一种电池的制作方法

本发明涉及电池，具体涉及一种电池。

背景技术：

1、由于锂离子电池具有比能量大、工作电压高、自放电率低、体积小、质量轻等优点，因此广泛应用于电能储存、便携式电子设备和电动汽车供电等各个领域。随着锂离子电池的使用范围的不断扩大，市场对锂离子电池提出了更高的要求，例如要求锂离子电池在高温环境下也能够稳定。

2、但是目前的锂离子电池在高温下比容量衰减比较严重，这是由于正极活性物质在高温下会与电解液发生严重的副反应，导致过渡金属溶出，电解液组分氧化分解，致使电池性能急速恶化，甚至引发电池起火、爆炸等严重后果。

3、因此，发明一种在高温下，使用寿命长，循环稳定性高且安全性高的电池非常重要。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提供一种电池。本发明的电池能够有效抑制电池内部氟化氢的生成，减少氟化氢与正极活性物质发生反应，同时限制正极活性材料与电解液两相界面的副反应，从而使电池在高温下具有更高的循环稳定性和更高的安全性。

2、本发明的发明人发现，通过抑制电池内部氟化氢的生成，限制正极活性材料与电解液两相界面的副反应，能够提高电池的循环稳定性和安全性。

3、本发明的发明人通过进一步深入研究后发现，为了抑制电池内部氟化氢的生成，限制正极活性材料与电解液两相界面的副反应，可以通过限定正极活性物质层中钴元素含量和氟元素含量的比例关系，同时限定正极活性物质层中钴元素含量、氟元素含量和电解液中腈化合物含量之间的比例关系，使电池正极与电解液两相界面更稳定，电池的循环稳定性更高和安全性更高。本发明的发明人经过深入研究筛选出了正极活性物质层中钴元素含量、氟元素含量和电解液中腈化合物含量之间，能够抑制电池内部氟化氢的生成，限制正极活性物质与电解液两相界面的副反应的比例关系。

4、为了实现上述目的，本发明第一方面提供了一种电池，所述电池包括含有正极活性物质层的正极和含有腈化合物的电解液；所述正极活性物质层包括含有钴元素的第一活性材料和含有氟元素的第二活性材料，以正极活性物质层的总重量为基准，钴元素的含量为a重量％，氟元素的含量为b重量％；以所述电解液的总重量为基准，所述腈化合物的含量为c重量％；且a、b、c同时满足30≤a/b≤80(公式ⅰ)和10≤a/(b+c)≤20(公式ⅱ)。

5、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：

6、(1)本发明的电池兼具高温存储性能和炉温性能；

7、(2)本发明的电池循环稳定性高；

8、(3)本发明的电池使用寿命长；

9、(4)本发明的电池安全性高。

10、本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种电池，其特征在于，所述电池包括含有正极活性物质层的正极和含有腈化合物的电解液；所述正极活性物质层包括含有钴元素的第一活性材料和含有氟元素的第二活性材料，以正极活性物质层的总重量为基准，钴元素的含量为a重量％，氟元素的含量为b重量％；以所述电解液的总重量为基准，所述腈化合物的含量为c重量％；且a、b、c同时满足30≤a/b≤80(公式ⅰ)和10≤a/(b+c)≤20(公式ⅱ)。

2.根据权利要求1所述的电池，其中，以正极活性物质层的总重量为基准，所述钴元素的含量a为55重量％-59重量％重量％，优选为57.5重量％-58.5重量％。

3.根据权利要求1或2所述的电池，其中，所述第一活性材料为钴酸锂材料。

4.根据权利要求1所述的电池，其中，以正极活性物质层的总重量为基准，所述氟元素的含量b为0.5重量％-2.5重量％，优选为0.7重量％-1.7重量％。

5.根据权利要求1或4所述的电池，其中，所述第二活性材料选自碱金属氟化物、碱土金属氟化物中的一种或多种；和/或，

6.根据权利要求1所述的电池，其中，以所述电解液的总重量为基准，所述腈化合物的含量c为0.5重量％-6重量％，优选为1重量％-4重量％。

7.根据权利要求1或6所述的电池，其中，所述腈化合物选自二腈化合物、三腈化合物、四腈化合物的一种或多种，所述二腈化合物具有式(ⅰ)所示结构，nc-r21-cn (ⅰ)，所述三腈化合物具有式(ⅱ)所示结构，所述四腈化合物具有式(ⅲ)所示结构，其中，r21、r22和r23各自独立地选自取代或未取代的c1-c10烷基、取代或未取代的c1-c10烯基、取代或未取代的c1-c10炔基、取代或未取代的c5-c10杂芳基、取代或未取代的c6-c10芳基，取代基为卤素；和/或，

8.根据权利要求7所述的电池，其中，所述二腈化合物选自丁二腈、戊二腈、已二腈、癸二腈、壬二腈、二氰基苯、对苯二腈、吡啶-3,4-二腈、2,5-二氰基吡啶、2,2,3,3-四氟丁二腈、3,3’-[1,2-乙二基双(氧基)]双丙腈、四氟对苯二腈、4-四氢噻喃亚甲基丙二腈、反丁烯二腈、乙二醇双丙腈醚和1,4,5,6-四氢-5,6-二氧-2,3-吡嗪二甲腈中的一种或多种；和/或，

9.根据权利要求6所述的电池，其中，所述电解液还包括任选的磷化合物和/或磺酸酯化合物；以电解液的总重量为基准，所述磷化合物的含量为0重量％-10重量％，所述磺酸酯化合物的含量为0重量％-2重量％；

10.根据权利要求1所述的电池，其中，所述电池的充电截止电压为4.45v及以上。

技术总结
本发明涉及电池技术领域，具体涉及一种电池。电池包括含有正极活性物质层的正极和含有腈化合物的电解液；正极活性物质层包括含有钴元素的第一活性材料和含有氟元素的第二活性材料，以正极活性物质层的总重量为基准，钴元素的含量为A重量％，氟元素的含量为B重量％；以所述电解液的总重量为基准，腈化合物的含量为C重量％；且A、B、C同时满足30≤A/B≤80(公式Ⅰ)和10≤A/(B+C)≤20(公式Ⅱ)。本发明的电池在高温下具有更高的循环稳定性和更高的安全性。

技术研发人员：童志强,李素丽,于丽秋
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：2024/4/8