[發明專利]鋰二次電池電解液及其制備方法以及鋰二次電池

在審

• 申請號: 201410311716.3
• 申請日: 2014-07-02
• 公開（公告）號: CN104051784A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發明（設計）人: 仰永軍;韓鴻波;陳衛
• 申請（專利權）人: 東莞市凱欣電池材料有限公司
• 主分類號: H01M10/0566
• 分類號: H01M10/0566;H01M10/0567;H01M10/0525
• 代理公司: 東莞市冠誠知識產權代理有限公司 44272
• 代理人: 張作林

技術領域

本發明涉及鋰二次電池領域，更具體地，本發明涉及一種含有氟烷基硼酸酯的鋰二次電池電解液。

背景技術

鋰離子電池具有工作電壓高、比能量密度大、循環壽命長、自放電率低、?無記憶效應以及環境污染小等優點，已經廣泛應用于電子消費品市場，也是未來電動車輛和各種電動工具的理想動力源。

目前，液態鋰二次電池電解液普遍使用環狀碳酸酯（例如碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯）和鏈狀碳酸酯（例如碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯）混合溶劑，其中環狀碳酸酯粘度偏高，表面張力相對較大，所以鋰二次電池在注液的過程中，電解液的浸潤性不太好，尤其是在溫度較低或者電極片的壓實密度比較高的時候，電解液對電極材料和隔膜的浸潤性變差，這樣會導致電極材料與電解液的接觸電阻偏大，同時會影響正負極材料的利用率，不利于電池容量的發揮，以及不利于電極表面鈍化膜的形成，從而損害電池的循環壽命。另外碳氫化學鍵在高電位下容易在正極表面斷裂而發生氧化反應，例如當鈷酸鋰的截止電壓提升至4.4V以上時，這種電極表面的電化學反應加劇，導致電池的循環壽命和安全問題。

?由于電子產品和動力電池對續航能力的急需要求，目前技術層面上主要是通過提升電池的電壓以進一步釋放鋰二次電池的容量，或者提高電極片的壓實密度，從而提升電池的能量密度，而這兩個方案會導致上述的電解液氧化以及浸潤性的問題。

發明內容

鑒于背景技術所存在的問題，本發明的目的在于提供一種安全型高容量鋰二次電池的電解液，該電解液具有較低的表面張力，使高容量鋰二次電池具有優越的加工和循環性能。

為了實現上述目的，本發明通過以下技術方案來實現：

鋰二次電池電解液，包括非水有機溶劑、電解質鋰鹽和添加劑，所述非水有機溶劑包括碳酸酯和羧酸酯，所述電解液還包括氟烷基硼酸酯：其結構通式為：(R₁O)B(OR₂)(OR₃)；其中R₁、R₂和R₃是碳原子數為?1～10的烷基或含氟烷基。

R₁、R₂和R₃為CF₃、?CF₃CH₂、CF₂HCH₂、CF₃CF₂、CF₂HCF₂CH₂、CF₃CFHCF₂、CF₃CF₂CH₂、CF₃CF₂CF₂、HCF₂CF₂CF₂CH₂、CF₂HCF₂CF₂CF₂、(CH₂F)₂CH、(CF₃)₃C、CF₃(CF₂CF₂)₂CF₂、HCF₂CF₂OCH₂CH₂CH₂、C₆F₁₃、C₈F₁₇的任一種。

R₁、R₂和R₃至少有1個為含氟烷基。

所述電解質鋰鹽為LiBF₄、LiPF₆、LiAsF₆、LiClO₄、LiSO₃CF₃、LiB(C₂O₄)₂、LiBF₂C₂O₄、LiN(SO₂CF₃)₂、LiN(SO₂F)₂中的一種以上。