[发明专利]一种锂离子电池及其电解液

说明书

技术领域

本发明涉及化学电池领域，尤其涉及一种锂离子电池及其电解液。

背景技术

锂离子电池因工作电压高、环保及能够提供更多的能量，目前使用普及率越来越高，不仅能够在手机、笔记本电脑、平板电脑、蓝牙及游戏机等手持移动的数码产品上使用，还能在移动通信基站、储能及动力车上有所应用。常规的锂离子电池需要具备高低温放电的特性，但是现有的锂离子电池低温放电基本上只能满足-20℃下工作，这样就限制了锂离子电池在军工及有低温-40℃甚至以下放电特殊需求产品上的使用。如果仅单纯的追求低温放电性能的话，通过电解液溶剂的调整，虽然能够满足到低温-40℃的放电要求，但是锂离子电池的长循环寿命、高温贮存性能及常温长期贮存性能都会有所降低，最终影响到锂离子电池的实际使用性能。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种锂离子电池及其电解液，通过提供一种新的电解液来满足锂离子电池低温-40℃以下的放电要求，改善了现有超低温电解液高温贮存产气、长期贮存容量恢复率低及长循环寿命不足的缺陷。

本发明的技术方案如下：

一种锂离子电池的电解液，所述电解液包括电解液溶剂、电解质及添加剂，其中，所述电解液溶剂以电解液溶剂的重量比计，包括碳酸乙烯酯20-35wt%、碳酸二乙酯10-20wt%、碳酸二甲酯10-20 wt%、碳酸甲乙酯15-25 wt% 、丙酸乙酯5-20wt%；

所述电解质为六氟磷酸锂，其在电解液中的物质的量浓度为0.8-1.2mol/L；

所述添加剂包括四氟硼酸锂、1，3-丙磺酸内酯、氟苯和氟代碳酸乙烯酯；所述四氟硼酸锂占电解液重量的0.0-2.0wt%，所述1，3-丙磺酸内酯占电解液重量的1.0-3.0wt%，所述氟苯占电解液重量的1.0%-5.0wt%，所述氟代碳酸乙烯酯占电解液重量的1.5%-5.0wt%。

所述的电解液，其中，所述电解液溶剂以电解液溶剂的重量比计，包括碳酸乙烯酯24wt%、碳酸二乙酯18wt%、碳酸二甲酯18 wt%、碳酸甲乙酯22wt% 、丙酸乙酯18wt%；

所述电解质为六氟磷酸锂，其在电解液中的物质的量浓度为0.95mol/L；

所述添加剂包括四氟硼酸锂占电解液重量的1.0wt%，1，3-丙磺酸内酯占电解液重量的1.5wt%，氟苯占电解液重量的2.0wt%，氟代碳酸乙烯酯占电解液重量的4.0wt%。

所述的电解液，其中，所述电解液溶剂以电解液溶剂的重量比计，包括碳酸乙烯酯30wt%、碳酸二乙酯20wt%、碳酸二甲酯20wt%、碳酸甲乙酯25wt% 、丙酸乙酯5wt%；

所述电解质为六氟磷酸锂，其在电解液中的物质的量浓度为1.0mol/L；

所述添加剂包括1，3-丙磺酸内酯占电解液重量的1.0wt%，氟苯占电解液重量的3.0wt%，氟代碳酸乙烯酯占电解液重量的3.0wt%。

所述的电解液，其中，所述电解液溶剂以电解液溶剂的重量比计，包括碳酸乙烯酯35wt%、碳酸二乙酯15wt%、碳酸二甲酯10 wt%、碳酸甲乙酯25wt% 、丙酸乙酯15wt%；

所述电解质为六氟磷酸锂，其在电解液中的物质的量浓度为0.90mol/L；

所述添加剂包括四氟硼酸锂占电解液重量的2.0wt%，1，3-丙磺酸内酯占电解液重量的3.0wt%，氟苯占电解液重量的1.0wt%，氟代碳酸乙烯酯占电解液重量的5.0wt%。

一种锂离子电池，包括正极和负极，其中，所述锂离子电池采用如上所述的电解液。

所述的锂离子电池，其中，所述锂离子电池为聚合物锂离子电池、液态锂离子电池或圆柱锂离子电池。

有益效果：本发明通过提供一种新的电解液来满足锂离子电池低温-40℃以下的放电要求，不仅改善了常规电解液不能满足锂离子电池在低温-40℃以下放电和使用的不足，还改善了现有采用超低温电解液制成的锂离子电池存在的高温贮存产气、长期贮存容量恢复率低及长循环寿命不足的缺陷。采用本方明中的电解液所制备得到的锂离子电池，-40℃低温0.2C放电大于常温放电75%以上，0.1C放电大于常温放电的85%以上，同时循环500周后容量保持率能够保持在80%以上，60℃满电贮存7天厚度膨胀率不超过5.0%，容量恢复率大于90%；90天的长期贮存容量恢复率大于95%。

附图说明

图1为本发明实施例1中A方案与C方案的成品锂离子电池低温-40℃放电曲线对比图。