[发明专利]非水电解液添加剂和电解液、锂离子电池及电动汽车

说明书

本发明涉及锂离子电池电解液技术领域，具体提供一种非水电解液添加剂和电解液、锂离子电池及电动汽车。该非水电解液添加剂中含有至少一种亚磷酸酯类化合物；所述亚磷酸酯类化合物中至少具有一个环丙基。本发明提供的非水电解液添加剂，添加至锂离子电池电解液中并且注入锂离子电池时，可以有效的抑制电极‑电解液的副反应，改善锂离子电池产气、循环和高温存储性能。

技术领域

本发明涉及锂离子电池电解液技术领域，特别涉及非水电解液添加剂和电解液、锂离子电池及电动汽车。

背景技术

随着电动汽车技术的发展，市场对动力型锂离子电池的能量密度要求越来越高，而由于目前阶段锂离子电池难以有重大的突破以满足电动汽车对锂离子电池能量密度的要求，提高锂离子电池的工作电压或者使用高镍正极材料(高镍正极材料指的是镍元素占过渡金属元素总质量的70％以上的锂离子电池正极材料)已经成为较为优选的解决方案。但是，提高锂离子电池的工作电压或者使用高镍正极材料会使锂离子电池在循环以及存储过程中大量产气，这会导致锂离子电池寿命衰减，更为重要的是，较大量的产气会使得锂离子电池存在安全隐患。

申请号为201310038377.1的中国发明专利提供一种锂离子电池用非水电解液，其包括锂盐、有机溶剂以及含有不饱和键的亚磷酸酯化合物，且该化合物的结构如其说明书式I所示。该锂离子电池用非水电解液由于添加了含有不饱和键的亚磷酸酯化合物，虽然可以有效提高锂离子电池的高温储存性能和循环性能，但是对于高镍正极材料锂离子电池的高温储存性能和循环性能的改善效果有限，同时无法得知其对高工作电压状态下的锂离子电池的性能有哪些改善效果。

发明内容

本发明提供一种非水电解液添加剂和电解液，旨在至少解决现有高工作电压状态和/或高镍正极材料的锂离子电池存在的电解液副反应加剧、阻抗性能恶化、产气加速等问题。

进一步地，本发明还提供基于上述电解液的锂离子电池及电动汽车。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种非水电解液添加剂，该非水电解液添加剂中至少包含一种亚磷酸酯类化合物；

所述亚磷酸酯类化合物中至少具有一个环丙基。

优选地，所述亚磷酸酯类化合物选自如式A、式B、式C所示化合物中的至少一种：

其中，R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆、R₇、R₈、R₉、R₁₀、R₁₁、R₁₂独立地为氢、碳原子数为1～10的烷基、碳原子数为1～10的卤代烷基、苯基、芳基、碳原子数为1～10的烯基、碳原子数为1～10的炔基、卤素取代基团中的任一种；

R_a、R_b、R_c独立地为碳原子数为1～10的烷基、碳原子数为1～10的卤代烷基、苯基、芳基、碳原子数为1～10的烯基、碳原子数为1～10的炔基取代基团中的任一种。

优选地，所述亚磷酸酯类化合物选自如下化合物中的至少一种：

优选地，所述非水电解液添加剂中还含有硫酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、1,3-丙烷磺酸内酯、1-丙烯基-1,3-磺酸内酯、甲基二磺酸亚甲酯、碳酸乙烯亚乙酯、三(三甲基硅基)磷酸酯中的至少一种。

相应地，提供一种电解液，所述电解液为锂离子电池电解液，该电解液中含有添加剂；

所述添加剂至少包括上述任一项所述的非水电解液添加剂。