[发明专利]锂离子二次电池及其电解液

说明书

技术领域

本发明涉及电池领域，尤其涉及一种锂离子二次电池及其电解液。

背景技术

锂离子二次电池具有工作电压高、寿命长以及充电速度快等优点，但是随着技术的不断发展和人们对快捷电子产品的使用需求，要求锂离子二次电池具有更好的循环性能，同时也要求锂离子二次电池在较低温度下能够快速放电。

在实际使用中，一般使用环状碳酸酯和链状碳酸酯作为溶剂，但是在电池充放电过程中，溶剂不断被氧化或者还原，锂离子二次电池循环性能会恶化。专利US6033809A公开了在电解液中加入1,3-丙烷磺内酯（PS），提高了锂离子二次电池的循环性能和存储性能。但是加入1,3-丙烷磺内酯（PS）会在负极表面形成很厚的SEI膜，其阻抗较大，会恶化锂离子二次电池在低温条件下的放电性能。

专利CN101755354A公开了一种在负极表面形成SEI膜的方法，在电解液中加4-亚甲基-1,3-二氧杂戊环-2-酮，提高了锂离子二次电池的循环性能，关于低温放电性能在专利中并未提及。

有鉴于此，有必要提供一种低温条件下放电性能良好的锂离子二次电池及其电解液。

发明内容

鉴于背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种锂离子二次电池及其电解液，其具有良好的低温放电性能。

为了实现上述发明目的，在本发明的第一方面，本发明提供了一种锂离子二次电池电解液，其包括：锂盐；非水有机溶剂；以及添加剂，其中所述添加剂含有第一添加剂和第二添加剂。第一添加剂为1,3-丙烷磺内酯（PS），第二添加剂为具有结构式1的4-亚甲基-1,3-二氧杂戊环-2-酮及其衍生物和/或具有结构式2的4,5-二亚甲基-1,3-二氧杂戊环-2-酮及其衍生物；在结构式1和结构式2中，R₁、R₂、R₃、R₄各自为氢、卤素、C1～C3烷基或卤代烷基；其中，第一添加剂在锂离子二次电池电解液中的质量百分含量为0.3%～4.0%，第二添加剂在锂离子二次电池电解液中的质量百分含量为0.3%～4.0%。

在本发明的第二方面，本发明提供了一种锂离子二次电池，其包括：正极片；负极片；隔离膜，间隔于正极片和负极片之间；以及电解液。其中，所述电解液为根据本发明第一方面的电解液。

本发明的有益效果为：

在本发明的锂离子二次电池的电解液中通过添加第一添加剂和第二添加剂，可以在锂离子二次电池的负极表面形成利于离子传导的复合SEI膜，从而使锂离子二次电池具有良好的低温放电性能。

具体实施方式

下面详细说明根据本发明的锂离子二次电池及其电解液及制备方法。

首先说明根据本发明第一方面的锂离子二次电池电解液包括：锂盐；非水有机溶剂；以及添加剂，其中所述添加剂含有第一添加剂和第二添加剂。第一添加剂为1,3-丙烷磺内酯（PS），第二添加剂为具有结构式1的4-亚甲基-1,3-二氧杂戊环-2-酮及其衍生物和/或具有结构式2的4,5-二亚甲基-1,3-二氧杂戊环-2-酮及其衍生物；在结构式1和结构式2中，R₁、R₂、R₃、R₄各自为氢、卤素、C1～C3烷基或卤代烷基，其中，第一添加剂在锂离子二次电池电解液中的质量百分含量为0.3%～4.0%，第二添加剂在锂离子二次电池电解液中的质量百分含量为0.3%～4.0%。具体地，当第二添加剂仅为具有结构式1的4-亚甲基-1,3-二氧杂戊环-2-酮及其衍生物时，具有结构式1的4-亚甲基-1,3-二氧杂戊环-2-酮及其衍生物在锂离子二次电池电解液中的质量百分含量为0.3%～4.0%；当第二添加剂仅为具有结构式2的4,5-二亚甲基-1,3-二氧杂戊环-2-酮及其衍生物时，具有结构式2的4,5-二亚甲基-1,3-二氧杂戊环-2-酮及其衍生物在锂离子二次电池电解液中的质量百分含量为0.3%～4.0%；当第二添加剂为具有结构式1的4-亚甲基-1,3-二氧杂戊环-2-酮及其衍生物和具有结构式2的4,5-二亚甲基-1,3-二氧杂戊环-2-酮及其衍生物时，具有结构式1的4-亚甲基-1,3-二氧杂戊环-2-酮及其衍生物和具有结构式2的4,5-二亚甲基-1,3-二氧杂戊环-2-酮及其衍生物在锂离子二次电池电解液中的总质量百分含量为0.3%～4.0%。