一种锂离子电池电解液及锂离子电池制造技术

本发明专利技术公开了一种锂离子电池电解液及锂离子电池，包括锂盐、溶剂以及添加剂，所述添加剂包括添加剂A、添加剂B、成膜添加剂、锂盐添加剂；所述添加A的通式如下式Ⅰ，所述添加剂B的通式如下式Ⅱ：其中，R1选自被腈基部分或全部取代的1

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池电解液及锂离子电池


[0001]本专利技术涉及二次电池
，尤其涉及一种锂离子电池电解液及锂离子电池。

技术介绍

[0002]锂离子电池具有比能量高、无记忆效应、绿色环保等优点，目前被广泛应用于消费类电子产品以及动力电池中。随着锂离子电池市场规模的扩大，对其综合性能也提出了更高的需求。电池的高温循环寿命和高温存储性能成为了衡量锂离子电池综合性能的重要指标。
[0003]锂离子电池性能的好坏是关系到其能否受市场欢迎的关键性因素。锂离子电池的性能受多种指标的综合影响，其中通过优化电解液配方，同时针对正负极材料的特性调控电解液锂盐以及添加剂比例是两个尤为关键的指标。可以显著提升锂离子电池的高温循环寿命和高温存储性能。目前的锂离子电池难以承受高温循环，高温存储。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种锂离子电池电解液及锂离子电池，提高锂离子电池高温存储及循环性能。
[0005]本专利技术公开了一种锂离子电池电解液，包括锂盐、溶剂以及添加剂，所述添加剂包括添加剂A、添加剂B、成膜添加剂、锂盐添加剂；所述添加A的通式如下式Ⅰ，所述添加剂B的通式如下式Ⅱ：
[0006][0007]其中，R1选自被腈基部分或全部取代的1
‑
3个碳原子的烷基，R2、R3、R4、R5选自氟原子、氢原子、腈基中的任意一种；X1、X2、X3选自烷烃基、卤代烷烃基、烯烃基、炔烃基、芳香烃基、卤代芳香烃基中的任一种。
[0008]可选地，添加剂A的含量占电解液总质量的0.1～3wt％；和/或添加剂B的含量占电解液总质量的0.1～3wt％。
[0009]可选地，成膜添加剂选自氟代碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、1,3
‑
丙磺酸内酯、硫酸乙烯酯、甲烷二磺酸亚甲酯、丙烯磺酸内酯、三(三甲基烷)硼酸酯和三(三甲基烷)磷酸酯、丁二腈、己二腈、1,3,6
‑
己烷三腈中的两种或两种以上，其中一种至少为氟代碳酸乙烯酯。
[0010]可选地，氟代碳酸乙烯酯的含量占电解液总质量的0.5～20wt％，成膜添加剂其他成分的总含量占电解液总质量的0.1～8wt％。
[0011]可选地，锂盐添加剂选自二氟磷酸锂、二氟(三氟甲基磺酰)亚胺锂、双(氟磺酰)亚
胺锂、四氟硼酸锂、双草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂中的两种或两种以上，其中一种至少有二氟(三氟甲基磺酰)亚胺锂。
[0012]可选地，二氟(三氟甲基磺酰)亚胺锂的含量占电解液总质量的0.5～5wt％，锂盐添加剂其他成分的总含量占电解液总质量的0.1～3wt％。
[0013]可选地，锂盐为六氟磷酸锂，六氟磷酸锂在所述电解液中的浓度为0.5M～2M。
[0014]可选地，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。
[0015]本专利技术还公开了一种锂离子电池，包括正极片、负极片、隔膜以及如上所述的电解液。
[0016]可选地，正极极片包括正极集流体和正极膜片，正极膜片包括正极活性物质、导电剂和粘结剂，正极活性物质为LiNi1‑
x
‑
y
‑
z
Co
x
Mn
y
Al
z
O2；其中，0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤1且0≤x+y+z≤1。
[0017]本专利技术的锂离子电池电解液，添加剂A有效防止高温下正极材料过渡金属的溶出，有效保护了正极材料结构的稳定性；添加剂B可在负极表面优先还原参与负极SEI膜的形成，形成的SEI膜富含机械性能更强、韧性更好的B
‑
O键，提高循环过程中SEI膜持续修复能力,有效提升电池的循环性能；成膜剂能避免电极界面与电解液直接接触发生副反应，有效提升了电池循环性能；锂盐添加剂可以改善SEI膜，提高电池的首效和电池循环性能，显著提升电池高温循环性能。上述四类物质共同用在电解液中可以相互影响，与只使用其中一种或两三种相比，可有效提高电解液的性能，起到良好的协同效果，电解液在负极电极表面成膜性能优良，添加剂可有效清除电解液的酸性副产物、稳定正极材料结构，使得锂离子电池高温循环性能和高温存储性能等均得到有效的改善。
具体实施方式
[0018]需要理解的是，这里所使用的术语、公开的具体结构和功能细节，仅仅是为了描述具体实施例，是代表性的，但是本专利技术可以通过许多替换形式来具体实现，不应被解释成仅受限于这里所阐述的实施例。
[0019]下面参考可选的实施例对本专利技术作详细说明。
[0020]作为本专利技术的一实施例，一种锂离子电池电解液，包括锂盐、溶剂以及添加剂，所述添加剂包括添加剂A、添加剂B、成膜添加剂、锂盐添加剂；所述添加A的通式如下式Ⅰ，所述添加剂B的通式如下式Ⅱ：
[0021][0022]其中，R1选自被腈基部分或全部取代的1
‑
3个碳原子的烷基，R2、R3、R4、R5选自氟原子、氢原子、腈基中的任意一种；X1、X2、X3选自烷烃基、卤代烷烃基、烯烃基、炔烃基、芳香烃
基、卤代芳香烃基中的任一种。
[0023]具体地，添加剂A的含量占电解液总质量的0.1～3wt％；和/或添加剂B的含量占电解液总质量的0.1～3wt％。
[0024]具体地，成膜添加剂选自氟代碳酸乙烯酯(FEC)、碳酸亚乙烯酯(VC)、1,3
‑
丙磺酸内酯(PS)、硫酸乙烯酯(DTD)、甲烷二磺酸亚甲酯(MMDS)、丙烯磺酸内酯(PST)、三(三甲基烷)硼酸酯(TMSB)和三(三甲基烷)磷酸酯(TMSP)、丁二腈(SN)、己二腈(ADN)、1,3,6
‑
己烷三腈(HTCN)中的两种或两种以上，其中一种至少有FEC。
[0025]具体地，FEC的含量占电解液总质量的0.5～20wt％，成膜添加剂其他成分的总含量占电解液总质量的0.1～8wt％。
[0026]具体地，锂盐添加剂选自二氟磷酸锂(LiPO2F2)、二氟(三氟甲基磺酰)亚胺锂(LiTFSI)、双(氟磺酰)亚胺锂(LiFSI)、四氟硼酸锂(LiBF4)、双草酸硼酸锂(LiBOB)、二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)中的两种或两种以上，其中一种至少为二氟(三氟甲基磺酰)亚胺锂(LiTFSI)。
[0027]具体地，二氟(三氟甲基磺酰)亚胺锂(LiTFSI)的含量占电解液总质量的0.5～5wt％，锂盐添加剂其他成分的总含量占电解液总质量的0.1～3wt％。
[0028]具体地，锂盐为六氟磷酸锂(LiPF6)，六氟磷酸锂(LiPF6)在所述电解液中的浓度为0.5M～2M。
[0029]具体地，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。
[0030]本专利技术还公开了一种锂离子电池，包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池电解液，其特征在于，包括锂盐、溶剂以及添加剂，所述添加剂包括添加剂A、添加剂B、成膜添加剂、锂盐添加剂；所述添加A的通式如下式Ⅰ，所述添加剂B的通式如下式Ⅱ：其中，R1选自被腈基部分或全部取代的1
‑
3个碳原子的烷基，R2、R3、R4、R5选自氟原子、氢原子、腈基中的任意一种；X1、X2、X3选自烷烃基、卤代烷烃基、烯烃基、炔烃基、芳香烃基、卤代芳香烃基中的任一种。2.如权利要求1所述一种锂离子电池电解液，其特征在于，所述添加剂A的含量占所述电解液总质量的0.1～3wt％；和/或所述添加剂B的含量占电解液总质量的0.1～3wt％。3.如权利要求1所述一种锂离子电池电解液，其特征在于，所述成膜添加剂选自氟代碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、1,3
‑
丙磺酸内酯、硫酸乙烯酯、甲烷二磺酸亚甲酯、丙烯磺酸内酯、三(三甲基烷)硼酸酯和三(三甲基烷)磷酸酯、丁二腈、己二腈、1,3,6
‑
己烷三腈中的两种或两种以上，其中一种至少为氟代碳酸乙烯酯。4.如权利要求3所述一种锂离子电池电解液，其特征在于，所述氟代碳酸乙烯酯的含量占所述电解液总质量的0.5～20wt％，所述成膜添加剂其他成分的总含量占电解液总质量的0.1～8wt％。5.如权利要求1所述一种锂离子电池电解液，其特征在于，锂盐添加剂选自二氟磷酸锂、二氟(三...

【专利技术属性】
技术研发人员：段凯嘉，张昌明，李枫，邓卫龙，胡大林，廖兴群，
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：