一种锂离子电池电解液及锂离子电池制造技术

为克服现有锂离子电池存在循环性能和热稳定性不足的问题，本发明专利技术提供了一种锂离子电池电解液，包括溶剂、锂盐以及以下添加剂：

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池电解液及锂离子电池
本专利技术属于二次电池
，具体涉及一种锂离子电池电解液及锂离子电池。
技术介绍
锂离子电池因具有比能量高、循环寿命长、自放电小等优点，被广泛应用于消费类电子产品以及储能与动力电池中。随着锂离子电池的广泛应用，其循环寿命成为锂离子电池的一种重要指标，除此之外，由于锂离子电池在循环后表现出了不稳定的现象，例如，经过循环后的锂离子电池的热稳定性能会变差，为了保障使用安全，在提高锂离子电池循环性能的同时，还需要提高锂离子电池在循环后的热稳定性能。由此可见，锂离子电池的安全性能也尤为重要。锂离子电池在循环后的热稳定性受到诸多因素的影响，其中，电解液作为锂离子电池的重要组成部分，对其循环后的热稳定性能有着重大地影响。因此，现在亟需一种性能优异的电解液在提升锂离子电池的循环性能同时，也能够提高锂离子电池的热稳定性。
技术实现思路
针对现有锂离子电池存在循环性能和热稳定性不足的问题，本专利技术提供了一种锂离子电池电解液及锂离子电池。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案如下：一方面，本专利技术实施例提供了一种锂离子电池电解液，包括溶剂、锂盐以及以下添加剂：2-二氰基乙烯基-4-乙烯基-1,3-二氧戊环和N,N-二甲基间苯二胺；所述2-二氰基乙烯基-4-乙烯基-1,3-二氧戊环在所述电解液中的质量百分比含量低于或等于10％，所述N,N-二甲基间苯二胺在所述电解液中的质量百分比含量低于或等于5％。本专利技术提供的锂离子电池电解液中加入了2-二氰基乙烯基-4-乙烯基-1,3-二氧戊环和N,N-二甲基间苯二胺作为添加剂，专利技术人通过大量实验发现，相对于2-二氰基乙烯基-4-乙烯基-1,3-二氧戊环或N,N-二甲基间苯二胺在电解液中的单独添加，2-二氰基乙烯基-4-乙烯基-1,3-二氧戊环或N,N-二甲基间苯二胺的联用对提高锂离子电池的循环性能和热稳定性的提高具有明显的协同作用，在正负极均生成了钝化膜，且该钝化膜在极端条件下的稳定性得到了提高。可选的，所述2-二氰基乙烯基-4-乙烯基-1,3-二氧戊环在所述电解液中的质量百分比含量为0.05％～10％。可选的，所述N,N-二甲基间苯二胺在所述电解液中的质量百分比含量为0.01％～5％。可选的，所述锂盐在所述电解液中的浓度为0.5M～2M。可选的，所述锂盐包括有机锂盐和无机锂盐中的一种或多种。可选的，所述锂盐选自含氟锂盐。可选的，所述锂盐选自六氟磷酸盐，六氟砷酸盐、高氯酸盐、三氟磺酰锂、二氟(三氟甲基磺酰)亚胺锂、双(氟磺酰)亚胺锂、三(三氟甲基磺酰)甲基锂中的一种或多种。可选的，所述溶剂选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸甲酯、四氢呋喃中的两种或两种以上。可选的，所述电解液由溶剂、锂盐、2-二氰基乙烯基-4-乙烯基-1,3-二氧戊环和N,N-二甲基间苯二胺组成。另一方面，本专利技术实施例还提供了一种锂离子电池，包括正极片、负极片、隔膜以及如上所述的电解液。具体实施方式为了使本专利技术所解决的技术问题、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。本专利技术的一实施例公开了一种锂离子电池电解液，包括溶剂、锂盐以及以下添加剂：2-二氰基乙烯基-4-乙烯基-1,3-二氧戊环和N,N-二甲基间苯二胺；所述2-二氰基乙烯基-4-乙烯基-1,3-二氧戊环在所述电解液中的质量百分比含量低于或等于10％，所述N,N-二甲基间苯二胺在所述电解液中的质量百分比含量低于或等于5％。专利技术人通过大量实验发现，相对于2-二氰基乙烯基-4-乙烯基-1,3-二氧戊环或N,N-二甲基间苯二胺在电解液中的单独添加，2-二氰基乙烯基-4-乙烯基-1,3-二氧戊环或N,N-二甲基间苯二胺的联用对提高锂离子电池的循环性能和热稳定性的提高具有明显的协同作用，在正负极均生成了钝化膜，且该钝化膜在极端条件下的稳定性得到了提高。所述2-二氰基乙烯基-4-乙烯基-1,3-二氧戊环中氰基的引入能有效络合体系中的金属离子，进一步稳定体系，提升高温循环及循环后的抗热冲击性能。在一些实施例中，所述2-二氰基乙烯基-4-乙烯基-1,3-二氧戊环在所述电解液中的质量百分比含量为0.05％～10％，优选的，所述2-二氰基乙烯基-4-乙烯基-1,3-二氧戊环在所述电解液中的质量百分比含量为0.1％～5％。具体的，所述2-二氰基乙烯基-4-乙烯基-1,3-二氧戊环在所述电解液中的质量百分比含量可以取值为0.1％、0.2％、0.5％、1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％、5％。在一些实施例中，所述N,N-二甲基间苯二胺在所述电解液中的质量百分比含量为0.01％～5％，优选的，所述N,N-二甲基间苯二胺在所述电解液中的质量百分比含量为0.1％～3％。具体的，所述N,N-二甲基间苯二胺在所述电解液中的质量百分比含量可以取值为0.1％、0.2％、0.5％、1％、1.5％、2％、2.5％、3％。当2-二氰基乙烯基-4-乙烯基-1,3-二氧戊环和3,4-乙烯二氧噻吩的含量配比在上述范围内时，其起到的电解液循环性能和热稳定性提升效果最佳。所述锂盐的含量可在较大范围内变动，在一些实施例中，所述锂盐在所述电解液中的浓度为0.5M～2M。当锂盐浓度过低时，电解液的电导率低，会影响整个电池体系的倍率和循环性能；当锂盐浓度过高时，电解液粘度过大，同样不利于整个电池体系的倍率的提高。在更优选的实施例中，所述锂盐浓度为0.9M～1.3M。在一些实施例中，所述锂盐包括有机锂盐和无机锂盐中的一种或多种。例如：LiPF6，LiBF4，LiSbF6，LiAsF6，LiTaF6，LiAlCl4，Li2B10Cl10，Li2B10F10，LiClO4，LiCF3SO3，螯合原硼酸盐和螯合正磷酸盐的锂盐，例如二草酸硼酸锂[LiB(C2O4)2]，双丙二酸硼酸锂[LiB(O2CCH2CO2)2]，二(二氟丙二酸)硼酸锂[LiB(O2CCF2CO2)2]，(丙二酸草酸)硼酸锂[LiB(C2O4)(O2CCH2CO2)]，(二氟丙二酸草酸)硼酸锂[LiB(C2O4)(O2CCF2CO2)]，三草酸磷酸锂[LiP(C2O4)3]，和三(二氟丙二酸)磷酸锂[LiP(O2CCF2CO2)3]，以及两种或更多种上述锂盐的任何组合。在一些实施例中，所述锂盐选自含氟锂盐。在优选的实施例中，所述锂盐选自六氟磷酸盐，六氟砷酸盐、高氯酸盐、三氟磺酰锂、二氟(三氟甲基磺酰)亚胺锂、双(氟磺酰)亚胺锂、三(三氟甲基磺酰)甲基锂中的一种或多种。在一些实施例中，所述溶剂选自非水有机溶剂。在优选的实施例中，所述溶剂选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸甲酯、四氢呋喃中的两种或两种以上。在一些实施例中，所述电解液中还包括其他促进形成SEI膜的添加剂，具体的，所述添加剂包括但不限于：碳酸亚乙烯基酯及其衍生物，在其侧链中具有非共轭不饱和键的碳酸亚乙基酯衍生物，被卤素取代的环状碳酸酯，以及螯合原硼酸酯和螯合正磷酸酯的盐。具体的，所述添加剂包括碳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池电解液，其特征在于，包括溶剂、锂盐以及以下添加剂：

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池电解液，其特征在于，包括溶剂、锂盐以及以下添加剂：2-二氰基乙烯基-4-乙烯基-1,3-二氧戊环和N,N-二甲基间苯二胺；所述2-二氰基乙烯基-4-乙烯基-1,3-二氧戊环在所述电解液中的质量百分比含量低于或等于10％，所述N,N-二甲基间苯二胺在所述电解液中的质量百分比含量低于或等于5％。2.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液，其特征在于，所述2-二氰基乙烯基-4-乙烯基-1,3-二氧戊环在所述电解液中的质量百分比含量为0.05％～10％。3.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液，其特征在于，所述N,N-二甲基间苯二胺在所述电解液中的质量百分比含量为0.01％～5％。4.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液，其特征在于，所述锂盐在所述电解液中的浓度为0.5M～2M。5.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液，其特征在于，所述锂盐包括有机...

【专利技术属性】
技术研发人员：李枫，杜冬冬，于立娟，
申请(专利权)人：惠州市豪鹏科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44