一种锂离子电池和用电装置的制作方法

本发明涉及锂离子电池，具体涉及一种锂离子电池和用电装置。

背景技术：

1、锂离子电池自问世以来凭借其循环寿命长、能量密度高、无记忆效应等优点得到快速发展，目前改善其在高温循环性能和充电性能是研究的重点方向，但两者使用常规的方法往往难以兼顾。

2、有鉴于此，确有必要提供一种解决上述问题的技术方案。

技术实现思路

1、本发明的目的之一在于：针对现有技术的不足，提供一种锂离子电池，以改善目前锂离子电池无法同时兼顾充电性能和高温循环性能的问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种锂离子电池，包括外壳和设置于外壳内的电芯及电解液；其中，

4、所述电解液包括质量含量占比为0.02％～1.5％的含磷草酸锂盐添加剂；

5、所述电芯包括：

6、正极片，包括正极活性材料层，所述正极活性材料层包括表面含有磷原子的正极活性颗粒，所述正极活性颗粒具有外表面、以及从所述外表面向所述正极活性颗粒中心方向延伸的第一选定面，所述外表面和所述第一选定面之间的区域内的磷原子含量为x％，x≥0.1；

7、负极片，包括负极活性材料层，所述负极活性材料层包括负极活性颗粒，所述负极活性颗粒具有外表面、以及从所述外表面向所述负极活性颗粒中心方向延伸的第二选定面，所述外表面和所述第二选定面之间的区域内的磷原子含量为y％，0.01≤y＜5；

8、隔膜，设置于正极片与负极片之间。

9、优选的，所述正极活性颗粒的外表面和第一选定面之间的距离≥1nm，所述负极活性颗粒的外表面和第二选定面之间的距离≥3nm。

10、优选的，x的取值为：0.1≤x≤3；y的取值为：0.01≤y≤3。

11、优选的，所述负极活性颗粒包括石墨颗粒，石墨颗粒的石墨化度为a％，80＜a≤98，且满足(a-80)/(5-y)＞4。

12、优选的，所述电解液分为第一电解液与第二电解液；其中，所述第一电解液不含磷草酸锂盐添加剂，且于第一次化成前注入；所述第二电解液包括含磷草酸锂盐添加剂，且于第二次化成前注入。

13、优选的，第一电解液注入量与第二电解液注入量的质量比为(1～4):1。

14、优选的，含磷草酸锂盐添加剂在所述第二电解液中质量含量为0.04％～3％。

15、优选的，所述第二次化成的充电电压大于含磷草酸锂盐添加剂的还原电压。

16、优选的，所述含磷草酸锂盐添加剂为lip(c2o4)r1r2r3r4、lip(c2o4)2r5r6、lip(c2o4)3中的至少一种，其中r1～r6可分别独立取自卤基、c原子数在1～6的烷烃、环烷烃中的一种或若干种。

17、本发明的目的之二在于，提供一种用电装置，包括上述所述的锂离子电池。

18、相比于现有技术，本发明的有益效果在于：本发明提供的锂离子电池，将含磷草酸锂盐添加剂引入电解液中，并保证了磷原子在正极活性颗粒表面的特定厚度区域内的质量占比至少不低于0.1％，使得含磷草酸锂盐可与正极表面露出的氧原子络合，从而稳定正极活性材料的结构，提升电池在高温下的循环性能；同时还调控了负极活性颗粒表面特定厚度区域内的磷原子的质量占比＜5％，由此降低了磷原子对负极界面阻抗的影响，保证电池的充电性能。

技术特征：

1.一种锂离子电池，其特征在于，包括外壳和设置于外壳内的电芯及电解液；其中，

2.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述正极活性颗粒的外表面和第一选定面之间的距离≥1nm，所述负极活性颗粒的外表面和第二选定面之间的距离≥3nm。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，x的取值为：0.1≤x≤3；y的取值为：0.01≤y≤3。

4.根据权利要求1或3所述的锂离子电池，其特征在于，所述负极活性颗粒包括石墨颗粒，石墨颗粒的石墨化度为a％，80＜a≤98，且满足(a-80)/(5-y)＞4。

5.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述电解液分为第一电解液与第二电解液；其中，所述第一电解液不含磷草酸锂盐添加剂，且于第一次化成前注入；所述第二电解液包括含磷草酸锂盐添加剂，且于第二次化成前注入。

6.根据权利要求5所述的锂离子电池，其特征在于，第一电解液注入量与第二电解液注入量的质量比为(1～4):1。

7.根据权利要求5或6所述的锂离子电池，其特征在于，含磷草酸锂盐添加剂在所述第二电解液中质量含量为0.04％～3％。

8.根据权利要求5所述的锂离子电池，其特征在于，所述第二次化成的充电电压大于含磷草酸锂盐添加剂的还原电压。

9.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述含磷草酸锂盐添加剂为lip(c2o4)r1r2r3r4、lip(c2o4)2r5r6、lip(c2o4)3中的至少一种，其中r1～r6可分别独立取自卤基、c原子数在1～6的烷烃、环烷烃中的一种或若干种。

10.一种用电装置，其特征在于，包括权利要求1～9任一项所述的锂离子电池。

技术总结
本发明提供了一种锂离子电池和用电装置，包括外壳和设置于外壳内的电芯及电解液；其中，电解液包括质量含量占比为0.02％～1.5％的含磷草酸锂盐添加剂；电芯包括正极片、负极片和隔膜；正极片包括正极活性材料层，正极活性材料层包括表面含有磷原子的正极活性颗粒，且磷原子在正极活性颗粒的外表面和第一选定面之间的区域内的含量为X％，X≥0.1；负极片包括负极活性材料层，负极活性材料层包括负极活性颗粒，磷原子在负极活性颗粒的外表面和第二选定面之间的区域内的含量为Y％，0.01≤Y＜5。相比于现有技术，本发明的锂离子电池有效改善目前电池无法同时兼顾充电性能和高温循环性能的问题，拓宽了锂离子电池的应用范围。

技术研发人员：李江蓝,熊伟,吴声本,李载波
受保护的技术使用者：惠州锂威新能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31