[发明专利]一种锂离子电池电解液及含有该电解液的锂离子电池

说明书

本发明公开了一种锂离子电池电解液，包括锂盐、添加剂和非水性有机溶剂，按在锂离子电池电解液中的质量百分含量，所述添加剂组成为：成膜型添加剂1.5‑3.0％，磷酸酯添加剂0.5‑2.0％，具有三氟化硼烃基硫酸锂结构的化合物0.5‑2.0％。本发明还提供含有上述锂离子电池电解液的锂离子电池。本发明通过将三类添加剂的有机组合可以实现在高电压或高镍体系中具有较好的常温和高温循环稳定性，同时电池的阻抗较低，可以实现高低温性能的兼顾。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种锂离子电池电解液及含有该电解液的锂离子电池。

背景技术

高能量密度三元锂离子电池是目前发展动力电池和储能产品的主要开发与应用方向。目前提升能量密度一方面主要是提高正极材料中镍的比例或提升正极材料的工作上限电压。镍含量的提升或工作电压的提高会造成电池材料的热不稳定性增加，正极材料和电解液的副反应会增加，在电池高温储存或循环过程中会容易造成产气的问题。

不饱和类添加剂是目前在抑制产气增加方面研究较多的一类添加剂，例如1，3-丙烯磺酸内酯和三烯丙基磷酸酯等，该类型添加剂的引入显著提高了电池的高温储存性能，但同时造成电池正负极阻抗的同时增加，恶化电池的常温和低温性能。在实现高能量密度的同时，电池材料的压实密度也会不断提升，高阻抗的添加剂对电极的界面会有潜在的负面影响，通常伴随着常温或低温跳水情况的发生，因此在实际生产和使用过程中这类添加剂仍存在许多待解决的问题，发展高低温兼顾型的添加剂组合，控制电池阻抗是目前较关注的话题。

如CN102637901A公开了一种锂离子电池电解液及其制备方法，电解液由主电解质、电解质添加剂、主溶剂和溶剂添加剂组成。所述的主电解质为摩尔比分别为0.5～1：0.1～0.3：0.01～0.05：0.01～0.05的六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、氟硅酸锂以及高氯酸锂四者的混合物；所述的电解质添加剂为摩尔比为主电解质摩尔数0.1～0.5％的三全氟乙基三氟磷酸锂、三氟甲基磺酸锂、碳酸锂、以及乙酸锂中的三种或四种的等质量比混合的混合物；所述的主溶剂为等体积比混合的碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、乙二醇二甲醚、碳酸甲乙酯、1,3－丙烷磺酸内酯、亚硫酸乙二醇酯、二环己基碳二甲胺、亚硫酸丁烯酯、碳酸乙烯亚乙酯中的三种或四种的混合物；所述的溶剂添加剂为等体积比混合的、占主溶剂体积比0.1～0.5％的六甲基二硅胺烷、二乙基(氰基甲基)膦酸酯、硫酸丙烯酯、甲烷二磺酸亚甲酯中的任意三种的混合物；上述电解液主电解质浓度为0.5～1.5M，电解质添加剂浓度不计入。

又如CN102185156A一种电解液，属于材料化学及高能电池技术领域。所述电解液由有机溶剂、添加剂和锂盐组成。其中，有机溶剂为碳酸乙烯酯和碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯或碳酸二乙酯其中之一或一种以上的混合物；添加剂为亚硫酸酯；锂盐选自高氯酸锂、六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、全氟烷基磺酸锂、全氟烷基磺酸酰亚胺锂、环状全氟烷基双(磺酰)亚胺锂、全氟烷基磺酸酰甲基锂、有机硼酸酯锂、有机磷酸锂或有机铝酸酯锂。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种常温和高温循环稳定性好，同时电池的阻抗低的锂离子电池电解液。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种锂离子电池电解液，包括锂盐、添加剂和非水性有机溶剂，按在锂离子电池电解液中的质量百分含量，所述添加剂组成为：

成膜型添加剂： 1.5-3.0％

磷酸酯添加剂： 0.5-2.0％

具有三氟化硼烃基硫酸锂结构的化合物： 0.5-2.0％

进一步地：