[發明專利]一種鋰離子電池及其電解液

有效

• 申請號: 201210486185.2
• 申請日: 2012-11-26
• 公開（公告）號: CN103531846A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 佟健;鄧健想
• 申請（專利權）人: 惠州TCL金能電池有限公司;惠州泰科立集團股份有限公司
• 主分類號: H01M10/0569
• 分類號: H01M10/0569;H01M10/0567
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所 44268
• 代理人: 王永文;楊宏

技術領域

本發明涉及化學電池領域，尤其涉及一種鋰離子電池及其電解液。

背景技術

鋰離子電池因工作電壓高、環保及能夠提供更多的能量，目前使用普及率越來越高，不僅能夠在手機、筆記本電腦、平板電腦、藍牙及游戲機等手持移動的數碼產品上使用，還能在移動通信基站、儲能及動力車上有所應用。常規的鋰離子電池需要具備高低溫放電的特性，但是現有的鋰離子電池低溫放電基本上只能滿足-20℃下工作，這樣就限制了鋰離子電池在軍工及有低溫-40℃甚至以下放電特殊需求產品上的使用。如果僅單純的追求低溫放電性能的話，通過電解液溶劑的調整，雖然能夠滿足到低溫-40℃的放電要求，但是鋰離子電池的長循環壽命、高溫貯存性能及常溫長期貯存性能都會有所降低，最終影響到鋰離子電池的實際使用性能。

因此，現有技術還有待于改進和發展。

發明內容

鑒于上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種鋰離子電池及其電解液，通過提供一種新的電解液來滿足鋰離子電池低溫-40℃以下的放電要求，改善了現有超低溫電解液高溫貯存產氣、長期貯存容量恢復率低及長循環壽命不足的缺陷。

本發明的技術方案如下：

一種鋰離子電池的電解液，所述電解液包括電解液溶劑、電解質及添加劑，其中，所述電解液溶劑以電解液溶劑的重量比計，包括碳酸乙烯酯20-35wt%、碳酸二乙酯10-20wt%、碳酸二甲酯10-20?wt%、碳酸甲乙酯15-25?wt%?、丙酸乙酯5-20wt%；

所述電解質為六氟磷酸鋰，其在電解液中的物質的量濃度為0.8-1.2mol/L；

所述添加劑包括四氟硼酸鋰、1，3-丙磺酸內酯、氟苯和氟代碳酸乙烯酯；所述四氟硼酸鋰占電解液重量的0.0-2.0wt%，所述1，3-丙磺酸內酯占電解液重量的1.0-3.0wt%，所述氟苯占電解液重量的1.0%-5.0wt%，所述氟代碳酸乙烯酯占電解液重量的1.5%-5.0wt%。

所述的電解液，其中，所述電解液溶劑以電解液溶劑的重量比計，包括碳酸乙烯酯24wt%、碳酸二乙酯18wt%、碳酸二甲酯18?wt%、碳酸甲乙酯22wt%?、丙酸乙酯18wt%；

所述電解質為六氟磷酸鋰，其在電解液中的物質的量濃度為0.95mol/L；

所述添加劑包括四氟硼酸鋰占電解液重量的1.0wt%，1，3-丙磺酸內酯占電解液重量的1.5wt%，氟苯占電解液重量的2.0wt%，氟代碳酸乙烯酯占電解液重量的4.0wt%。

所述的電解液，其中，所述電解液溶劑以電解液溶劑的重量比計，包括碳酸乙烯酯30wt%、碳酸二乙酯20wt%、碳酸二甲酯20wt%、碳酸甲乙酯25wt%?、丙酸乙酯5wt%；

所述電解質為六氟磷酸鋰，其在電解液中的物質的量濃度為1.0mol/L；

所述添加劑包括1，3-丙磺酸內酯占電解液重量的1.0wt%，氟苯占電解液重量的3.0wt%，氟代碳酸乙烯酯占電解液重量的3.0wt%。

所述的電解液，其中，所述電解液溶劑以電解液溶劑的重量比計，包括碳酸乙烯酯35wt%、碳酸二乙酯15wt%、碳酸二甲酯10?wt%、碳酸甲乙酯25wt%?、丙酸乙酯15wt%；

所述電解質為六氟磷酸鋰，其在電解液中的物質的量濃度為0.90mol/L；

所述添加劑包括四氟硼酸鋰占電解液重量的2.0wt%，1，3-丙磺酸內酯占電解液重量的3.0wt%，氟苯占電解液重量的1.0wt%，氟代碳酸乙烯酯占電解液重量的5.0wt%。

一種鋰離子電池，包括正極和負極，其中，所述鋰離子電池采用如上所述的電解液。

所述的鋰離子電池，其中，所述鋰離子電池為聚合物鋰離子電池、液態鋰離子電池或圓柱鋰離子電池。

有益效果：本發明通過提供一種新的電解液來滿足鋰離子電池低溫-40℃以下的放電要求，不僅改善了常規電解液不能滿足鋰離子電池在低溫-40℃以下放電和使用的不足，還改善了現有采用超低溫電解液制成的鋰離子電池存在的高溫貯存產氣、長期貯存容量恢復率低及長循環壽命不足的缺陷。采用本方明中的電解液所制備得到的鋰離子電池，-40℃低溫0.2C放電大于常溫放電75%以上，0.1C放電大于常溫放電的85%以上，同時循環500周后容量保持率能夠保持在80%以上，60℃滿電貯存7天厚度膨脹率不超過5.0%，容量恢復率大于90%；90天的長期貯存容量恢復率大于95%。

附圖說明

圖1為本發明實施例1中A方案與C方案的成品鋰離子電池低溫-40℃放電曲線對比圖。