一种锂离子电池电解液及使用该电解液的锂离子电池制造技术

一种锂离子电池电解液及使用该电解液的锂离子电池，属于锂离子电池材料技术领域。所述电解液包括有机溶剂、导电锂盐和添加剂；添加剂包括结构式1所示的化合物中的一种或两种以上，其中，R1、R2、R3各自独立的选自卤素、取代或未取代烷烃基及其卤代烷烃基、烯烃基、炔烃基、硅烷基、取代或未取代芳香烃基及其卤代芳香烃基、烷氧基和羧基中任一种。由于结构式1所示的化合物存在，使本发明专利技术的电解液的锂离子电池的循环寿命、高低温等各方面性能都非常优异。

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池电解液及使用该电解液的锂离子电池
本专利技术属于锂离子电池材料
，具体涉及一种锂离子电池电解液及使用该电解液的锂离子电池。
技术介绍
锂离子电池自从商业化以来，由于它的比能量高、循环性能好，被广泛用于数码、储能、动力、军用航天和通讯设备等领域。然而，近年来对锂离子电池能量密度、循环寿命、高低温性能、倍率性能等提出了更高的要求。电解液做为锂离子电池的关键材料，是影响锂离子电池循环和高低温性能的重要因素，而电解液添加剂又是其中极为关键的组分，一种或者多种添加剂可以显著提高锂离子电池的各方面性能。现有的锂离子电池大多存在高低温性能难兼顾、循环容量衰减快的问题，因此，寻找一种改善锂离子电池性能的添加剂势在必行。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有的锂离子电池高低温性能难兼顾、循环容量衰减快等问题，提供一种锂离子电池电解液及使用该电解液的锂离子电池，该种电解液具有较好的高低温性能及循环性能(即循环性能好且阻抗低)。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：一种锂离子电池电解液，所述电解液包括有机溶剂、导电锂盐和添加剂；所述添加剂包括式(1)所示的化合物中的一种或多种，其中，R1、R2、R3各自独立的选自卤素、取代或未取代烷烃基或其卤代烷烃基、烯烃基、炔烃基、硅烷基、取代或未取代芳香烃基或其卤代芳香烃基、烷氧基和羧基中任一种。本专利技术相对于现有技术的有益效果是：由于添加剂的存在，改善了正负极材料表面状态，抑制电解液与正负极材料发生反应，提高锂离子电池的高低温和循环寿命等各方面性能。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本专利技术技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本专利技术技术方案的精神和范围，均应涵盖在本专利技术的保护范围中。具体实施方式一：本实施方式记载的是一种锂离子电池电解液，所述电解液包括有机溶剂、导电锂盐和添加剂；所述添加剂包括式(1)所示的化合物中的一种或多种，其中，R1、R2、R3各自独立的选自卤素、取代或未取代烷烃基或其卤代烷烃基、烯烃基、炔烃基、硅烷基、取代或未取代芳香烃基或其卤代芳香烃基、烷氧基和羧基中任一种。具体实施方式二：具体实施方式一所述的一种锂离子电池电解液，所述添加剂占电解液总质量的0.1％～10％。具体实施方式三：具体实施方式一所述的一种锂离子电池电解液，所述添加剂为氟代碳酸乙烯酯、1，3-丙烷磺酸内酯、碳酸乙烯亚乙酯、硫酸亚乙酯、碳酸亚乙烯酯中的一种或几种。具体实施方式四：具体实施方式一所述的一种锂离子电池电解液，所述有机溶剂为碳酸酯、羧酸酯、醚中的一种或几种。所述的碳酸酯为氟代碳酸酯，所述的羧酸酯为氟代羧酸酯，所述的醚为氟代醚。具体实施方式五：具体实施方式一所述的一种锂离子电池电解液，其特征在于：所述导电锂盐为二氟草酸磷酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂、二氟磷酸锂、六氟磷酸锂、双草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、四氟硼酸锂、高氯酸锂中的一种或几种。具体实施方式六：一种含有具体实施方式一至五任一具体实施方式所述的电解液的锂离子电池，所述锂离子电池包括正极片、负极片、隔膜以及电解液。实施例及对比例中所涉及到的含结构式1的添加剂：对比例1将溶剂碳酸乙烯酯/碳酸甲乙酯/碳酸二乙酯按质量比1:1:1混合，按电解液总质量计算在混合液里面添加13％的六氟磷酸锂，得到电解液。将电解液注入包含正极片、负极片和隔膜的未注液的电芯中，制成锂离子电池。对比例2将溶剂碳酸乙烯酯/碳酸丙烯酯/碳酸甲乙酯/碳酸二乙酯按质量比1:1:1:1混合，按电解液总质量计算在混合液里面添加1％的碳酸亚乙烯酯、9％的六氟磷酸锂和7％的双氟磺酰亚胺锂，得到电解液。将电解液注入和对比例1相同的电芯中，制成锂离子电池。实施例1在对比例1基础上添加占电解液总质量0.1％的T1，得到电解液。将电解液注入和对比例1相同的电芯中，制成锂离子电池。实施例2在对比例1基础上添加占电解液总质量10％的T2，得到电解液。将电解液注入和对比例1相同的电芯中，制成锂离子电池。实施例3在对比例1基础上添加占电解液总质量0.5％的T3，得到电解液。将电解液注入和对比例1相同的电芯中，制成锂离子电池。实施例4在对比例1基础上添加占电解液总质量1％的T4，得到电解液。将电解液注入和对比例1相同的电芯中，制成锂离子电池。实施例5在对比例1基础上添加占电解液总质量2％的T5，得到电解液。将电解液注入和对比例1相同的电芯中，制成锂离子电池。实施例6在对比例1基础上添加占电解液总质量1％的T6，得到电解液。将电解液注入和对比例1相同的电芯中，制成锂离子电池。实施例7在对比例1基础上添加占电解液总质量0.3％的T7，得到电解液。将电解液注入和对比例1相同的电芯中，制成锂离子电池。实施例8在对比例1基础上添加占电解液总质量0.5％的T8，得到电解液。将电解液注入和对比例1相同的电芯中，制成锂离子电池。实施例9在对比例2基础上添加占电解液总质量4％的T2和0.5％的T6，得到电解液。将电解液注入和对比例1相同的电芯中，制成锂离子电池。实施例10在对比例2基础上添加占电解液总质量2％的T1和0.5％的T5，得到电解液。将电解液注入和对比例1相同的电芯中，制成锂离子电池。实施例11在对比例2基础上添加占电解液总质量0.5％的T3和0.5％T4，得到电解液。将电解液注入和对比例1相同的电芯中，制成锂离子电池。实施例12在对比例2基础上添加占电解液总质量0.5％的T7和0.5％的T8，得到电解液。将电解液注入和对比例1相同的电芯中，制成锂离子电池。实施例13在对比例2基础上添加占电解液总质量0.5％的T2、0.5％的T4和0.5％的T7，得到电解液。将电解液注入和对比例1相同的电芯中，制成锂离子电池。对以上对比例和实施例所得的锂离子电池进行电化学性能测试高温存储实验：将实施例1～13和对比例1～2所得电池在室温下以1C的充放电倍率进行3次充放电循环测试，然后1C倍率充到满电状态。分别记录1C容量Q和电池内阻T。将满电状态的电池在60℃下存储21天，记录电池内阻T0和1C放电容量Q1，然后将电池在室温下以1C的倍率充放5周，记录1C放电容量Q2，计算得到电池高温存储容量保持率、容量回复率和内阻变化率等实验数据，记录结果如表1。其中用到的计算公式如下：低温放电实验：将实施例1～13和对比例1～2所得电池在室温下以1C倍率进行3次充放电循环，然后以1C倍率充到满电状态，记录1C容量Q0。将满电状态下的电池在-20℃下搁置4h后，以0.4C倍率放电到3V，记录放电容量Q3，计算可得低温放电容量保持率，记录结果如表1。低温放电容量保持率计算方式为下式：表1实施例和对比例实验结果对比由表1可以看出，使用本专利技术电解液的锂离子电池的循环性能得到明显提高，而且电池的高温和低温性能也得到明显改善。上述实施例为本专利技术较佳的实施方式，但本专利技术的实施方式并不受上述实施例的限制，其它的任何未背离本专利技术的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合和简化，均应为等效的置换方式，都包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池电解液，所述电解液包括有机溶剂、导电锂盐和添加剂；其特征在于：所述添加剂包括式(1)所示的化合物中的一种或多种，

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池电解液，所述电解液包括有机溶剂、导电锂盐和添加剂；其特征在于：所述添加剂包括式(1)所示的化合物中的一种或多种，其中，R1、R2、R3各自独立的选自卤素、取代或未取代烷烃基或其卤代烷烃基、烯烃基、炔烃基、硅烷基、取代或未取代芳香烃基或其卤代芳香烃基、烷氧基和羧基中任一种。2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池电解液，其特征在于：所述添加剂占电解液总质量的0.1％～10％。3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池电解液，其特征在于：所述添加剂为氟代碳酸乙烯酯、1，3-丙烷磺酸内酯、碳...

【专利技术属性】
技术研发人员：母英迪，李素丽，李俊义，徐延铭，
申请(专利权)人：珠海光宇电池有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44