电解液及二次电池制造技术

本发明专利技术提供一种电解液及二次电池。所述电解液包括：非水有机溶剂；溶解在非水有机溶剂中的电解质盐；以及溶解在非水有机溶剂中的添加剂。所述添加剂包括第一添加剂，所述第一添加剂选自具有式1结构的磷酸硼。本发明专利技术的电解液应用于二次电池中后，能够有效改善二次电池在高温下的性能。

Electrolyte and two battery

The invention provides an electrolyte and a two battery. The electrolyte comprises a non-aqueous organic solvent, an electrolyte salt dissolved in a non-aqueous organic solvent, and an additive dissolved in a non-aqueous organic solvent. The additive comprises a first additive, and the first additive is selected from a boron phosphate with a 1 type structure. The electrolyte of the invention can effectively improve the performance of the secondary battery at high temperature after being applied to the secondary battery.

【技术实现步骤摘要】
电解液及二次电池
本专利技术涉及电池
，尤其涉及一种电解液及二次电池。
技术介绍
锂离子二次电池是20世纪90年代出现的绿色高能环保电池，由于其具有电压高、体积小、质量轻、比能量高、无记忆效应、无污染、自放电小、寿命长等优点，在手机、笔记本电脑、摄像机、数码相机、平板电脑等强调轻薄短小、多功能的便携式电子产品应用上迅速普及。近年来，随着全球石油能源的衰竭以及新能源技术的发展，应用于汽车动力上的锂离子二次电池技术迅速发展。然而，对锂离子二次电池的性能提出了更高的要求。为了满足电动汽车长时间工作、高续航里程、可在高低温环境正常使用、可快速充电以及具有长使用寿命的要求，需要锂离子二次电池具有更高的放电容量、能量密度、更优异的高温循环、高温存储性能以及低温倍率性能。尤其是，常规的电解液在高温条件下应用时，锂离子二次电池的性能严重恶化。
技术实现思路
鉴于
技术介绍
中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种电解液及二次电池，所述电解液应用于二次电池中后，能够有效改善二次电池在高温下的性能。为了达到上述目的，在本专利技术的一方面，本专利技术提供了一种电解液，其包括：非水有机溶剂；溶解在非水有机溶剂中的电解质盐；以及溶解在非水有机溶剂中的添加剂。所述添加剂包括第一添加剂，所述第一添加剂选自具有式1结构的磷酸硼。在本专利技术的另一方面，本专利技术提供了一种二次电池，其包括根据本专利技术一方面所述的电解液。相对于现有技术，本专利技术的有益效果为：在本专利技术电解液中，磷酸硼在充电过程中的氧化产物能够在电极材料表面形成一层稳定的保护膜，可以有效抑制电解液在电极材料表面的反应，抑制正极活性材料中过渡金属的溶出，提高二次电池的高温循环性能和高温存储性能。此外，磷酸硼中的硼原子还能够与电解液中的氢氟酸络合，降低二次电池的高温存储后的产气量。具体实施方式下面详细说明根据本专利技术的电解液及二次电池。首先说明根据本专利技术第一方面的电解液。根据本专利技术第一方面的电解液包括：非水有机溶剂；溶解在非水有机溶剂中的电解质盐；以及溶解在非水有机溶剂中的添加剂。所述添加剂包括第一添加剂，所述第一添加剂选自具有式1结构的磷酸硼。在根据本专利技术第一方面所述的电解液中，磷酸硼在充电过程中的氧化产物能够在电极材料表面形成一层稳定的保护膜，可以有效抑制电解液在电极材料表面的反应，抑制正极活性材料中过渡金属的溶出，提高二次电池的高温循环性能和高温存储性能。磷酸硼中的磷氧双键具有孤对电子，是一种路易斯碱，能够与电解液中的五氟化磷络合，降低五氟化磷的反应活性，降低副反应发生的概率，从而提高二次电池的高温循环性能。此外，磷酸硼中的硼原子还能够与电解液中的氢氟酸络合，降低二次电池的高温存储后的产气量。在根据本专利技术第一方面所述的电解液中，所述添加剂还可包括第二添加剂，所述第二添加剂可选自含硫环状内酯、具有不饱和碳碳双键的环状碳酸酯、环状羧酸酐中的一种或几种。在根据本专利技术第一方面所述的电解液中，所述含硫环状内酯可包括环状磺酸酯以及环状硫酸酯。在根据本专利技术第一方面所述的电解液中，所述环状硫酸酯可选自式2至式5所示化合物中的一种或几种，其中，R1～R14各自独立地选自H、取代或未取代的碳原子数为1～10的烷基、取代或未取代的碳原子数为2～10的烯基、取代或未取代的碳原子数为2～10的炔基、取代或未取代的碳原子数为6～10的芳基。在根据本专利技术第一方面所述的电解液中，所述环状磺酸酯可选自式6至式9所示化合物中的一种或几种，其中，R15～R32各自独立地选自H、卤素、取代或未取代的碳原子数为1～10的烷基、取代或未取代的碳原子数为2～10的烯基、取代或未取代的碳原子数为2～10的炔基、取代或未取代的碳原子数为6～10的芳基。在根据本专利技术第一方面所述的电解液中，所述具有不饱和碳碳双键的环状碳酸酯可选自式10至式19所示化合物中的一种或几种，其中，R33～R57各自独立地选自H、卤素、取代或未取代的碳原子数为1～10的烷基、取代或未取代的碳原子数为2～10的烯基、取代或未取代的碳原子数为2～10的炔基、取代或未取代的碳原子数为6～10的芳基。在根据本专利技术第一方面所述的电解液中，所述环状羧酸酐可选自式20至式21所示化合物中的一种或几种，其中，R58～R61各自独立地选自H、卤素、取代或未取代的碳原子数为1～10的烷基、取代或未取代的碳原子数为2～10的烯基、取代或未取代的碳原子数为2～10的炔基、取代或未取代的碳原子数为6～10的芳基。在根据本专利技术第一方面所述的电解液中，具体地，所述第二添加剂可选自下述化合物中一种或几种：在根据本专利技术第一方面所述的电解液中，所述第一添加剂的质量可为所述电解液的总质量的0.01％～5％。在根据本专利技术第一方面所述的电解液中，所述第二添加剂的质量可为所述电解液的总质量的0.01％～5％。在根据本专利技术第一方面所述的电解液中，所述非水有机溶剂的具体种类并没有特别的限制，可根据实际需求进行选择。所述非水有机溶剂可包括常规的碳酸酯、羧酸酯。所述碳酸酯可包括环状碳酸酯和/或链状碳酸酯。优选地，所述非水有机溶剂包括：环状碳酸酯；以及链状碳酸酯和/或羧酸酯。在根据本专利技术第一方面所述的电解液中，具体地，所述环状碳酸酯可选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、γ-丁内酯中的一种或几种。在根据本专利技术第一方面所述的电解液中，具体地，所述链状碳酸酯可选自碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯中的一种或几种。在根据本专利技术第一方面所述的电解液中，具体地，所述羧酸酯可选自甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯中的一种或几种。在根据本专利技术第一方面所述的电解液中，所述非水有机溶剂还可包括碳酸酯的卤代化合物。具体地，所述非水有机溶剂还可包括氟代碳酸乙烯酯。在根据本专利技术第一方面所述的电解液中，所述电解质盐可为锂盐、钠盐或锌盐，依据所应用的二次电池的不同而改变。在根据本专利技术第一方面所述的电解液中，所述电解质盐在电解液中的浓度可为0.01M～3M。其次说明根据本专利技术第二方面的二次电池。根据本专利技术第二方面的二次电池包括根据本专利技术第一方面所述的电解液。在根据本专利技术第二方面所述的二次电池中，所述二次电池可为锂二次电池、钠二次电池或锌二次电池。锂二次电池可为锂离子二次电池或锂金属二次电池。在根据本专利技术第二方面所述的二次电池中，所述二次电池还包括正极片、负极片、隔离膜以及包装箔。正极片包括正极集流体以及设置于正极集流体上的含有正极活性材料的正极膜片。负极片包括负极集流体以及设置于负极集流体上的含有负极活性材料的负极膜片。隔离膜间隔于正极片和负极片之间。当所述二次电池为锂离子二次电池时，所述正极活性材料可选自钴酸锂(LiCoO2)、锰酸锂(LiMnO2)、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、磷酸铁锂(LiFePO4)、磷酸锰铁锂(LiFePO4)中的一种或几种。所述负极活性材料可选自天然石墨、人造石墨、软碳、硬碳、钛酸锂、硅、硅碳合金中的一种或几种。所述电解质盐(即锂盐)可选自Li(FSO2)2N、LiPF6、LiBF4、LiBOB、LiDFOB、LiAsF6、Li(CF3SO2)2N、LiCF3SO3、LiClO4中的一种或几种。下面结合实施例，进一步阐述本申请。应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电解液，包括：非水有机溶剂；溶解在非水有机溶剂中的电解质盐；以及溶解在非水有机溶剂中的添加剂；其特征在于，所述添加剂包括第一添加剂，所述第一添加剂选自具有式1结构的磷酸硼；

【技术特征摘要】
1.一种电解液，包括：非水有机溶剂；溶解在非水有机溶剂中的电解质盐；以及溶解在非水有机溶剂中的添加剂；其特征在于，所述添加剂包括第一添加剂，所述第一添加剂选自具有式1结构的磷酸硼；2.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述添加剂还包括第二添加剂，所述第二添加剂选自含硫环状内酯、具有不饱和碳碳双键的环状碳酸酯、环状羧酸酐中的一种或几种。3.根据权利要求2所述的电解液，其特征在于，所述含硫环状内酯包括环状磺酸酯以及环状硫酸酯。4.根据权利要求3所述的电解液，其特征在于，所述环状硫酸酯选自式2至式5所示化合物中的一种或几种，其中，R1～R14各自独立地选自H、卤素、取代或未取代的碳原子数为1～10的烷基、取代或未取代的碳原子数为2～10的烯基、取代或未取代的碳原子数为2～10的炔基、取代或未取代的碳原子数为6～10的芳基；所述环状磺酸酯选自式6至式9所示化合物中的一种或几种，其中，R15～R32各自独立地选自H、卤素、取代或未取代的碳原子数为1～10的烷基、取代或未取代的碳原子数为2～10的烯基、取代或未取代的碳原子数为2～10的炔基、取代或未取代的碳原子数为6～10的芳基；所述具有不饱和碳碳双键的环状碳酸酯选自式10至式19所示化合物中的一种或几种，其中，R33～R57各自独立地选自H、卤素、取代或未取代的碳原子数为1～10的烷基、取代或未...

【专利技术属性】
技术研发人员：鞠峰，冯绍伟，韩昌隆，周晓崇，张明，
申请(专利权)人：宁德时代新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35