锂离子电池电解液及锂离子电池制造技术

本发明专利技术公开了一种锂离子电池电解液及锂离子电池，其中锂离子电池电解液包括锂盐、有机溶剂和成膜添加剂，所述有机溶剂中含有含叔丁基苯酚，所述成膜添加剂含有具有结构式Ⅰ所示结构的含硅类硫酸酯和/或具有结构式Ⅱ所示结构的含硅类磷酸酯。该锂电池用电解液通过同时在锂电池电解液中添加含叔丁基苯酚，和具有结构式Ⅰ所示结构的含硅类硫酸酯或具有结构式Ⅱ所示结构的含硅类磷酸酯，能够有效地同时改善锂离子电池的低温循环性能和高温储存性能，

【技术实现步骤摘要】
锂离子电池电解液及锂离子电池
本专利技术涉及锂离子电池制备领域，具体地，本专利技术涉及一种锂离子电池电解液，本专利技术还涉及一种包含前述锂离子电池电解液的锂离子电池。
技术介绍
锂离子电池因具有电压高、比能量高、循环寿命长、无环境污染等特点，在从手机、笔记本电脑等民用电源至汽车驱动用车载电源得到了广泛的应用。而为了适应于锂离子电池的应用，还需对锂离子电池的电池特性不断改进。现有的锂离子电池虽然普遍在常温下能够满足使用要求，然而，一旦使用温度高出正常温度范围(高温条件)，这些电池的高温储存性能往往就会变差，而一旦使用温度低于正常温度范围(低温条件)，这些电池的低温循环性能往往也会变差。在现有技术中虽然一直在尝试对电池的高温储存性能和低温循环性能进行改进，然而，往往提高了电池的高温储存性能时电池的低温循环性能不佳，而提高了电池的低温循环性能时电池的高温储存性能不佳，两者难以同时得到提升。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种锂离子电池电解液及锂离子电池，以兼顾改善锂离子电池的低温循环性能和高温储存性能。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供一种锂离子电池电解液，该锂离子电池电解液包括锂盐、有机溶剂和成膜添加剂，所述有机溶剂中含有含叔丁基苯酚，所述成膜添加剂包括具有结构式Ⅰ所示结构的含硅类硫酸酯和/或具有结构式Ⅱ所示结构的含硅类磷酸酯，所述结构式Ⅰ和结构式Ⅱ如下所示：式Ⅰ中，R1和R2分别独立地选自H、烷基和三烷基硅烷基，且R1和R2中至少有一个为三烷基硅烷基：式Ⅱ中，R3、R4和R5分别独立地选自选自H、烷基和三烷基硅烷基，且R3、R4和R5中至少有一个为三烷基硅烷基。根据本专利技术的另一个方面，在本专利技术中还提供了一种锂离子电池，该锂离子电池中包括电解液，该电解液为本专利技术所述的锂离子电池电解液。本专利技术所提供的锂离子电池电解液及锂离子电池，通过同时在锂电池电解液中添加含叔丁基苯酚和具有结构式Ⅰ所示结构的含硅类硫酸酯或具有结构式Ⅱ所示结构的含硅类磷酸酯，能够有效地同时改善锂离子电池的低温循环性能和高温储存性能。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。针对于本申请
技术介绍
部分所指出的“现有技术中电池的高温储存性能和低温循环性能难以同时得到提升”的技术问题。提供了一种锂离子电池电解液，所述锂离子电池电解液包括锂盐、有机溶剂和成膜添加剂，所述有机溶剂中含有含叔丁基苯酚，所述成膜添加剂包括(为)具有结构式Ⅰ所示结构的含硅类硫酸酯和/或具有结构式Ⅱ所示结构的含硅类磷酸酯，所述结构式Ⅰ和结构式Ⅱ如下所示：式Ⅰ中，R1和R2分别独立地选自H、烷基和三烷基硅烷基，且R1和R2中至少有一个为三烷基硅烷基：式Ⅱ中，R3、R4和R5分别独立地选自选自H、烷基和三烷基硅烷基，且R3、R4和R5中至少有一个为三烷基硅烷基。本专利技术所提供的锂电池用电解液及锂离子电池，通过同时在锂电池电解液中添加含叔丁基苯酚和具有结构式Ⅰ所示结构的含硅类硫酸酯和/或具有结构式Ⅱ所示结构的含硅类磷酸酯，能够有效地同时改善锂离子电池的低温循环性能和高温储存性能。根据本专利技术所述的锂离子电池电解液，重点在于将具有结构式Ⅰ所示结构的含硅类硫酸酯和/或具有结构式Ⅱ所示结构的含硅类磷酸酯作为成膜添加剂与含叔丁基苯酚联用，以达到兼顾改善锂离子电池的低温循环性能和高温储存性能的目的。在本专利技术中优选地，以100重量％的有机溶剂为基准，所述有机溶剂中含有0.01-0.2重量％的含叔丁基苯酚，优选含有0.01-0.1重量％的含叔丁基苯酚，所述锂离子电池电解液中含有0.5-2重量％的具有结构式Ⅰ所示结构的含硅类硫酸酯和/或具有结构式Ⅱ所示结构的含硅类磷酸酯，优选为含有1-2重量％的具有结构式Ⅰ所示结构的含硅类硫酸酯和/或具有结构式Ⅱ所示结构的含硅类磷酸酯。更优选地，所述含叔丁基苯酚和具有结构式Ⅰ所示结构的含硅类硫酸酯和/或具有结构式Ⅱ所示结构的含硅类磷酸酯的重量比为0.01-0.2:1。根据本专利技术所述的锂离子电池电解液，其中优选具有结构式Ⅰ所示结构的含硅类硫酸酯中R1和R2均为三烷基硅烷基，更优选均为三C1-C4烷基甲硅烷基，其中C1-C4烷基是指碳原子数1-4的烷基；更优选为三甲基甲硅烷基胡三乙基甲硅烷基，特别优选地所述具有结构式Ⅰ所示结构的含硅类硫酸酯为双(三甲基硅烷基)硫酸酯。根据本专利技术所述的锂离子电池电解液，其中优选具有结构式Ⅱ所示结构的含硅类磷酸酯中R3、R4和R5均为三烷基硅烷基，更优选均为三C1-C4烷基甲硅烷基，其中C1-C4烷基是指碳原子数1-4的烷基；更优选为三甲基甲硅基基或三乙基甲硅烷基，特别优选所述具有结构式Ⅱ所示结构的含硅类磷酸酯为三(三甲基硅烷基)磷酸酯。根据本专利技术所述的锂离子电池电解液，其中所选用的含叔丁基苯酚可以是任意具有含叔丁基苯酚母环的有机物，其结构即可以是对叔丁基苯酚，又可以是邻叔丁基苯酚还可以是间叔丁基苯酚。在本专利技术中可以使用的含叔丁基苯酚包括但不限于2、6二叔丁基-4-甲基苯酚、叔丁基对苯二酚和2、3、5三甲基苯酚中的一种或多种。根据本专利技术所述的锂离子电池电解液，其中，所述有机溶剂中除了含叔丁基苯酚外，还包括其他有机溶剂。该其他有机溶剂可以任意地选自各种高沸点溶剂和低沸点溶剂，例如包括但不限于γ-丁内酯(GBL)、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸亚乙烯酯(VC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸甲丙酯(MPC)、碳酸二丙酯(DPC)、酸酐、N-甲基吡咯烷酮、N-甲基甲酰胺、N-甲基乙酰胺、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺、环丁砜、二甲亚砜或亚硫酸二甲酯或其它含氟、含硫或含不饱和键的环状有机酯中的一种或多种；优选所述其他有机溶剂选自GBL、EC、PC、EMC、DEC和DMC中的一种或多种。优选地，所述其他有机溶剂为至少两种溶剂。根据本专利技术所述的锂离子电池电解液，其中，对于锂电池用电解液中锂盐的含量并没有特殊要求，其可以参照本领域的常规用量，例如所述锂电池用电解液中锂盐的含量为0.1-2mol/L，优选为0.7-1.6mol/L。在本专利技术中还提供了一种上述锂离子电池电解液的制备方法，该方法包括将锂盐和成膜添加剂加到有机溶剂中，然后搅拌使其充分溶解、分散均匀，即得到本专利技术提供的电解液。其中，锂盐和成膜添加剂的加入顺序并没有要求，可以分别加入，也可以同时加入。锂盐、有机溶剂和成膜添加剂的量使得锂盐的浓度为0.1-2.0mol/L，优选为0.7-1.6mol/L。在本专利技术中还提供了一种锂离子电池，该锂离子电池中包括电解液，该电解液为本专利技术所述的锂离子电池电解液。本专利技术所述的锂离子电池包括使用各种常规材料作为活性物质的锂离子电池。与现有技术一样，本专利技术提供的锂离子电池包括电极组和本专利技术所提供的锂离子电池电解液，所述电极组包括正极、负极和介于正极和负极之间的隔膜层。由于本专利技术只涉及对现有技术锂离子电池电解液的改进，因此对锂离子电池的其它组成和结构没有特别的限制。例如，所述正极可以是本领域技术人员公知的各种正极，通常包括正极集流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子电池电解液，所述锂离子电池电解液包括锂盐、有机溶剂和成膜添加剂，其特征在于，所述有机溶剂中含有含叔丁基苯酚，所述成膜添加剂中含有具有结构式Ⅰ所示结构的含硅类硫酸酯和/或具有结构式Ⅱ所示结构的含硅类磷酸酯，所述结构式Ⅰ和结构式Ⅱ如下所示：

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池电解液，所述锂离子电池电解液包括锂盐、有机溶剂和成膜添加剂，其特征在于，所述有机溶剂中含有含叔丁基苯酚，所述成膜添加剂中含有具有结构式Ⅰ所示结构的含硅类硫酸酯和/或具有结构式Ⅱ所示结构的含硅类磷酸酯，所述结构式Ⅰ和结构式Ⅱ如下所示：式Ⅰ中，R1和R2分别独立地选自H、烷基和三烷基硅烷基，且R1和R2中至少有一个为三烷基硅烷基；式Ⅱ中，R3、R4和R5分别独立地选自选自H、烷基和三烷基硅烷基，且R3、R4和R5中至少有一个为三烷基硅烷基。2.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液，其中，以100重量％的有机溶剂为基准，所述有机溶剂中含叔丁基苯酚的用量为0.01-0.2重量％，优选为0.01-0.1重量％，所述锂离子电池电解液中具有结构式Ⅰ所示结构的含硅类硫酸酯和/或具有结构式Ⅱ所示结构的含硅类磷酸酯的含量为0.5-2重量％，优选为1-2重量％。3.根据权利要求2所述的锂离子电池电解液，其中，所述含叔丁基苯酚和所述具有结构式Ⅰ所示结构的含硅类硫酸酯和/或具有结构式Ⅱ所示结构的含硅类磷酸酯的重量比为0.01-0.2:1。4.根据权利要求1至3中任意一项所述的锂离子电池电解液，其中，所述式Ⅰ中R1和R2均为三烷基硅烷基，优选均为三C1-C4烷基甲硅烷基；所述式Ⅱ中R3、R4和R5均为三烷基...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡翼飞，梅乔迪，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44