[发明专利]一种高电压快充型锂离子电池的非水电解液

说明书

[技术领域]

本发明涉及锂离子电池的电解液，尤其涉及一种高电压快充型锂离子电池 的非水电解液。

[背景技术]

目前使用的锂离子电池正极材料，如LiCoO_O、LiMn₂O₄,LiCoNiMnO₂,LiFePO₄等工作电压低在4V以下，克容量为90-150mg/g。提升电池能量密度的办法主要 有2种，一种是提高传统正极材料的充电截止电压，例如将钴酸锂充电电压提 升至4.35V、4.4V，其电池的容量可以提升15％左右，但靠提升充电截止电压的 办法是有限的，进一步的提升会导致钴酸锂过度脱锂时结构的稳定性差。

但是，随着工作电压及充电截止电压的提高，正极材料的氧化活性提高， 正极活性物质与电解液的反应也随之加速，导致电池在高电压下气胀严重，循 环性能降低，严重制约了正极材料性能的发挥。

[发明内容]

本发明要解决的技术问题是提供一种充放电循环性能优良的高电压快充型 锂离子电池的非水电解液,以改善锂离子电池的常温快充循环性能，45°高温快 充循环性能和高温存储性能。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种高电压快充型锂 离子电池的非水电解液，包括溶剂、常用锂盐、正极成膜添加剂、双(多氟烷 氧基磺酰)亚胺锂盐、氟代酯类添加剂、有机腈类添加剂和锂电池电解液添加 剂；其中，

溶剂为环状碳酸酯和/或链状碳酸酯，常用锂盐在溶剂中的摩尔浓度为 0.8-1.5mol/L。

以上所述的的非水电解液，所述的环状碳酸酯为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、 氟代碳酸乙烯酯和γ-丁内酯中的至少一种。

以上所述的的非水电解液，所述的链状碳酸酯为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、 碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯和碳酸乙丙酯中的至少一种。

以上所述的的非水电解液，所述的氟代碳酸酯类添加剂为氟代碳酸乙烯酯 和/或二氟代碳酸乙烯酯。

以上所述的的非水电解液，所述的双(多氟烷氧基磺酰)亚胺锂盐为双五 氟乙基磺酸亚胺锂(Li(C₂F₅SO₂)₂N)、三氟甲基五氟乙基磺酸亚胺锂 (Li(CF₃SO₂)(C₂F₅SO₂)N)、双三氟甲基磺酸亚胺锂(Li(CF₃SO₂)₂N)和双(氟磺酰) 亚胺锂(LiFSI)中的至少一种。

以上所述的的非水电解液，所述的有机腈类添加为丁二腈(110-61-2)、己 二腈(111-69-3)、戊二腈(544-13-8)、3,3'-氧二丙腈(CAS:1656-48-0)、 乙二醇双(丙腈)醚(CAS:3386-87-6)、1,2,3-三(2-氰氧基)丙烷(2465-93-2)、 1,3,5戊三甲腈(4379-04-8)、1,2,3丙三甲腈(62872-44-0)、1,3,6己烷三腈 (1772-25-4)中的至少一种。

以上所述的非水电解液，所述的正极成膜添加剂是乙烯基碳酸乙烯酯 (VEC)、甲烷二磺酸亚甲酯(MMDS)、三(三甲基硅烷)硼酸酯(TMSB)、三(三甲基 硅烷)磷酸酯(TMSP)和三(三甲基硅烷)磷酸酯(TMSPi)中的至少一种。

以上所述的的非水电解液，所述常用锂盐为LiPF₆、LiBF₄、LiC₁O₄、LiAsF₆、 LiBOB，LiDFOB和LiPF₄C₂O₄中的至少一种。

以上所述的的非水电解液，包括常用锂电池电解液添加剂，常用锂电池电 解液添加剂的含量为0-10重量份；常用锂电池电解液添加剂为碳酸亚乙烯酯 (VC)、硫酸乙烯酯(DTD),亚硫酸乙烯酯(ES)、1,3丙磺酸内酯、1,3丙烯磺 酸内酯、1,4丁磺酸内酯、1,4-丁二醇硫酸酯和丙烯基-1,3-磺酸内酯中的至少 一种。