锂离子电池非水电解液及锂离子电池制造技术

为了解决现有锂离子电池电解液难以兼顾良好的高低温性能和循环性能的问题，本发明专利技术提供了一种锂离子电池非水电解液。所述锂离子电池非水电解液，包括如下结构式1所示的化合物A和二氟磷酸锂，

Non water electrolyte and lithium ion battery for lithium ion batteries

In order to solve the problem that the existing lithium ion battery electrolyte is difficult to take into account the high and low temperature performance and the circulation performance, the invention provides a non water electrolyte for the lithium ion battery. The non-aqueous electrolyte of the lithium ion battery includes the compound A and the two lithium fluoride phosphate as shown in the structural formula 1.

【技术实现步骤摘要】
锂离子电池非水电解液及锂离子电池
本专利技术属于电池电解液
，尤其涉及一种锂离子电池非水电解液及锂离子电池。
技术介绍
锂离子电池是一种二次电池，依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。锂离子电池具有工作电压高、能量密度大、自放电率低、无记忆效应等显著优点，广泛应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统，以及电动工具、电动自行车、电动摩托车、电动汽车、军事装备、航空航天等多个领域。随着新能源汽车、动力储能的发展，人们对锂离子动力电池的性能有了更高的要求，这就需要开发更能满足需求的锂离子电池。目前的锂离子动力电池存在高温循环寿命的不足，无法兼顾高低温性能等。非水电解液是影响电池循环和高低温性能的关键因素，特别是电解液中的添加剂对电解液的性能有决定性作用。研究发现，二氟磷酸锂能够明显提高电池的高温保存和低温放电性能，但本领域的研究者发现，二氟磷酸锂虽然可以改善高温保存和低温放电性能，但是对循环性能的改善效果并不明显，其循环性能还不能满足实际的使用需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种同时兼具较好的高低温性能及循环性能(即高温和循环特性好且阻抗低)的锂离子电池非水电解液，旨在解决现有锂离子电池电解液难以兼顾良好的高低温性能及循环性能，特别是含二氟磷酸锂的非水电解液循环性能不能满足实际需求的问题。本专利技术是这样实现的，一种锂离子电池非水电解液，包括如下结构式1所示的化合物A和二氟磷酸锂，其中，所述式1中，R1、R2、R3、R4、R5、R6各自独立为氢原子、卤素原子或C1-C5基团中的一种。优选的，所述C1-C5基团包括C1-C5的烃基、卤代烃基、含氧烃基、含硅烃基、氰基取代的烃基。优选的，所述R1、R2、R3、R4、R5、R6各自独立为氢原子、氟原子、甲基、乙基、甲氧基、乙氧基或三氟甲基中的一种。优选的，所述化合物A包括下述结构式11-17所示化合物，优选的，以所述锂离子电池非水电解液的总质量为100％计，所述化合物A的质量百分含量为0.1-5％。优选的，以所述锂离子电池非水电解液的总质量为100％计，所述二氟磷酸锂的质量百分含量为0.1-2％。优选的，所述锂离子电池非水电解液还包括双(氟磺酰)亚胺锂。优选的，以所述锂离子电池非水电解液的总质量为100％计，所述双(氟磺酰)亚胺锂的质量百分含量为0.1-10％。以及，一种锂离子电池，包括正极、负极、设置在所述正极和所述负极之间的隔膜、以及电解液，所述电解液为上述的锂离子电池非水电解液。本专利技术提供的锂离子电池非水电解液，同时含有化合物A和二氟磷酸锂。所述化合物A分解后形成结构致密的SEI，从而改善电池的循环和高温保存性能，且阻抗较小，不会劣化电池的低温性能。所述二氟磷酸锂与所述化合物A混合使用后，可以参与负极成膜，从而进一步降低化合物A形成的钝化膜的阻抗，改善锂离子电池的低温性能。本专利技术所述锂离子电池非水电解液，二氟磷酸锂和所述化合物A组合使用，可以赋予使用该非水电解液的锂离子电池优良的综合性能，具体包括优良的循环性能、高温存储性能和低温性能(阻抗低)。本专利技术提供的锂离子电池，由于含有上述非水电解液，因此，同时兼具较好的高低温和循环性能，能够满足锂离子电池对于整体性能的需求。具体实施方式为了使本专利技术要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术实施例提供了一种锂离子电池非水电解液，包括如下结构式1所示的化合物A和二氟磷酸锂，其中，所述式1中，R1、R2、R3、R4、R5、R6各自独立为氢原子、卤素原子或C1-C5基团中的一种。其中，优选的，所述C1-C5基团包括C1-C5的烃基、卤代烃基、含氧烃基、含硅烃基、氰基取代的烃基。进一步优选的，所述R1、R2、R3、R4、R5、R6各自独立为氢原子、氟原子、甲基、乙基、甲氧基、乙氧基或三氟甲基中的一种。优选的取代基团，更有利于所述化合物A在负极成膜，进而有效地保护负极，改善电池的循环、高温存储性能。具体的优选的，所述化合物A包括下述结构式11-17所示化合物，具有上述结构特征的所述化合物A分解后形成结构较致密的SEI，从而改善电池的循环和高温保存性能，且阻抗较小，不会劣化电池的低温性能。另一方面，由于电解液中二氟磷酸锂的存在，在化合物A成膜过程中，二氟磷酸锂随化合物A共同成膜，发生协同作用，从而形成阻抗更低的钝化膜，进一步提高所述锂离子电池的低温性能。当然，应当理解，所述化合物A的具体类型不限于此。进一步优选的，以所述锂离子电池非水电解液的总质量为100％计，所述化合物A的质量百分含量为0.1-5％。当所述化合物A的质量百分含量小于0.1％时，其在负极的成膜效果下降，对循环性能的改善作用降低；当所述化合物A的质量百分含量大于5％时，其在锂离子电池负极界面的成膜较厚，会严重增大电池阻抗，劣化电池低温性能。本专利技术实施例中，所述化合物A虽然能够改善电池的循环和高温存储性能，其也能一定程度上保证电池阻抗不受影响。但是，单凭所述化合物A的添加，电池低温性能不足的现状仍然存在，锂离子电池的低温性能有待提高。所述二氟磷酸锂，其本身不能形成很好的SEI膜，提高循环的效果不佳，抑制了电解液的高温条件下的应用。但与所述化合物A复合后，能在负极参与成膜，从而与所述化合物A有效互补，同时提高锂离子电池高低温和循环性能。优选的，以所述锂离子电池非水电解液的总质量为100％计，所述二氟磷酸锂的质量百分含量为0.1-2％。当所述二氟磷酸锂的含量小于0.1％时，其降低阻抗的效果下降，对锂离子电池的低温性能改善效果降低；当所述二氟磷酸锂的含量高于2％时，其溶解性变差，不能均匀溶解于电解液中，而且会增大电解液粘度和电导率，降低锂离子电池性能。作为优选实施例，所述锂离子电池非水电解液还包括双(氟磺酰)亚胺锂，在本专利技术提供的电解液体系中，所述双(氟磺酰)亚胺锂能进一步提高电池的高温保存和低温性能。优选的，以所述锂离子电池非水电解液的总质量为100％计，所述双(氟磺酰)亚胺锂的质量百分含量为0.1-10％，更优选为0.1-5％。双(氟磺酰)亚胺锂含量低于0.1％时，其改善效果下降，当含量高于10％时对电池的集流体会有腐蚀，不利于电池性能的发挥。本专利技术实施例提供的锂离子电池非水电解液，同时含有化合物A和二氟磷酸锂。所述二氟磷酸锂在与所述化合物A组合使用后，不仅改善了低温性能，且使得锂离子电池的高温性能和高温存储性能得到进一步的改善。本专利技术实施例所述锂离子电池非水电解液，二氟磷酸锂和所述化合物A组合使用，可以赋予使用该非水电解液的锂离子电池优良的综合性能，具体包括优良的循环性能、高温存储性能和低温性能(阻抗低)。以及，本专利技术实施例还提供了一种锂离子电池，包括正极、负极、设置在所述正极和所述负极之间的隔膜、以及电解液，所述电解液为上述的锂离子电池非水电解液。本专利技术实施例中，所述正极、负极、隔膜没有明确限定，均可采用本领域常规的正极、负极、隔膜。本专利技术实施例提供的锂离子电池，由于含有上述非水电解液，因此，同时兼具较好的高低温和循环性能，能够满足锂离子电池对于整体性能的需求。下面结合具体实施例进行说明。实施例1一种LiNi0本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池非水电解液，其特征在于，包括如下结构式1所示的化合物A和二氟磷酸锂，

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池非水电解液，其特征在于，包括如下结构式1所示的化合物A和二氟磷酸锂，其中，所述式1中，R1、R2、R3、R4、R5、R6各自独立为氢原子、卤素原子或C1-C5基团中的一种。2.如权利要求1所述的锂离子电池非水电解液，其特征在于，所述C1-C5基团包括C1-C5的烃基、卤代烃基、含氧烃基、含硅烃基、氰基取代的烃基。3.如权利要求1所述的锂离子电池非水电解液，其特征在于，所述R1、R2、R3、R4、R5、R6各自独立为氢原子、氟原子、甲基、乙基、甲氧基、乙氧基或三氟甲基中的一种。4.如权利要求1所述的锂离子电池非水电解液，其特征在于，所述化合物A包括下述结构式11-17所示化合物，5.如权利要求1-4任一所述的锂离子电池非水电解液，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海玲，林木崇，石桥，郑仲天，钟玲，陈长春，
申请(专利权)人：深圳新宙邦科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44