wt%,3wt%≤c wt%≤40wt%;

5.根据权利要求4所述的电池,其中,所述电解液满足条件(a)至(c)中的至少一者:

6.根据权利要求1所述的电池,其中,所述氟腈类化合物包括氟代单腈类化合物,所述氟代单腈类化合物包括以下化合物中的至少一者:

7.根据权利要求4所述的电池,其中,所述电解液包括添加剂a,所述添加剂a包括如下式(ⅰ)、式(ⅰⅰ)所示化合物中的至少一种:

8.根据权利要求7所述的电池,其中,以所述电解液的总质量为基准,所述添加剂a的质量含量为y wt%,0.5wt%≤y wt%≤4.5wt%;

9.根据权利要求1所述的电池,其中,所述镍钴锰三元材料包括lini0.3co0.3mn0.3o2、lini0.5co0.2mn0.3o2、lini0.5co0.3mn0.2o2、lini0.6co0.2mn0.2o2、lini0.6mn0.3co0.1o2、lini0.8co0.1mn0.1o2、lini0.9co0.05mn0.05o2中的至少一种;

10.根据权利要求1所述的电池,其中,所述正极活性材料的克容量为170mah/g~195mah/g;


技术总结
本发明提供一种电池,其包括正极和电解液,所述电解液包括氟腈溶剂;所述氟腈溶剂为氟腈类化合物;所述正极包括正极活性材料,所述正极活性材料包括钴酸锂和镍钴锰三元材料,其中,以所述正极活性材料的总质量为基准,镍元素的质量含量为k wt%,0wt%<k wt%≤24wt%。本发明的电池能够明显改善电芯析锂的问题,且具有高循环稳定性以及高耐过充性能,还能够显著降低成本。

技术研发人员:伍思泳,曾长安
受保护的技术使用者:珠海冠宇电池股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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