[发明专利]一种非水电解液以及锂离子二次电池

说明书

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，特别涉及一种安全特性高且不影响电池循环性能的非水电解液及锂离子二次电池。

背景技术

随着现代社会与科学技术的不断发展，笔记本电脑、平板电脑与智能手机等电子产品得到日益广泛的应用。而锂离子电池作为一种绿色电源，因其能量密度高、循环寿命长和自放电率低等优点，被广泛的应用于各种电子产品中。

然而，当前电子产品的竞争日趋激烈，客户对能量密度的要求不断提高，甚至提高了充电电压，因此对如何更好的保证电池的安全特性提出了迫切要求。安全性问题是锂离子电池市场创新的重要前提，特别是在电动汽车等领域的应用对电池的安全性提出了更高、更新的要求。锂离子二次电池在一些热箱、针刺、短路等滥用过程中会放出大量热，这些热量成为易燃电解液的安全隐患，可能造成热失控，从而引起电池燃烧或爆炸。

电解质作为电池的重要组成部分，在正、负极之间起着输送离子、传导电流的作用，是完成电化学反应不可缺少的部分，它的性能的好坏直接影响电池性能的优化和提高。研究表明，电解质的组成、化学配比和其组分的结构决定着电解质的性能，从而最终影响电池的性能。

在电解液中添加少量的某些物质，就能显著地改善电池的某些性能如电解液的安全特性、电导率、电池的循环效率和可逆容量等，这些少量物质称为添加剂。添加剂具有用量小，见效快的特点，在基本不增加电池成本的基础上，就能显著改善电池的某些性能。

目前，国内外通常采用一些阻燃添加剂配制非水电解液，从而使易燃有机电解液变成难燃或不可燃的电解液，降低电池放热值和电池自热率，同时也增加电解液自身的热稳定性，避免电池在过热条件下的燃烧或爆炸，从而改善电池的安全特性。该类电解液由于添加了阻燃添加剂，影响了使用该电解液的电池循环性能，放电容量等。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足而提供一种安全特性高且不影响电池循环性能的非水电解液及使用该非水电解液的锂离子二次电池。

本发明的目的在于提供一种非水电解液，所述非水电解液包括：

所述非水电解液包括：

非水溶剂；

锂盐；以及

1,3-丙磺酸内酯；

有机二腈类物质。

所述非水溶剂包括环状碳酸酯和链状碳酸酯。

所述环状碳酸酯为碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯的至少一种；所述链状碳酸酯为碳酸二乙酯、碳酸二甲酯或碳酸甲乙酯的至少一种。

所述有机二腈类物质的通式为NC-(CH2)n-CN，其中n=2~4。

所述有机二腈类物质占所述非水电解液总重量的0.01wt%～10wt%。

本发明的目的还在于提供一种锂离子二次电池，包括外壳，置于所述外壳中的电芯及非水电解液；所述电芯包括正极片、负极片及隔膜；所述非水电解液包括：

非水溶剂；

锂盐；以及

1,3-丙磺酸内酯；

有机二腈类物质。

所述非水溶剂包括环状碳酸酯和链状碳酸酯。

所述环状碳酸酯为碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯的至少一种；所述链状碳酸酯为碳酸二乙酯、碳酸二甲酯或碳酸甲乙酯的至少一种。

所述有机二腈类物质的通式为NC-(CH2)n-CN，其中n=2~4。

所述有机二腈类物质占所述非水电解液总重量的0.01wt%～10wt%。

本发明克服了在非水电解液中添加阻燃等安全改善添加剂影响循环性能的缺点，在不影响电池循环性能的前提下，有效抑制了电池的热失控，改善了电池的安全特性，拓展了锂离子电池的应用范围。

附图说明

图1为本发明实施例1~5和比较例1制得的电池的循环曲线。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的具体实施方式和有益效果作进一步的说明。

本发明实施例所述非水电解液包括：

非水溶剂；

锂盐；以及

1,3-丙磺酸内酯；

有机二腈类物质。

所述非水溶剂包括环状碳酸酯和链状碳酸酯。

所述1,3-丙磺酸内酯占所述非水电解液总重量的1wt%~5wt%

所述环状碳酸酯为碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯的至少一种；所述链状碳酸酯为碳酸二乙酯、碳酸二甲酯或碳酸甲乙酯的至少一种。

所述有机二腈类物质的通式为NC-(CH2)n-CN，其中n=2~4。

所述有机二腈类物质占所述非水电解液总重量的0.01wt%～10wt%。