[发明专利]一种电子烟用锂离子电池非水电解液及其锂离子电池

说明书

本发明公开了一种电子烟用锂离子电池非水电解液，包括电解质锂盐、非水有机溶剂和成膜添加剂，成膜添加剂包括磺基丙酸酐和其它成膜添加剂。本发明还公开了一种锂离子电池。本发明通过优化常规成膜添加剂及非水有机溶剂比例和种类，同时引入磺基丙酸酐，可有效改善锂离子电池的倍率放电性能、高温性能和倍率循环性能。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种电子烟用锂离子电池非水电解液及其锂离子电池。

背景技术

锂离子电池由于具有高工作电压、高能量密度、长寿命、宽工作温度范围和环境友好等优点，被广泛应用于3C数码产品、电动工具、电动汽车、航空航天等领域。随着人们生活水平的提高，对消费类电子产品的需求越来越多，近年来电子烟类电子产品得到了快速增长。

电子烟类电子产品的主要特征是电池在使用过程中，放电倍率大，会导致电池温升，而从电解液角度来说，需要电解液具有更低的粘度，更大的锂离子浓度，同时电池化成分容后，能够形成具有更好热稳定性的钝化膜。但目前商用化的锂离子电池电解液，多数使用DMC做溶剂，但是该物质沸点较低，容易导致电池高温条件下产气。另一种是使用羧酸酯做溶剂，但该类物质的缺点是电池室温/高温存储之后，会出现大幅度的压降。目前，解决上述问题的主要方法是开发新的成膜添加剂。

如中国专利公开号CN109687026A公开了一种高压三元锂离子电池电解液及含该电解液的锂离子电池。该发明的高压三元锂离子电池电解液包含非水有机溶剂、锂盐及添加剂，其中，添加剂中至少含有A、B、C三类添加剂，添加剂A是具有式M或N的化合物中的一种或多种，其中R1,R2,R3,R4,R5,R6分别独立地选自氢原子、氟原子、1-4个碳的烷基、烯基、炔基、腈基、氟代烷基、芳基，添加剂B为含氟磺酰亚胺锂类化合物，添加剂C为1,3丙烯磺酸内酯或β-磺基丙酸酐中的一种或多种。该发明通过将A、B、C三类添加剂联合使用可以满足三元高电压体系对长循环性能、高低温性能及储存性能的需求。不足之处是该锂离子电池的倍率放电性能和倍率循环性能较差,不能满足电子烟类电子产品的使用要求。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种电子烟用锂离子电池非水电解液及其锂离子电池，可有效解决锂离子电池的倍率放电性能、高温性能和倍率循环性能。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种电子烟用锂离子电池非水电解液，包括电解质锂盐、非水有机溶剂和成膜添加剂，所述成膜添加剂包括磺基丙酸酐和其它成膜添加剂。

本发明所述磺基丙酸酐结构式如下式所示：

优选地，所述磺基丙酸酐的含量为电子烟用锂离子电池非水电解液总质量的0.1～1.0％。

优选地，所述其它成膜添加剂选自碳酸亚乙烯酯(VC)、氟代碳酸乙烯酯、硫酸乙烯酯、1,3-丙烷磺酸内酯(PS)、1,3-丙烯磺酸内酯、甲烷二磺酸亚、丁二腈、己二腈、1,2-双(氰乙氧基)乙烷和1,3,6-己烷三腈中的一种或多种的混合物。

更优选地，所述其它成膜添加剂选自碳酸亚乙烯酯(VC)和1,3-丙烷磺酸内酯(PS)的混合物，所述混合物中碳酸亚乙烯酯(VC)与1,3-丙烷磺酸内酯(PS)的质量比为0.5～3:1。

优选地，所述其它成膜添加剂的含量为电子烟用锂离子电池非水电解液总质量的1～5％。

优选地，所述电解质锂盐为六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、二氟磷酸锂、二氟磺酰亚胺锂中的一种或多种的混合物。

更优选地，所述电解质锂盐为六氟磷酸锂或六氟磷酸锂与四氟硼酸锂的混合物。

优选地，所述电解质锂盐的含量为电子烟用锂离子电池非水电解液总质量的14.5～17.5％。