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。所述电解液包括电解质盐、有机溶剂以及添加剂。所述有机溶剂包括羧酸酯化合物。所述添加剂包括环状硫酸酯以及亚磷酸三苯酯。当本发明专利技术的电解液应用到二次电池后，在三者的协同作用下，能够同时提高二次电池在高温高电压下的倍率性能、循环性能以及存储性能。

Electrolyte and two battery

The invention provides an electrolyte and two batteries. The electrolyte comprises electrolyte salt, organic solvent and additive. The organic solvent includes carboxylic esters. The additives include cyclic sulfates and three phenyl phosphite. When the electrolyte of the invention is applied to the two battery, the ratio performance, cycle performance and storage performance of the two battery at high temperature and high voltage can be improved at the same time under the synergy of the three.

【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
在飞速发展的信息时代中，对手机、笔记本、相机等电子产品的需求逐年增加。二次电池尤其是锂离子二次电池作为电子产品的工作电源，具有能量密度高、无记忆效应、工作电压高等特点，正逐步取代传统的Ni-Cd、MH-Ni电池。然而随着电子产品市场需求的扩大及动力、储能设备的发展，人们对锂离子二次电池的要求不断提高，开发具有高能量密度和满足快速充放电的锂离子二次电池成为当务之急。目前，有效的方法是提高电极材料的电压、压实密度和选择合适的电解液。目前，锂离子二次电池广泛应用的电解液包括作为导电锂盐的六氟磷酸锂和作为有机溶剂的环状碳酸酯和链状碳酸酯的混合物，然而上述电解液仍存在诸多的不足，特别的是在高电压下，锂离子二次电池的性能较差，例如高温循环性能差、高温存储性能差以及倍率性能差。
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，当所述电解液应用到二次电池中后，能同时提高二次电池在高温高电压下的倍率性能、循环性能以及存储性能。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，其包括电解质盐、有机溶剂以及添加剂。所述有机溶剂包括羧酸酯化合物。所述添加剂包括环状硫酸酯以及亚磷酸三苯酯。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包括，但不限于：本专利技术的电解液同时包括羧酸酯化合物、环状硫酸酯以及亚磷酸三苯酯，当其应用到二次电池中后，在三者的协同作用下，能够同时提高二次电池在高温高电压下的倍率性能、循环性能以及存储性能。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：电解质盐、有机溶剂以及添加剂。所述有机溶剂包括羧酸酯化合物。所述添加剂包括环状硫酸酯以及亚磷酸三苯酯。在根据本专利技术第一方面所述的电解液中，所述羧酸酯化合物用于改善二次电池的倍率性能，但当羧酸酯化合物应用于高电压体系的二次电池时，容易被氧化分解，另外使用羧酸酯化合物的二次电池在高温环境下使用时，二次电池多次循环后的容量损失严重，且二次电池的高温存储性能劣化严重。环状硫酸酯具有较高的还原电位，能优先在负极表面成膜，抑制羧酸酯化合物的还原，从而改善二次电池的循环性能。亚磷酸三苯酯能与HF发生反应，起到降低HF的作用，从而改善二次电池的高温存储性能。当电解液中同时包括三种物质时，在三者的协同作用下，能够同时提高二次电池在高温高电压下的倍率性能、循环性能以及存储性能。在根据本专利技术第一方面所述的电解液中，所述羧酸酯化合物选自式Ⅰ所示的化合物中的一种或几种。其中，R1、R2各自独立地选自碳原子数为1～10的烷烃基、碳原子数为1～10的卤代烷烃基中的一种；卤代烷烃基中的卤原子选自F、Cl、Br、I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，所述碳原子数为1～10的烷烃基可为链状烷烃基，也可为环状烷烃基。其中，链状烷烃基又包括直链烷烃基和支链烷烃基。另外，环状烷烃基上可以有取代基，也可以不含有取代基。在所述烷烃基中，碳原子数的优选的下限值可为1、2、3，碳原子数的优选的上限值可为4、5、6、7、8、10。优选地，R1、R2各自独立地选自碳原子数为1～6的链状烷烃基或碳原子数为3～8的环状烷烃基。更进一步优选地，R1、R2各自独立地选自碳原子数为1～4的链状烷烃基或碳原子数为5～7的环状烷烃基。具体地，碳原子数为1～10的烷烃基可选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、环丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、环丁基、正戊基、异戊基、叔戊基、新戊基、环戊基、2,2二甲基丙基、1-乙基丙基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、正己基、异己基、2-己基、3-己基、环己基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、1,1,2-三甲基丙基、3,3-二甲基丁基、正庚基、2-庚基、3-庚基、2-甲基己基、3-甲基己基、4-甲基己基、异庚基、环庚基、正辛基、环辛基、壬基、癸基中的一种。在根据本专利技术第一方面所述的电解液中，所述碳原子数为1～10的卤代烷烃基中卤原子的取代个数及其取代位置并没有特别的限制，可根据实际需求进行选择。具体地，卤原子的个数可为1个、2个、3个或4个。当卤原子的个数为2个以上时，卤原子的种类可以相同，也可以完全不同，也可以部分相同。卤代烷烃基可为链状卤代烷烃基也可为环状卤代烷烃基。链状卤代烷烃基又包括直链卤代烷烃基和支链卤代烷烃基。环状卤代烷烃基上可以有取代基，也可以不含有取代基。在所述卤代烷烃基中，碳原子数的优选的下限值可为1、2、3，碳原子数的优选的上限值可为4、5、6、7、8、10。优选地，R1、R2各自独立地选自碳原子数为1～6的链状卤代烷烃基或碳原子数为3～8的环状卤代烷烃基。更进一步优选地，R1、R2各自独立地选自碳原子数为1～4的链状卤代烷烃基或碳原子数为5～7的环状卤代烷烃基。具体地，碳原子数为1～10的卤代烷烃基选自氯甲基、二氯甲基、三氯甲基、1-氯乙基、1,2-二氯乙基、2-氯正丙基、2,2-二氯-正丙基、1-氯异丙基、一氯环丙基、1-氯正丁基、2-氯异丁基、一氯环丁基、1-氯正戊基、2-氯正戊基、1-氯异戊基、2,2-二氯甲基丙基、一氯环戊基、3-氯-2,2-二甲基丙基、1-氯-1-乙基丙基、1-氯-1-甲基丁基、2-氯-2-甲基丁基、2-氯正己基、一氯环己基、2-氯甲基戊基、3-氯-3-甲基戊基、2-氯-1,1,2-三甲基丙基、4-氯-3,3-二甲基丁基、2-氯正庚基中的一种。在上述的基团中，卤代烷烃基中的Cl原子还可被F、Br、I中的一种或几种部分取代或全部取代。在根据本专利技术第一方面所述的电解液中，所述羧酸酯化合物可选自甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸乙酯、丙酸乙酯、戊酸乙酯、异戊酸乙酯、丙酸丙酯、丙酸丁酯、丙酸异丁酯、丁酸丁酯、异丁酸丁酯、丁酸戊酯、丁酸异戊酯、丙酸戊酯、丙酸异戊酯、异丙酸乙酯、丁酸乙酯、异丁酸乙酯、戊酸丙酯、异戊酸丙酯、异戊酸乙酯以及前述具体的羧酸酯化合物被F、Cl、Br、I中的一种或几种部分取代或全部取代的化合物中的一种或几种。在根据本专利技术第一方面所述的电解液中，所述环状硫酸酯选自式Ⅱ所示的化合物中的一种或几种。其中，n为1～3内的整数；R3、R4、R5、R6各自独立地选自H、F、Cl、Br、I、碳原子数为1～10的烷基、碳原子数为1～10的烷氧基中的一种，其中，烷基、烷氧基上的H还可被F、Cl、Br、I中的一种或几种取代。在根据本专利技术第一方面所述的电解液中，具体地，所述环状硫酸酯选自下述化合物中的一种或几种；在根据本专利技术第一方面所述的电解液中，所述亚磷酸三苯酯结构如下：在根据本专利技术第一方面所述的电解液中，所述羧酸酯化合物的体积为所述有机溶剂的总体积的5％～50％。优选地，所述羧酸酯化合物的体积为所述有机溶剂的总体积的10％～40％。进一步优选地，所述羧酸酯化合物的体积为所述有机溶剂的总体积的20％～35％。在根据本专利技术第一方面所述的电解液中，所述环状硫酸酯的含量为所述电解液的总重量的0.5％～10％。优选地，所述环状硫酸酯的含量为所述电解液的总重量的1％～5％。在根据本专利技术第一方面所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电解液，包括：电解质盐；有机溶剂；以及添加剂；其特征在于，所述有机溶剂包括羧酸酯化合物；所述添加剂包括环状硫酸酯以及亚磷酸三苯酯。

【技术特征摘要】
1.一种电解液，包括：电解质盐；有机溶剂；以及添加剂；其特征在于，所述有机溶剂包括羧酸酯化合物；所述添加剂包括环状硫酸酯以及亚磷酸三苯酯。2.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述羧酸酯化合物选自式Ⅰ所示的化合物中的一种或几种；其中，R1、R2各自独立地选自碳原子数为1～10的烷烃基、碳原子数为1～10的卤代烷烃基中的一种；卤代烷烃基中的卤原子选自F、Cl、Br、I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，所述碳原子数为1～10的烷烃基选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、环丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、环丁基、正戊基、异戊基、叔戊基、新戊基、环戊基、2,2二甲基丙基、1-乙基丙基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、正己基、异己基、2-己基、3-己基、环己基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、1,1,2-三甲基丙基、3,3-二甲基丁基、正庚基、2-庚基、3-庚基、2-甲基己基、3-甲基己基、4-甲基己基、异庚基、环庚基、正辛基、环辛基、壬基、癸基中的一种；所述碳原子数为1～10的卤代烷烃基选自氯甲基、二氯甲基、三氯甲基、1-氯乙基、1,2-二氯乙基、2-氯正丙基、2,2-二氯-正丙基、1-氯异丙基、一氯环丙基、1-氯正丁基、2-氯异丁基、一氯环丁基、1-氯正戊基、2-氯正戊基、1-氯异戊基、2,2-二氯甲基丙基、一氯环戊基、3-氯-2,2-二甲基丙基、1-氯-1-乙基丙基、1-氯-1-甲基丁基、2-氯-2-甲基丁基、2-氯正己基、一氯环己基、2-氯甲基戊基、3-氯-3-甲基戊基、2-氯-1,1,2-三甲基丙基、4-氯-3,3-二甲基丁基、2-氯正庚基中的一种，其中卤代烷烃基中的Cl原子还可被F、Br、I中的一种或几种...

【专利技术属性】
技术研发人员：王小梅，付成华，
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