[發明專利]鋰離子二次電池電解液及鋰離子二次電池

有效

• 申請號: 201410632511.5
• 申請日: 2014-11-10
• 公開（公告）號: CN105633460B
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 葉士特;付成華;褚春波
• 申請（專利權）人: 寧德時代新能源科技股份有限公司
• 主分類號: H01M10/0567
• 分類號: H01M10/0567;H01M10/0525
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 王基才;王冬華

本發明公開了一種鋰離子二次電池及其電解液，所述電解液包括非水有機溶劑、溶解在非水有機溶劑中的鋰鹽和添加劑，所述添加劑為式II～III所代表的縮水甘油酯類化合物、碳酸甲基縮水甘油酯、碳酸三氟乙基縮水甘油酯、碳酸丙烯基縮水甘油酯、甲磺酸縮水甘油酯、三氟乙磺酸縮水甘油酯、乙烯磺酸縮水甘油酯、丙烯磺酸縮水甘油酯中的一種，在式II～III中，R₁選自含2～7個碳的環氧烷基、含2～4個碳的醚基中的一種。與現有技術相比，本發明以式II～III所代表的縮水甘油酯化合物作為電解液的添加劑，有效地改善了鋰離子二次電池的高溫存儲性能和循環性能。

技術領域

本發明屬于鋰離子二次電池領域，更具體地說，本發明涉及一種能夠改善鋰離子二次電池高溫存儲性能和循環性能的鋰離子二次電池電解液。

背景技術

隨著筆記本電腦、手機、掌上游戲機、平板電腦等消費類電子產品的普及，大家對電池的要求也越來越嚴格，比如，要求電池既要又小又輕，而且還必須擁有高容量、長循環和高穩定性。與其它種類的二次電池相比，鋰離子二次電池具有更高的能量密度，正是這一優勢使其在市場上長期占據著主流地位。

事實上，非水溶劑型鋰離子二次電池近年來也面臨著相當嚴峻地考驗，原因是其能量密度和安全性能之間存在著矛盾：當人們為了滿足產品要求而提高電池的能量密度時(如提高電池電壓)，同時就會提高電池安全的不確定性。例如，當電池在高溫下使用時，電解液將會因活性提高而在陰陽極上引發劇烈的氧化還原反應，伴隨著大量副反應發生而產生的氣體，導致了電池的膨脹。這不僅會損壞電池，而且還可能導致使用電池的電子設備發生損壞，嚴重的時候還可能會引發電池內短路，或是因電池包裝脹破而引起可燃性電解液泄露，以上情況都存在引起火災等安全事故的風險。因此，迫切需要通過有效地技術來解決電解液分解、電池脹氣等問題。

雖然大部分電池都會通過添加劑反應生成保護膜來隔絕電解液與陰陽極之間的反應，但是現有保護膜在高溫下的隔絕效果還不夠理想，反而往往由于阻抗過大而導致電池在實際使用中的性能下降，特別是當其在循環中引起電池陰陽極阻抗增加過快時，往往對電池的循環帶來非常不利的影響。因此，如何平衡電池的存儲和循環性能一直是業界的努力方向。

有鑒于此，確有必要提供一種在高溫下具有優良存儲性能和循環性能的鋰離子二次電池。

發明內容

本發明的目的在于：提供一種能夠改善鋰離子二次電池高溫存儲性能和循環性能的鋰離子二次電池電解液，并使用該電解液制備出一種在高溫下具有優良存儲性能和循環性能的鋰離子二次電池。

為了實現上述發明目的，本發明提供了一種鋰離子二次電池電解液，其包括非水有機溶劑、溶解在非水有機溶劑中的鋰鹽和添加劑，所述添加劑為式I～V所代表的縮水甘油酯類化合物中的一種，

在式I～V中，R₁和R₂各自獨立地選自含1～4個碳的烴基、含2～7個碳的環氧烷基、芳基、含1～4個碳的鹵代烴基、含2～4個碳的醚基、鹵代芳基中的一種，所述鹵代烴基、鹵代芳基為部分或全部鹵族取代。