[發明專利]一種電解液及含有該電解液的鋰離子二次電池

無效

• 申請號: 200710090506.6
• 申請日: 2007-04-09
• 公開（公告）號: CN101286573A
• 公開（公告）日: 2008-10-15
• 發明（設計）人: 范藝韋;周貴樹;肖鋒
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: H01M10/40
• 分類號: H01M10/40
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司
• 代理人: 王鳳桐;顧映芬

技術領域

本發明是關于一種電解液及含有該電解液的電池，尤其是關于一種電解液及含有該電解液的鋰離子二次電池。

背景技術

鋰離子二次電池包括正極、負極、隔膜和電解液。所述電解液包括作為電解質的鋰鹽、有機溶劑和添加劑。鋰離子二次電池具有高能量密度、高電壓、無污染、不含金屬鋰、循環壽命高、無記憶效應、充電速度快等特點。目前廣泛應用于3C產品，也即個人電腦、移動電話和諸如便攜式CD機、PDA之類的個人無線電子設備中。

然而，隨著人們需求的不斷提高，對鋰離子電池的性能要求越來越高，比如用作汽車驅動電源時，要求電池具有高容量、良好的循環性能、大電流放電性能等。

US?2004062995A1公開了一種含非水電解液二次電池，該電池包括正極、負極及非水電解液，所述負極中的負極活性物質為碳材料，其中，所述非水電解液含有至少一種飽和的環狀碳酸酯和含碳碳雙鍵的環狀碳酸酯，所述含碳碳雙鍵的環狀碳酸酯的含量為1.0×10^-8-13.0×10^-5克/1毫安時的負極容量。所述含碳碳雙鍵的環狀碳酸酯為碳酸亞乙烯酯、4，5-二甲基碳酸亞乙烯酯、4，5-二乙基碳酸亞乙烯酯、4，5-二丁基碳酸亞乙烯酯、4-乙基-5-甲基碳酸亞乙烯酯、4-甲基-5-丙基碳酸亞乙烯酯和碳酸乙烯亞乙酯中的至少一種。作為所述非水電解液中電解質的鋰鹽為LiPF₆、LiBF₄、LiCF₃SO₃、LiN(C_LF_2L+1SO₂)(C_MF_2M+1SO₂)(其中，L和M均不小于1)、LiC(C_pF_2p+1SO₂)(C_qF_2q+1SO₂)(C_rF_2r+1SO₂)(其中，p、q和r均不小于1)中的一種或幾種。該方法通過控制電解液中含碳碳雙鍵的環狀碳酸酯的量以提高采用該電解液的電池的大電流放電性能。但是，采用該電解液的電池的循環性能較差，電池壽命較短。

另外，US?20050026044A1公開了一種電解液，該電解液由鋰鹽、內酯以及低粘度的溶劑組成，其中，所述鋰鹽含有雙乙二酸硼酸鋰。該方法通過使用內酯以及低粘度的溶劑作為電解液溶劑來提高雙乙二酸硼酸鋰在電解液溶劑中的溶解性，以改善電池的大電流放電性能。該方法雖然改進了電池的大電流放電性能，但是，采用含有雙乙二酸硼酸鋰的電解液的電池的循環性能仍然不夠好。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術中鋰離子二次電池循環性能差的缺點，提供一種能夠提高鋰離子二次電池的循環性能的電解液以及采用該電解液的鋰離子二次電池。

本發明的發明人意外地發現，當電解液中同時含有含碳碳雙鍵的環狀碳酸酯和雙乙二酸硼酸鋰時，該電解液不僅能夠有效提高采用該電解液的鋰離子二次電池的大電流放電性，而且能夠有效克服電池的循環性能差的問題，使得采用該電解液的鋰離子二次電池不僅具有大的優異的大電流放電性，而且還具有良好的循環性能。

本發明提供了一種電解液，該電解液含有鋰鹽和有機溶劑，所述鋰鹽至少含有雙乙二酸硼酸鋰，其特征在于，所述電解液還含有如式(I)所示的化合物A，

式(I)中R₁和R₂分別代表氫原子或碳原子數為1-6的烷基。

本發明還提供了一種鋰離子二次電池，包括電池殼、電極組和電解液，所述電極組和電解液密封在電池殼中，所述電極組包括正極、負極和介于正極與負極之間的隔膜，其中，所述電解液為本發明制得的電解液。

本發明提供的電解液由于同時含有如式(I)所示的化合物A和雙乙二酸硼酸鋰，因而能夠大大提高采用該電解液的鋰離子二次電池的循環性能。例如，本發明制得的電池的400次循環后的常溫放電容量保持率均在80％以上，要明顯高于現有技術中制得的電池的循環性能。另外，本發明制得的電池的400次循環后的高溫45℃的放電容量保持率均在77％以上，也要高于現有技術中制得的電池。

另外，本發明通過在電解液中加入如式(II)所示的化合物B，有效提高了電池的低溫性能。同時，含有本發明的電解液的電池還具有較高的容量。