[发明专利]一种非水锂离子电池电解液及锂离子电池

说明书

[技术领域]

本发明涉及锂电池，尤其涉及一种非水锂离子电池电解液及锂离子电池。

[背景技术]

随着电池对小体积、高能量密度追求，不断的提高正负极压实密度或者采用循环性能欠佳的高容量负极材料，随之也带来电池的一系列性能问题，比如循环性能差、高温性能差、低温性能和倍率性能差，低温充放电时容易析锂。对上述问题进行原因分析发现，锂离子电池在首次充电过程中，会在负极表面形成一层SEI膜。在低温环境下，若形成的SEI膜太厚，膜阻抗较高，则锂离子无法迁移透过，就会发生析锂；高温循环过程中，若形成的SEI膜不够致密稳定，则SEI膜会逐渐溶解或破裂，导致暴露的负极继续与电解液发生反应，消耗电解液的同时，使得电池容量降低。

[发明内容]

本发明要解决的技术问题是提供一种可以改善电池首次充放电效率，提高电池常温循环性能、高温循环性能、高温存储性能、低温循环性能非水锂离子电池电解液。

本发明要另一个解决的技术问题是提供一种电池首次充放电效率高，电池常温循环性能、高温循环性能、高温存储性能、低温循环性能好的锂离子电池。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种非水锂离子电池电解液，包括电解质盐、非水有机溶剂和功能添加剂，所述功能添加剂为低阻抗添加剂和负极成膜添加剂。

以上所述的非水锂离子电池电解液，所述低阻抗功能添加剂为氟代磺酸酯中的一种或多种同系化合物的组合；所述的负极成膜添加剂为碳酸乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、硫酸乙烯酯或甲烷二磺酸亚甲酯中的一种。

以上所述的非水锂离子电池电解液，所述的氟代磺酸酯是三氟甲烷磺酸甲酯(CAS:333-27-7)、三氟甲烷磺酸三氟甲酯(CAS:3582-05-6)、三氟甲烷磺酸乙酯(CAS:425-75-2)、2,2-二氟乙基三氟甲烷磺酸酯(CAS：74427-22-8)、2,2,2-三氟乙基三氟甲烷磺酸酯(CAS：6226-25-1)、1-环状己烯三氟甲烷磺酸(CAS：28075-50-5)1,2-二甲基-1-丙烯基三氟甲烷磺酸酯(CAS：28143-80-8)、3,6-二氢-2H-硫代吡喃-4-三氟甲烷磺酸酯(CAS:188975-30-6)中的一种。

以上所述的非水锂离子电池电解液，低阻抗功能添加剂在所述非水锂离子电池电解液中的摩尔浓度为0.1％～5％；负极成膜添加剂在所述非水锂离子电池电解液中的摩尔浓度为0.1％～5％。

以上所述的非水锂离子电池电解液，所述非水有机溶剂为碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)、γ-丁内酯(GBL)、乙酸甲酯(MA)、乙酸乙酯(EA)、乙酸丙酯(EP)、乙酸丁酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯或丙酸丁酯中的至少一种。

以上所述的非水锂离子电池电解液，所述电解质盐为LiPF₆、LiBF₄、LiClO₄、LiBOB、LiDFOB、LiFAP、LiAsF₆、LiSbF₆、LiCF₃S0₃、LiN(SO₂CF₃)₂、LiN(SO₂C₂F₅)₂、LiN(SO₂CF₃)₂、LiN(SO₂C₄F₉)₂、LiC(SO₂CF₃)₃、LiPF₃(C₃F₇)₃、LiB(CF₃)₄、LiBF₃(C₂F₅)、LiPO₂F₂、LiDMSI(二氟甲基环二磺酰亚胺锂)，LiTESI(四氟乙基环双磺酰亚胺锂)、LiHPSI(六氟丙基环双磺酰亚胺锂)或LiPF₄C₂O₄中的至少一种。