[发明专利]锂离子电池及其电解液

说明书

本发明提供一种锂离子电池及其电解液。所述锂离子电池的电解液，包括：非水有机溶剂；锂盐，溶解在非水有机溶剂中；以及添加剂，溶解在非水有机溶剂中。所述添加剂包含具有式I结构的1,3‑二氧杂环化合物以及氟代碳酸乙烯酯(FEC)；在式I中，R1、R2各自独立选自H、甲基或乙基；n选自1～3内的整数；具有式I结构的1,3‑二氧杂环化合物在锂离子电池的电解液中的质量百分含量为0.05％～5％；氟代碳酸乙烯酯(FEC)在锂离子电池的电解液中的质量百分含量为1％～8％。所述锂离子电池包括上述锂离子电池的电解液。本发明的锂离子电池具有优异的高温存储性能和低温放电倍率性能。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池及其电解液。

背景技术

随着便携式电子设备的普及和应用，对锂离子电池的应用环境的要求也越来越高。为了满足电解液在较广温程下的应用需求，目前常用的电解液中的非水有机溶剂主要由链状酯和环状酯组成。

1997年2月25日公开的美国专利申请公开号为US6506524的专利申请中公开了在碱金属离子电池中，为了防止充电时产生树皮状晶体(或树枝状晶体)而引起的短路，在电解液中加入了氟代碳酸亚乙酯(FEC)及碳酸亚丙酯。但由于氟代碳酸亚乙酯(FEC)容易被还原，特别是在高温环境下，所以其容易在负极上被分解，进而产生HF气体或有机气体。

为了解决氟代碳酸亚乙酯(FEC)的产气问题，2008年8月27日公开的中国专利申请公开号为CN101252205A的专利申请中公开了在使用氟代碳酸亚乙酯作为添加剂的非水电解质二次电池的极片或隔离膜表面涂覆无机绝缘颗粒层的技术方案，其可以减少氟代碳酸亚乙酯(FEC)造成的产气。

但上述技术方案的实施会明显增加电池内部极片与隔离膜之间锂离子传输的难度，降低锂离子在电池内部的传输速度。另外还有可能增加工艺难度，对极片柔韧性及加工性能造成不利影响。发明人还发现，依照上述在极片或隔离膜表面涂覆无机绝缘颗粒层的技术方案，要想完全抑制氟代碳酸亚乙酯的分解是难以实现的，其分解后产生的HF气体可以透过隔离膜表面的孔隙进入到正极极片的表面，对正极活性材料产生腐蚀作用。特别是在长时间的高温环境下，这种腐蚀作用尤其显著，严重影响了锂离子电池的高温存储性能及长使用寿命。

此外，氟代碳酸亚乙酯作为常用的SEI成膜添加剂，会在负极活性材料表面形成SEI膜，同时会增加负极活性材料的阻抗，影响锂离子的传输性能，进而影响锂离子电池的低温放电倍率性能。因此需要寻找一种更为可靠且有效的方法改善锂离子电池性能。

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电池及其电解液，所述锂离子电池具有优异的高温存储性能和低温放电倍率性能。

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电池的电解液，其包括：非水有机溶剂；锂盐，溶解在非水有机溶剂中；以及添加剂，溶解在非水有机溶剂中。所述添加剂包含具有式I结构的1,3-二氧杂环化合物以及氟代碳酸乙烯酯(FEC)；