[发明专利]一种防过充低温电解液和基于其的锂离子电池

说明书

本发明公开了一种防过充低温电解液和基于其的锂离子电池，属于锂离子电池技术领域。包括有机溶剂、锂盐、低阻抗成膜添加剂和防过充添加剂；其中，有机溶剂包括碳酸酯类溶剂和线性羧酸酯类溶剂；锂盐包括六氟磷酸锂、二氟磷酸锂、四氟硼酸锂、二氟草酸硼酸锂中的一种或多种；低阻抗成膜添加剂为碳酸亚乙烯酯、1,3‑丙烷磺酸内酯和亚硫酸乙烯酯中的至少两种；防过充添加剂为1,4‑二叔丁基‑2,5二甲氧基苯；其中，有机溶剂为78wt％～82wt％，锂盐为15wt％～18wt％，防过充添加剂为1wt％～2wt％，其余为低阻抗成膜添加剂。本发明解决了现有的锂离子电池低温下放电容量较低甚至无法放电以及由于过充放引起的安全问题。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，涉及一种防过充低温电解液和基于其的锂离子电池。

背景技术

随着能源科技的进步，锂离子电池在数码、动力、储能和军用航天等领域应用越来越广泛。应用场景的拓展要求锂离子电池具有高低温性能兼顾的特性，特别是极端低温条件下的特殊需求。同时，由于目前的锂离子电池多使用容易燃烧的碳酸酯和羧酸酯类有机电解液，其在极端工况下，比如过充、过放以及过热时，极有可能引发燃烧甚至爆炸，造成很大的安全隐患。因此，开发兼具高安全性和耐低温的电解液，是解决上述问题的关键，也是应用市场对锂离子电池的迫切技术性能需求。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种防过充低温电解液和基于其的锂离子电池，解决了现有的锂离子电池低温下放电容量较低甚至无法放电以及由于过充放引起的安全问题，所述基于该防过充低温电解液的锂离子电池具有优异的防过充性能，同时具有优异的超低温放电性能。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明公开了一种防过充低温电解液，包括有机溶剂、锂盐、低阻抗成膜添加剂和防过充添加剂；其中，有机溶剂包括碳酸酯类溶剂和线性羧酸酯类溶剂；锂盐包括六氟磷酸锂、二氟磷酸锂、四氟硼酸锂、二氟草酸硼酸锂中的一种或多种；低阻抗成膜添加剂为碳酸亚乙烯酯、1,3-丙烷磺酸内酯和亚硫酸乙烯酯中的至少两种；防过充添加剂为1,4-二叔丁基-2,5二甲氧基苯；其中，有机溶剂为78wt％～82wt％，锂盐为15wt％～18wt％，低阻抗成膜添加剂为2wt％～4wt％，防过充添加剂为1wt％～2wt％。

优选地，所述碳酸酯类溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙烯酯中的至少两种环状碳酸酯和至少两种链状碳酸酯的组合。

进一步优选地，链状碳酸酯为碳酸二乙酯和碳酸甲乙烯酯，链状碳酸酯为15wt％～20wt％。

进一步优选地，环状碳酸酯为碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯，环状碳酸酯为25wt％～30wt％。

优选地，所述线性羧酸酯类溶剂为乙酸乙酯、乙酸丙酯和丙酸乙酯中的至少一种。

进一步优选地，线性羧酸酯为乙酸乙酯，线性羧酸酯为35wt％～40wt％。

优选地，锂盐为六氟磷酸锂和四氟硼酸锂的混合物。

进一步优选地，六氟磷酸锂占比14wt％～16wt％，四氟硼酸锂占比1wt％～4wt％。

优选地，低阻抗成膜添加剂为碳酸亚乙烯酯、1,3-丙烷磺酸内酯和亚硫酸乙烯酯的混合。

进一步优选地，低阻抗成膜添加剂为2wt％～4wt％。

本发明公开了一种锂离子电池，包括正极片、隔膜、负极片和上述一种防过充低温电解液。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：