一种改善锂离子电池低温性能的电解液及包含该电解液的锂离子电池制造技术

本发明专利技术公开了一种改善锂离子电池低温性能的电解液及包含该电解液的锂离子电池。所述电解液包含导电锂盐、非水有机溶剂和添加剂，其中，所述添加剂包括常规负极成膜添加剂、具有式Ⅰ结构的添加剂和式Ⅱ结构的酸酐类化合物添加剂。本发明专利技术提供的电池电解液通过具有式Ⅰ结构的添加剂、式Ⅱ结构的酸酐类化合物添加剂、含氮锂盐型添加剂和常规负极成膜添加剂的协同作用，使电解液在电极表面成膜性能优良，有效改善锂离子电池低温条件下的循环性能和倍率性能，同时对电池的高温循环性能和存储性能影响较小。

An electrolyte for improving the cryogenic performance of lithium-ion batteries and a lithium-ion battery containing the electrolyte

The invention discloses an electrolyte for improving the low temperature performance of lithium ion batteries and a lithium ion battery containing the electrolyte. The electrolyte comprises conductive lithium salts, non-aqueous organic solvents and additives, wherein the additives include conventional negative film forming additives, additives with formula I structure and additives with formula II structure of anhydrides. The battery electrolyte provided by the invention has the synergistic effect of type I additive, type II anhydride compound additive, nitrogen-containing lithium salt additive and conventional negative electrode film-forming additive, so that the electrolyte has excellent film-forming performance on the electrode surface, effectively improves the cycle performance and rate performance of lithium-ion battery under low temperature conditions, and at the same time has high temperature cycle performance of the battery. And storage performance has less impact.

【技术实现步骤摘要】
一种改善锂离子电池低温性能的电解液及包含该电解液的锂离子电池
本专利技术涉及锂离子电池领域，具体是涉及一种改善锂离子电池低温性能的电解液及包含该电解液的锂离子电池。
技术介绍
电子信息技术及消费电子产品的快速发展对电池各方面性能要求提出了新的挑战，尤其是电池的低温放电性能，已成为锂离子电池在航天、国防军工、电动车及混合动力汽车等领域中遇到的关键性技术难点。因此，开发一种耐低温性能电池成为锂离子电池领域的重大挑战和研究热点。目前锂离子电池低温电解液的性能主要受限于三个方面：首先，常用的EC基电解液在低温条件下粘度增大甚至凝固，使得电解液离子电导率变差；其次，低温下电极界面膜(SEI膜)电荷阻抗增加，使充放电过程电极极化加大；再次，在低温条件下，锂离子电池在恒流充电后期易产生析锂现象，导致SEI膜状况恶化，电池循环性能变差。电解液作为锂离子电池离子传输的重要载体，其组成和性能很大程度上会影响电池的循环容量和使用寿命。常规电解液体系的锂离子电池在低温条件下，电解液粘度增大，电导率降低，常常会导致充放电容量低和析锂等现象，进而导致产品不能正常使用甚至爆炸。在电解液体系中的添加剂中引入一个或多本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改善锂离子电池低温性能的电解液，所述电解液包含导电锂盐、非水有机溶剂和添加剂，其特征在于，所述添加剂包括常规负极成膜添加剂、具有式Ⅰ结构的添加剂和式Ⅱ结构的添加剂：

【技术特征摘要】
1.一种改善锂离子电池低温性能的电解液，所述电解液包含导电锂盐、非水有机溶剂和添加剂，其特征在于，所述添加剂包括常规负极成膜添加剂、具有式Ⅰ结构的添加剂和式Ⅱ结构的添加剂：其中，R1、R2和R3各自独立的选自氢原子、烷氧基、酰基、磺酰基、氰基、硝基、卤素原子、含被卤素取代的C1-C20直链或支链的烷基、以及聚甲基丙烯酸甲酯及其衍生物中的一种；X0为TFSI或FSI中的任意一种；X1、X2、X3和X4各自独立的选自氢原子、氟原子、碳含量大于等于1的烷基、烯烃基、烷氧基或芳香基中的任意一种。2.根据权利要求1所述的改善锂离子电池低温性能的电解液，其特征在于，所述式Ⅰ结构的添加剂选自以下化合物：所述式Ⅱ结构的添加剂选自以下化合物：其中，n为整数，且1≤n≤10。3.根据权利要求2所述的改善锂离子电池低温性能的电解液，其特征在于，所述式Ⅰ结构的添加剂含量占电解液总质量的1～12wt％；所述式Ⅱ结构的添加剂含量占电解液总质量的0.001～0.5wt％。4.根据权利要求1所述的改善锂离子电池低温性能的电解液，其特征在于，所述常规负极成膜添加剂选自碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、硫酸乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、1,3-丙烷磺酸内酯、亚硫酸乙烯酯、乙烯基亚硫酸乙烯酯、三(三甲基烷)硼酸酯中的一种或几种；优选地，所述常规负极成膜添加剂的含量占电解液总质量的0.5-5wt％。5.根据权利要求1所述的改善锂离子电池低温性能的电解液，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张丽娟，大浦靖，郭力，刘津宏，朱学全，
申请(专利权)人：杉杉新材料衢州有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33