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一种电解液和包含该电解液的锂离子电池制造技术

技术编号:40145313 阅读:5 留言:0更新日期:2024-01-24 00:15
本发明专利技术提供一种电解液和包含该电解液的锂离子电池,具体涉及电解液技术领域。所述电解液包括:有机溶剂和溶于所述有机溶剂的锂盐,其中,所述有机溶剂包括环状碳酸酯和线性碳酸酯,所述线性碳酸酯包括碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯;所述碳酸二乙酯在所述线性碳酸酯中的质量含量为w1,5/7≤w1≤1。本发明专利技术通过提升电解液中长链线性碳酸酯的含量,提升电解液的化学稳定性,从而适用于高电压下的锂离子电池。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电解液,具体涉及一种电解液和包含该电解液的锂离子电池


技术介绍

1、近年来,锂离子电池因其具有高能量密度、长循环寿命以及环境友好等优点得到快速发展,已经被广泛应用于电动汽车、航空航天和便携式设备等领域。为追求更高的能量密度,锂离子电池的化学体系逐渐向高比容量(高镍含量正极)和高电压方向发展。相比于提高正极材料中的镍含量,提高中镍含量正极的充电电压是一种性价比更高的方案,也是目前行业内的主要研发路线。

2、随着电池电压进一步提高(4.35v→4.4v→4.45v),正极中钴含量的逐步减少,电解液所面临的挑战也愈专利技术显,在更高的电压下(4.4v及以上),电解液中的碳酸酯类溶剂更容易被氧化分解,造成电池产气和循环快速衰减,另外副产物积累也会导致电池的阻抗上升,影响电池的功率性能。因此,开发适配更高电压的电解液体系已经成为目前行业的研发重点。


技术实现思路

1、鉴于以上现有技术的缺点,本专利技术提供一种电解液和包含该电解液的锂离子电池,通过调节电解液的组分及含量,改善电解液无法满足高电压的问题。

2、为实现上述目的及其它相关目的,本专利技术提供一种电解液,所述电解液包括:有机溶剂和溶于所述有机溶剂的锂盐,其中,所述有机溶剂包括环状碳酸酯和线性碳酸酯,所述线性碳酸酯包括碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯;所述碳酸二乙酯在所述线性碳酸酯中的质量含量为w1,5/7≤w1≤1。

3、在本专利技术一示例中,所述电解液还包括成膜添加剂,所述成膜添加剂在所述电解液中的质量含量为w2,1%≤w2≤2%。

4、在本专利技术一示例中,所述成膜添加剂包括碳酸亚乙烯酯和/或1,3-丙磺酸内酯。

5、在本专利技术一示例中,所述有机溶剂中所述环状碳酸酯的质量含量为w3,10%≤w3≤35%。

6、在本专利技术一示例中,所述环状碳酸酯包括碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯中的一种或两种。

7、在本专利技术一示例中,所述锂盐在所述电解液中的质量含量为8%至20%。

8、本专利技术另一方面提供一种锂离子电池,所述锂离子电池包括正极极片、负极极片、隔离膜和本专利技术上述任一所述的电解液。

9、在本专利技术一示例中,所述正极极片包括正极集流体和设置在所述正极集流体至少一面的正极活性物质层,所述正极活性物质层包括正极活性材料,所述正极活性材料为三元正极材料。

10、在本专利技术一示例中,所述三元正极材料中镍元素的摩尔含量占过渡金属元素总摩尔量的50%至70%。

11、在本专利技术一示例中,所述锂离子电池的工作电压的上限大于或等于4.4v。

12、本专利技术提供一种电解液和包含该电解液的锂离子电池,通过增加电解液中长碳链线性碳酸酯的含量,提升电解液的稳定性,以适配锂离子电池的高电压(≥4.4v)。同时,降低电解液中的成膜添加剂的用量,加快界面处离子传输。本申请采用高稳定性溶剂和少量成膜添加剂的模式,可以在解决高电压锂离子电池问题上发挥有效的作用,在不影响电池快充和功率能力的前提下,改善高电压体系中的直流阻抗(dcr)增长大、循环稳定性差的问题。

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【技术保护点】

1.一种电解液,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,所述电解液还包括成膜添加剂,所述成膜添加剂在所述电解液中的质量含量为w2,1%≤w2≤2%。

3.根据权利要求2所述的电解液,其特征在于,所述成膜添加剂包括碳酸亚乙烯酯和/或1,3-丙磺酸内酯。

4.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,所述有机溶剂中所述环状碳酸酯的质量含量为w3,10%≤w3≤35%。

5.根据权利要求4所述的电解液,其特征在于,所述环状碳酸酯包括碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯中的一种或两种。

6.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,所述锂盐在所述电解液中的质量含量为8%至20%。

7.一种锂离子电池,其特征在于,包括正极极片、负极极片、隔离膜和权利要求1至6任一所述的电解液。

8.根据权利要求7所述的锂离子电池,其特征在于,所述正极极片包括正极集流体和设置在所述正极集流体至少一面的正极活性物质层,所述正极活性物质层包括正极活性材料,所述正极活性材料为三元正极材料。

9.根据权利要求8所述的锂离子电池,其特征在于,所述三元正极材料中镍元素的摩尔含量占过渡金属元素总摩尔量的50%至70%。

10.根据权利要求7所述的锂离子电池,其特征在于,所述锂离子电池的工作电压的上限大于或等于4.4V。

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【技术特征摘要】

1.一种电解液,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,所述电解液还包括成膜添加剂,所述成膜添加剂在所述电解液中的质量含量为w2,1%≤w2≤2%。

3.根据权利要求2所述的电解液,其特征在于,所述成膜添加剂包括碳酸亚乙烯酯和/或1,3-丙磺酸内酯。

4.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,所述有机溶剂中所述环状碳酸酯的质量含量为w3,10%≤w3≤35%。

5.根据权利要求4所述的电解液,其特征在于,所述环状碳酸酯包括碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯中的一种或两种。

6.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,所述锂盐...

【专利技术属性】
技术研发人员:余乐史磊
申请(专利权)人:远景睿泰动力技术上海有限公司
类型:发明
国别省市:

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