一种锂电池的电解液及其应用制造技术

本发明专利技术提出了一种锂电池的电解液及其应用，所述电解液至少包括以下组分：有机溶剂；锂盐；以及添加剂，所述添加剂包括组分A，所述组分A的结构式为：其中，R1和R2各自为碳原子数为0

【技术实现步骤摘要】
一种锂电池的电解液及其应用


[0001]本专利技术涉及锂离子电池
，具体涉及一种锂电池的电解液及其应用。

技术介绍

[0002]近年来，随着锂电池在照相机、笔记本电脑和电动汽车等在人们的日常生活中广泛应用，减少尺寸、减轻重量、提高能量密度以及延长使用寿命是电池产品行业的发展趋势与要求。
[0003]由于在低温环境下，锂离子电池中电解液粘度增大，电解液与电极、隔膜之间浸润能力变差，锂离子在活性物质内部扩散系数降低，导致电芯负极析锂、界面固态电解质膜(Solid Electrolyte Interface，SEI)厚度增加等，使得锂离子电池在低温环境下放电能力变差，极大限制了锂离子电池在寒冷地区的普及。

技术实现思路

[0004]本专利技术提出了一种锂电池的电解液及其应用，能够同时提升锂电池的低温循环性能和高温存储性能。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术是通过如下的技术方案实现的。
[0006]本专利技术提出一种锂电池的电解液，至少包括以下组分：
[0007]有机溶剂；
[0008]锂盐；以及
[0009]添加剂，所述添加剂包括组分A，所述组分A的结构式为：其中，R1和R2各自为碳原子数为0
‑
5的烷基或烯基、氟原子数为0
‑
4的烷基或烯基、碳原子数为2
‑
4的酯基或为氟原子，R3为含0
‑
7个氟原子取代的碳原子数为1
‑
5的烷基或含0
‑/>7个氟原子取代的碳原子数为1
‑
5的烯基或含0
‑
2个氟原子取代的苯基。
[0010]在本专利技术一实施例中，所述组分A包括化合物1：化合物2：化合物3：化合物4：化合物5：或化合物6：中的一种或多种。
[0011]在本专利技术一实施例中，所述电解液的粘度为1.5mm2/s～3.5mm2/s。
[0012]在本专利技术一实施例中，所述组分A在所述电解液中的质量含量为0.5wt％～15wt％。
[0013]在本专利技术一实施例中，所述锂盐包括LiPF6、LiBF4、LiFSI、LiTFSI、LiBOB、LiODFP、LiODFB、LiPO2F2或CF3SO3Li中的一种或多种。
[0014]在本专利技术一实施例中，所述锂盐的浓度为0.1mol/L～2mol/L。
[0015]在本专利技术一实施例中，所述有机溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸丙烯酯、乙酸乙酯或丙酸丙酯中的一种或多种的组合。
[0016]在本专利技术一实施例中，所述有机溶剂在所述电解液中的质量含量为60wt％～85wt％。
[0017]本专利技术还提出一种锂电池，包括上述的电解液。
[0018]本专利技术还提出一种电化学装置，包括上述的锂电池。
[0019]综上所述，本专利技术提出了一种锂电池的电解液及其应用，能够降低电解液的低温粘度，从而保证锂电池在低温下具有优良的循环性能。能够对负极界面起到良好的包覆效果，使得SEI膜稳定性提升，能够保证锂电池在高温下保持稳定的存储性能。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1为本专利技术中一种锂电池的结构示意图。
[0022]标号说明：10、正极片；20、负极片；30、隔膜；40、电解液。
具体实施方式
[0023]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。
[0024]应当理解的是，本专利技术能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本专利技术的范围完全地传递给本领域技术人员。
[0025]下面结合若干实施例及附图对本专利技术的技术方案做进一步详细说明，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]本专利技术提出一种锂电池的电解液，此电解液包括有机溶剂、锂盐以及添加剂等组
分。其中，添加剂包括组分A，组分A的结构式为：其中，R1和R2为碳原子数为0
‑
5、氟原子数为0
‑
4的烷基或烯基或碳原子数为2
‑
4的酯基或为氟原子，R3为含0
‑
7个氟原子取代的碳原子数为1
‑
5的烷基或含0
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7个氟原子取代的碳原子数为1
‑
5的烯基或含0
‑
2个氟原子取代的苯基。在电解液中引入组分A，组分A中含有羧酸酯结构，使得电解液在低温下的粘度较低，从而保证锂电池在低温下具有优良的循环性能。且组分A中还含有氟磺酰基官能团，氟原子具有较强的亲和能力，使得电解液对隔膜、电极的浸润能力较强。另一方面，氟原子容易在负极界面发生还原，生成LiF等无机盐，对负极界面起到良好的包覆效果，使得SEI膜稳定性提升，能够保证锂电池的高温性能。
[0027]在本专利技术一实施例中，组分A例如为化合物1:化合物2：化合物3：化合物4：化合物5：或化合物6：等中的一种或多种的混合物。在本专利技术一实施例中，电解液的粘度例如为1.5mm2/s～3.5mm2/s，且组分A在电解液中的质量含量例如为0.5wt％～15wt％。进一步的，组分A在电解液中的质量含量例如为1wt％～5wt％。组分A的质量含量过低且低于0.5wt％时，对锂电池的低温循环性能和高温存储性能改善不明显。而组分A质量含量过高且高于15wt％时，则会在负极界面形成较厚的包覆膜层，阻挡了锂离子的有效传输，从而会导致锂电池的低温循环性能和高温存储性能下降。
[0028]在本专利技术一实施例中，有机溶剂例如包括碳酸乙烯酯(Ethylene Carbonate，EC)、碳酸二甲酯(Dimethyl Carbonate，DMC)、碳酸甲乙酯(Ethyl Methyl Carbonate，EMC)、碳酸丙烯酯(Propylene Carbonate，PC)或碳酸二乙酯(Diethyl Carbonate，DEC)等中任意一种或多种的组合。在本专利技术一实施例中，有机溶剂在电解液中的质量含量例如为60wt％～85wt％。在本实施例中，有机溶剂例如为碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)和碳酸甲乙酯(EMC)的混合物，且碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯和碳酸甲乙酯的质量之比例如为3：5：2。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂电池的电解液，其特征在于，至少包括以下组分：有机溶剂；锂盐；以及添加剂，所述添加剂包括组分A，所述组分A的结构式为：其中，R1和R2各自为碳原子数为0
‑
5的烷基或烯基、氟原子数为0
‑
4的烷基或烯基、碳原子数为2
‑
4的酯基或为氟原子，R3为含0
‑
7个氟原子取代的碳原子数为1
‑
5的烷基、含0
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7个氟原子取代的碳原子数为1
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5的烯基或含0
‑
2个氟原子取代的苯基。2.根据权利要求1所述的一种锂电池的电解液，其特征在于，所述组分A包括化合物1：化合物2：化合物3：化合物4：化合物5：或化合物6：中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的一种锂电池的电解液，其特征在于，所述电解液的粘度为1.5mm2/s～3.5mm2/s。4.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：余乐，王子沅，
申请(专利权)人：远景动力技术湖北有限公司远景动力技术鄂尔多斯市有限公司远景睿泰动力技术上海有限公司，
类型：发明
国别省市：