锂离子电池用低温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用低温电解液和锂离子电池，该电解液包括锂盐

【技术实现步骤摘要】
锂离子电池用低温电解液及锂离子电池


[0001]本专利技术属于锂离子电池
，尤其涉及一种锂离子电池用低温电解液及锂离子电池
。

技术介绍

[0002]锂离子电池具有电压高
、
比能量大
、
充放电寿命长
、
安全环保等特点，成为便携式电源和动力电池的首选
。
随着科技的不断进步，例如航空器
、
船舶
、
车辆
、
移动通信设备等各类移动设备不仅常在高温环境下运作，还会常在严寒的环境下运作，这就需要高低温性能优异的锂离子电池，所以开发能兼顾高低温性能的锂离子电池是国内外一个比较热点的课题
。
目前，锂离子电池在低温下的容量保持率是非常低的，容量衰减有很大一部分的原因是由于锂离子在电解液中移动缓慢造成的
。
低温下，电解液电导率的骤降
、
电极界面膜阻抗的增大
、
电荷传递电阻的增大都会造成锂离子电池放电容量下降，这些因素都受电解液成分的影响，因此，电解液对锂离子电池低温性能起着重要的作用
。
[0003]通常来说，常温下性能良好的电池只能兼顾低温性能好或者高温性能良好，很难做到高低温性能兼顾，其中最主要的原因就是锂离子电池电解液的液态温度窗口窄，不能兼顾高低温下的热稳定性和电化学稳定性
。
为了解决锂离子电池在高低温条件下的应用问题，进一步拓展锂离子电池应用的温度范围，目前已采用多种方法进行改善，例如中国专利
202010900795.7
公开了采用具有环状焦碳酸酯结构和噻吩官能团的化合物作为电解液添加剂，以实现锂离子电池不仅具有高温性能，而且在
‑
10℃
下还具有良好的低温性能，然而，该化合物的环外含有酸酐结构，其容易形成过厚的界面聚合层，有碍进一步提高锂离子电池的低温性能，换言之，该化合物作为电解液添加剂时并不能实现锂离子电池在更低温条件
(
如
‑
20℃)
下还具有良好的低温性能
。
[0004]因此，为了改善锂离子电池在更低的温度下仍具有较好的性能，亟需开发一种锂离子电池用低温电解液及锂离子电池
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种锂离子电池用低温电解液，在电解液中引入了特殊结构的添加剂，从而能够使得该电解液能兼顾锂离子电池的高温性能和低温性能，且可适应更低的温度
。
[0006]为了实现以上目的，本专利技术提供了一种锂离子电池用低温电解液，包括锂盐
、
有机溶剂和添加剂，添加剂包括结构式Ⅰ和
/
或结构式Ⅱ所示的化合物
A
：
[0007][0008]其中，
R1、R2、R3、R4各自独立地选自卤素或
C1
‑
C6
烷基
。
[0009]可以理解的是，
R1选自卤素或
C1
‑
C6
烷基，
R2选自卤素或
C1
‑
C6
烷基，
R3选自卤素或
C1
‑
C6
烷基，
R4选自卤素或
C1
‑
C6
烷基
。R1、R2、R3、R4可以相同，也可以不同
。
作为示例地，
R1、R2、R3、R4均为
CH3‑
；还比如，
R1、R4均为
F
，
R2、R3均为
CH3‑
，但不以此为限
。
[0010]在一优选的实施例中，
C1
～
C6
烷基表示碳原子数为1～6的烷基，烷基可为链状烷基，也可以为环烷基，位于环烷基的环上的氢可被烷基取代，作为示例地，烷基可为但不限于甲基
、
乙基
、
丙基
、
异丙基
、
丁基
、
仲丁基
、
叔丁基
、
戊基和环己基等
。
[0011]在一优选的实施例中，卤素包括但不限于氟
(F)、
氯
(Cl)、
溴
(Br)、
碘
(I)。
[0012]在一优选的实施例中，本专利技术的化合物
A
选自化合物Ⅰ～化合物
Ⅴ
中的至少一种：
[0013][0014]在一优选的实施例中，本专利技术添加剂的质量占电解液总质量的
0.1
％～
6.0
％，进一步地，添加剂的质量占电解液总质量的
0.1
～4％
。
作为示例地，本专利技术的添加剂的质量占电解液总质量的
0.1
％
、0.2
％
、0.5
％
、0.8
％
、1
％
、1.5
％
、2
％
、2.2
％
、2.5
％
、3
％
、3.2
％
、3.5
％
、3.8
％
、4
％
、4.2
％
、4.5
％
、4.8
％
、5
％
、5.2
％
、5.5
％
、5.8
％
、6
％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用
。
[0015]在一优选的实施例中，本专利技术的锂盐包括六氟磷酸锂
(LiPF6)、
高氯酸锂
(LiClO4)、
四氟硼酸锂
(LiBF4)、
双氟磺酰亚胺锂
(LiFSI)、
双三氟甲基磺酰亚胺锂
(LiTFSI)、
甲基磺酸锂
(LiCH3SO3)、
三氟甲基磺酸锂
(LiCF3SO3)、
氟磺酸锂
(LiSO2F)、
二草酸硼酸锂
(C4BLiO8)、
二氟草酸硼酸锂
(C2BF2LiO4)、
二氟磷酸锂
(LiPO2F2)、
二氟双草酸磷酸锂
(LiDFBP)、
二磷酸锂
(LiPO2F2)、
双三氟甲基磺酰亚胺锂
(LiTFSI)
和低级脂肪族羧酸锂中的至少一种
。
进一步地，低级脂肪族羧酸锂包括但不限于氯硼烷锂
、
四苯基硼酸锂
、
锂酰亚胺盐等
。
[0016]在一优选的实施例中，按质量百分数计，所述锂盐的质量占所述电解本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种锂离子电池用低温电解液，包括锂盐
、
有机溶剂和添加剂，其特征在于，所述添加剂包括结构式Ⅰ和
/
或结构式Ⅱ所示的化合物
A
：其中，
R1、R2、R3、R4各自独立地选自卤素或
C1
‑
C6
烷基
。2.
如权利要求1所述的锂离子电池用低温电解液，其特征在于，所述烷基选自甲基
、
乙基
、
丙基
、
异丙基
、
丁基
、
仲丁基
、
叔丁基
、
戊基和环己基中的至少一种
。3.
如权利要求1所述的锂离子电池用低温电解液，其特征在于，所述化合物
A
选自化合物Ⅰ～化合物
Ⅴ
中的至少一种：
4.
如权利要求1所述的锂离子电池用低温电解液，其特征在于，所述添加剂的质量占电解液总质量的
0.1
％～
6.0
％
。5.
如权利要求1所述的锂离子电池用低温电解液，其特征在于，所述锂盐选自六氟磷酸锂
、
高氯酸锂
、
四氟硼酸锂
、
双氟磺酰亚胺锂
、
双三氟甲基磺酰亚胺锂
、
甲基磺酸锂
、
三氟甲基磺酸锂
、
氟磺酸锂
、
二草酸硼酸锂
、
二氟草酸硼酸锂
、
二氟磷酸锂
、
二氟双草酸磷酸锂
、
二磷酸锂
、
双三氟甲基磺酰亚胺锂和低级脂肪族羧酸锂中的至少一种
。6.
如权利要求1所述的锂离子电池用低温电解液，其特征在于，所述有机溶剂为碳酸酯
、
羧酸酯和醚类化合物中的至少一种
。7.
如权利要求1所述的锂离子电池用低温电解液，其特征在于，还包括助剂，所述助剂选自碳酸亚乙烯酯
、
亚乙烯基碳酸乙烯酯
、
氟代碳酸乙烯酯
、
亚硫酸乙烯酯
、1,3

【专利技术属性】
技术研发人员：欧霜辉，王霹霹，毛冲，王晓强，黄秋洁，戴晓兵，冯攀，韩晖，
申请(专利权)人：珠海市赛纬电子材料股份有限公司淮南市赛纬电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：