[发明专利]一种锂离子电池非水电解液及锂离子电池

说明书

本发明提供一种锂离子电池非水电解液及锂离子电池，所述锂离子电池非水电解液包括溶剂、锂盐和添加剂，所述添加剂包括结构式(1)所示的化合物。本发明中通过引入结构(1)的化合物作为电解液添加剂，能够有效的改善电解液的循环和高温性能，延长锂电池的寿命。

技术领域

本发明属于锂离子电池领域，涉及一种锂离子电池非水电解液及锂离子电池。

背景技术

近年来，在市场和政策的双重推动下，新能源行业得到了快速的发展。锂离子电池作为新能源领域的一个重要方向，它相比较于传统的二次充电技术具有能量密度高、循环寿命长以及环保无污染等明显的优势，已经在动力汽车、储能、数码产品等领域占有绝对主导的作用。然而，随着锂离子电池技术在各个生活领域的普及，人们已经不满足其现有的性能，特别是对它的使用寿命和使用温度提出了更高的要求。

电解液作为锂电池四大主要材料之一，其主要包括锂盐、溶剂和添加剂三个组分。这三大组分的不同就直接决定了电解液的性能，进而影响着锂离子电池的性能。其中添加剂具有用量小、见效快等特点，能够很好的改善锂离子电池的性能，因此，开发新型的添加剂及其相关的电解液成为改善锂电池性能的有效途径。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种锂离子电池非水电解液及锂离子电池。本发明的锂离子电池非水电解液能够提高锂离子电池的性能，延长锂离子电池的使用寿命。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明提供一种锂离子电池非水电解液，所述锂离子电池非水电解液包括溶剂、锂盐和添加剂，所述添加剂包括结构式(1)所示的化合物：

其中，R基为C1-C4(例如C1、C2、C3或C4)的烷基、全氟化或部分氟化的C1-C4的烷基、卤素原子或氰基中的任意一种。

在本发明中，结构式(1)的化合物为磷酸酯类化合物，其使得形成的SEI膜的高温性能能够得到提高，其次双键的结构可以在电化学过程中进行开环反应形成SEI膜，能够很好的保护正负极，而且五元环的结构能够进行开环反应对长循环后产生的氧、氢氟酸等有一定的吸收作用，最后，通过锂盐、溶剂和添加剂的搭配进而达到提高性能和延长寿命的作用。

优选地，所述结构式(1)所示的化合物为选自以下化合物A-D中的一种或至少两种的组合：

化合物A，化合物B，

化合物C，化合物D。

优选地，以所述锂离子电池非水电解液的总质量为100％计，所述结构式(1)所示的化合物的添加量为0.001％-8％，例如0.001％、0.005％、0.008％、0.01％、0.05％、0.08％、0.1％、0.5％、1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％或8％。

优选地，所述溶剂为碳酸酯、羧酸酯和磷酸酯类溶剂中的任意一种或至少两种的组合。

优选地，所述碳酸酯类溶剂选自碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二丙酯(DPC)、碳酸乙丙酯、碳酸二丁酯、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)中的一种或至少两种的组合。

优选地，所述羧酸酯类溶剂选自戊酸乙酯、戊酸丙酯、戊酸丁酯、丁酸乙酯(EB)、丁酸丙酯、丁酸丁酯、丙酸乙酯(EP)、丙酸丙酯(PP)、丙酸丁酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯(EA)、乙酸丙酯、乙酸丁酯中的一种或至少两种的组合。

优选地，所述磷酸酯类溶剂选自磷酸三甲基酯、磷酸三乙基酯、磷酸三(2-氯乙基)酯、磷酸三(2,2,2-三氟乙基)酯、磷酸三丙基酯、磷酸三异丙基酯、磷酸三丁基酯、磷酸三己基酯、磷酸三苯基酯、磷酸三甲苯基酯、磷酸甲基亚乙基酯或磷酸乙基亚乙基酯中的一种或至少两种的组合。