锂离子电池和电子装置的制作方法

本申请涉及储能领域，具体涉及一种锂离子电池和电子装置。

背景技术：

1、锂离子二次电池、锂离子电容器以及双电层电容器等锂离子电池具有小型、轻质且能量密度高、还能够反复充放电的特性，已被用于广泛的用途。例如，锂离子二次电池通常具有电极(正极和负极)以及隔离正极与负极的间隔件等电池部件。这里，电极通常具有集流体和形成在集流体上的电极材料层。而且，电极材料层例如正极材料层通常通过将正极用浆料涂敷在集流体上并进行干燥而形成，该正极用浆料是在分散介质中包含正极材料、用于提高导电性的导电材料、以及用于将这些成分进行粘结的粘结材料而成的。另外，一直以来，作为形成正极材料层所使用的粘结材料，使用有聚偏二氟乙烯(pvdf)等。pvdf易发生凝胶，导致浆料稳定性下降，影响电池性能发挥。

技术实现思路

1、本申请实施例通过调整在锂离子电池中应用的正极组成和电解液中的成分以在某种程度上解决存在于现有技术的问题。

2、根据本申请的一些实施例，锂离子电池包括：正极、负极和电解液。正极包括：正极材料层。正极材料层包括：钴酸锂和吡啶硫酮化合物；所述电解液包括：二氟磷酸盐和具有键合于硼的草酸酯基团的化合物。本申请不仅能够提高正极浆料的固含量和稳定性，还能够使锂离子电池的注液性和低温倍率提高。

3、根据本申请的一些实施例，其中所述吡啶硫酮化合物包括如下的至少一种：吡啶硫酮与钠、钾、锂形成的盐；或吡啶硫酮与铵盐形成的一价盐；或吡啶硫酮与钙、镁、锌、铜、铝、铁形成的多价盐，从而可以提高循环特性。

4、根据本申请的一些实施例，其中基于正极材料层的质量，所述吡啶硫酮化合物的质量百分含量为a%，0.05≤a≤3，优选为0.1≤a≤2。当正极材料层中吡啶硫酮化合物的质量在上述范围内时，有助于进一步改善正极浆料的固含量和稳定性。

5、根据本申请的一些实施例，其中所述二氟磷酸盐包括二氟磷酸锂，从而有利于在改善低温倍率性能的同时，有利于提高锂离子在电解液中的电荷传输。

6、一些实施例中，所述具有键合于硼的草酸酯基团的化合物包括双草酸硼酸锂(libob)、二氟草酸硼酸锂(lidfob)或(3-甲基-2,4-戊二酮)合草酸硼酸酯(moab)中的至少一种，从而有利于改善改善倍率性能。

7、根据本申请的一些实施例，其中基于所述电解液的质量，所述二氟磷酸盐的质量百分含量为b%， 0.01≤b≤3，优选0.01≤b≤1.5，当二氟磷酸盐的质量在上述范围内时，有助于进一步改善倍率性能。

8、根据本申请的一些实施例，其中基于所述电解液的质量，所述具有键合于硼的草酸酯基团的化合物的质量百分含量为c%，0.01≤c≤4，优选0.01≤c≤3，有助于进一步改善倍率性能。

9、根据本申请的一些实施例，其中基于正极材料层的质量，所述吡啶硫酮化合物的质量百分含量为a%，基于所述电解液的质量，所述二氟磷酸盐的质量百分含量为b%，其中a和b满足关系式：0.03≤a/b≤3，当在上述范围内时，有助于进一步改善倍率性能。

10、根据本申请的一些实施例，其中所述电解液还包括1,2,3-三（2-氰基乙氧基）丙烷，能够抑制低温下钝化膜分解劣化带来的阻抗增加。

11、根据本申请的一些实施例，其中基于所述电解液的质量，所述1,2,3-三（2-氰基乙氧基）丙烷的质量百分含量为d%，0.1≤d≤6，优选0.2≤d≤4，有利于进一步抑制低温下钝化膜分解劣化带来的阻抗增加。

12、根据本申请的一些实施例，其中基于正极材料层的质量，所述吡啶硫酮化合物的质量百分含量为a%，基于所述电解液的质量，所述1,2,3-三（2-氰基乙氧基）丙烷的质量百分含量为d%，其中a和d满足关系式：0.01≤a/d≤1，有助于进一步改善倍率性能。

13、在本申请的另一方面，本申请提供一种电子装置，其包括本申请任一所述的锂离子电池。

14、本申请通过使用特定的正极结构和电解液的组合，该设计不仅能够提高正极浆料的固含量和稳定性，还能够使锂离子电池的注液性和低温倍率提高。

15、本申请实施例的额外层面及优点将部分地在后续说明中描述、显示、或是经由本申请实施例的实施而阐释。

技术特征：

1.一种锂离子电池，其特征在于，包括：正极、负极和电解液；

2.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，所述吡啶硫酮化合物包括如下的至少一种：

3.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，基于所述正极材料层的质量，所述吡啶硫酮化合物的质量百分含量为a%，0.05≤a≤3。

4.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，基于所述正极材料层的质量，所述吡啶硫酮化合物的质量百分含量为a%，0.1≤a≤2。

5.根据权利要求1所述的锂离子电池，其特征在于，满足如下的至少一项：

6.根据权利要求1至5中任一项所述的锂离子电池，其特征在于，基于所述电解液的质量，所述二氟磷酸盐的质量百分含量为b%，0.01≤b≤3。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的锂离子电池，其特征在于，基于所述电解液的质量，所述二氟磷酸盐的质量百分含量为b%，0.01≤b≤1.5。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的锂离子电池，其特征在于，基于所述电解液的质量，所述具有键合于硼的草酸酯基团的化合物的质量百分含量为c%， 0.01≤c≤4。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的锂离子电池，其特征在于，基于所述电解液的质量，所述具有键合于硼的草酸酯基团的化合物的质量百分含量为c%，0.01≤c≤3。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的锂离子电池，其特征在于,基于所述正极材料层的质量，所述吡啶硫酮化合物的质量百分含量为a%；基于所述电解液的质量，所述二氟磷酸盐的质量百分含量为b%，其中a和b满足关系式：0.03≤a/b≤3。

11.根据权利要求1至5中任一项所述的锂离子电池，其特征在于，所述电解液还包括：1,2,3-三（2-氰基乙氧基）丙烷。

12.根据权利要求11所述的锂离子电池，其特征在于，满足如下的至少一项：

13.根据权利要求11所述的锂离子电池，其特征在于，基于所述电解液的质量，所述1,2,3-三（2-氰基乙氧基）丙烷的质量百分含量为d%，0.2≤d≤4。

14.一种电子装置，其包括根据权利要求1至 13中任一项所述的锂离子电池。

技术总结
本申请涉及一种锂离子电池和电子装置。具体而言，本申请提供一种锂离子电池，其包括：正极、负极和电解液；正极包括正极材料层；正极材料层包括：钴酸锂和吡啶硫酮化合物；电解液包括：二氟磷酸盐和具有键合于硼的草酸酯基团的化合物。本申请不仅能够提高正极浆料的固含量和稳定性，还能够使锂离子电池的注液性和低温倍率提高。

技术研发人员：王可飞,戚本乐,韩冬冬,李春
受保护的技术使用者：宁德新能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4