[发明专利]一种锂离子电池非水电解液及锂离子电池

说明书

本发明公开了一种锂离子电池非水电解液及锂离子电池，该电解液包括非水有机溶剂、锂盐和添加剂，所述添加剂包括结构式1所示化合物和结构式2所示化合物，其中R是选自碳原子数为1‑4的烷基，所述结构式1所示化合物的含量相对于所述锂离子电池非水电解液总质量为0.1％‑2％，结构式2所示化合物的含量相对于所述锂离子电池非水电解液总质量小于0.5％。

技术领域

本发明涉及锂离子电池电解液技术领域，尤其涉及一种锂离子电池非水电解液及锂离子电池。

背景技术

目前非水电解液锂离子电池已经越来越多地被用于3C消费类电子产品市场，并且随着新能源汽车的发展，非水电解液锂离子电池作为汽车的动力电源系统也越来越普及。虽然这些非水电解液电池已经实用化，但在耐久性使用上还无法让人满意，特别是在高温45℃下使用寿命较短。特别是对于动力汽车和储能系统，非水电解液锂离子电池要求在寒冷地区也能正常工作，更要兼顾高低温性能。

在非水电解液锂离子电池中，非水电解液是影响电池高低温性能的关键因素，特别地，非水电解液中的添加剂对电池高低温性能的发挥尤其重要。目前实用化的非水电解液，使用的是传统的成膜添加剂如碳酸亚乙烯酯(VC)来保证电池优异的循环性能。但VC的高电压稳定性较差，在高电压高温条件下，很难满足45℃循环的性能要求。

专利文献US6919141B2公开一种含不饱和键的磷酸酯非水电解液添加剂，该添加剂可以降低锂离子电池的不可逆容量，提高锂电池的循环性能。类似地，专利文献201410534841.0也公开了一种含叁键的磷酸酯化合物新型成膜添加剂，其不仅可以改善高温循环性能，还能明显改善储存性能。但本领域的科技工作者在研究中发现，叁键的磷酸酯添加剂在电极界面所形成的钝化膜导电性较差，导致界面阻抗较大，明显劣化了低温性能，抑制了非水锂离子电池在低温条件下的应用。

发明内容

本发明提供一种能够兼顾电池高低温性能的锂离子电池非水电解液，进一步提供一种包括上述锂离子电池非水电解液的锂离子电池。

根据本发明的第一方面，本发明提供一种锂离子电池非水电解液，包括非水有机溶剂、锂盐和添加剂，该添加剂包括结构式1所示化合物和结构式2所示化合物，其中R是选自碳原子数为1-4的烷基，

其中，上述结构式1所示化合物的含量相对于上述锂离子电池非水电解液总质量为0.1％-2％，结构式2所示化合物的含量相对于上述锂离子电池非水电解液总质量小于0.5％。

作为本发明的优选方案，上述结构式1所示化合物中R选自甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基。

作为本发明的进一步改进的方案，上述非水有机溶剂为环状碳酸酯和链状碳酸酯的混合物，上述环状碳酸酯选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯和碳酸丁烯酯中的一种或两种以上，上述链状碳酸酯选自碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯和碳酸甲丙酯中的一种或两种以上。

作为本发明的进一步改进的方案，上述锂盐选自LiPF₆、LiBF₄、LiSbF₆、LiAsF₆、LiN(SO₂CF₃)₂、LiN(SO₂C₂F₅)₂、LiC(SO₂CF₃)₃和LiN(SO₂F)₂中的一种或两种以上。

作为本发明的进一步改进的方案，上述添加剂还包括碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯和乙烯基碳酸乙烯酯中的一种或两种以上。

根据本发明的第二方面，本发明提供一种锂离子电池，包括正极、负极和置于正极与负极之间的隔膜，还包括第一方面的锂离子电池非水电解液。