[發(fā)明專利]電解液以及包括該電解液的鋰離子電池

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510564696.5
• 申請(qǐng)日: 2015-09-08
• 公開（公告）號(hào): CN105186036B
• 公開（公告）日: 2018-03-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐超;付成華;王可飛;陳培培;龍兵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧德新能源科技有限公司
• 主分類號(hào): H01M10/0567
• 分類號(hào): H01M10/0567;H01M10/0569;H01M10/0568;H01M10/058
• 代理公司: 北京匯思誠(chéng)業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11444
• 代理人: 王剛,龔敏

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，特別地，涉及一種電解液以及包括該電解液的鋰離子電池。

背景技術(shù)

鋰離子電池因具有能量密度高、工作電壓高、自放電率低、循環(huán)壽命長(zhǎng)以及無污染等獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)已作為電源廣泛應(yīng)用于相機(jī)、手機(jī)等電子產(chǎn)品。

然而，由于某些特殊環(huán)境的影響，鋰離子電池需要在超低溫下使用，例如中國(guó)東北的冬天，環(huán)境溫度一般低于-20℃。此外，某些電子產(chǎn)品正常工作時(shí)需要大功率放電，例如航模飛行，電動(dòng)玩具等。

為了使鋰離子電池能夠在低溫環(huán)境下使用或者大功率工作，需使用低熔點(diǎn)，低粘度的電解液。由于鏈狀羧酸酯具有低熔點(diǎn)、低粘度的特點(diǎn)，能有效地提高鋰離子電池的倍率放電性能，但是羧酸酯會(huì)與鋰離子電池陽極有化學(xué)反應(yīng)，嚴(yán)重惡化鋰離子電池的循環(huán)性能，另外，在高電壓下，鏈狀羧酸酯在陰極的副反應(yīng)加劇，從而進(jìn)一步限制了鏈狀羧酸酯在鋰離子電池電解液中的應(yīng)用。

因此，現(xiàn)在亟需一種不僅能夠有效改善鋰離子電池的倍率放電性能，而且能夠提高鋰離子電池的高溫存儲(chǔ)性能以及循環(huán)性能。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本申請(qǐng)人進(jìn)行了銳意研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：將包括含有鹵原子的環(huán)狀碳酸酯類化合物、鏈狀羧酸酯類化合物以及添加劑的電解液應(yīng)用到鋰離子電池中后，不僅提高了鋰離子電池的倍率放電性能，而且提高了鋰離子電池的高溫存儲(chǔ)性能以及循環(huán)性能，特別是提高了鋰離子電池在高倍率下的循環(huán)性能，從而完成本申請(qǐng)。

本申請(qǐng)的目的在于提供一種電解液，其特征在于，包括有機(jī)溶劑、鋰鹽、含有鹵原子的環(huán)狀碳酸酯類化合物以及添加劑，其中，所述有機(jī)溶劑包括鏈狀羧酸酯類化合物，所述添加劑為選自下述式III所示和式IV所示的化合物中的一種或多種：

其中，

在所述式III中，R₃為選自碳原子數(shù)為1～10的亞烷烴基，

在所述式IV中，R₄、R₅、R₆各自獨(dú)立地為選自碳原子數(shù)為1～10的亞烷烴基。

本申請(qǐng)的另一目的在于提供一種鋰離子電池，包括正極片、負(fù)極片、鋰電池隔膜和本申請(qǐng)?zhí)峁┑碾娊庖海渲校稣龢O片包括正極集流體和設(shè)置于所述正極集流體上的正極活性物質(zhì)層，其中，所述正極活性物質(zhì)層包括正極活性材料、粘接劑和導(dǎo)電劑；所述負(fù)極片包括負(fù)極集流體和設(shè)置于所述負(fù)極集流體上的負(fù)極活性物質(zhì)層，其中，所述負(fù)極活性物質(zhì)層包括負(fù)極活性材料、粘接劑和導(dǎo)電劑；所述鋰電池隔膜位于正極片和負(fù)極片之間。

本申請(qǐng)?zhí)峁┑碾娊庖海瑧?yīng)用到鋰離電池中后，不僅提高了鋰離子電池的倍率放電性能，而且提高了鋰離子電池的高溫存儲(chǔ)性能以及循環(huán)性能。

具體實(shí)施方式

下面通過對(duì)本申請(qǐng)進(jìn)行詳細(xì)說明，本申請(qǐng)的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將隨著這些說明而變得更為清楚、明確。

本申請(qǐng)的目的在于提供一種電解液，包括有機(jī)溶劑、鋰鹽、含有鹵原子的環(huán)狀碳酸酯類化合物以及添加劑，其中，所述有機(jī)溶劑包括鏈狀羧酸酯類化合物，所述添加劑為選自下述式III和式IV所示的化合物中的一種或多種：

在上述式III中，R₃為選自碳原子數(shù)為1～10的亞烷烴基，進(jìn)一步優(yōu)選地，R₃為選自碳原子數(shù)為1～7的亞烷烴基，更進(jìn)一步優(yōu)選地，R₃為選自碳原子數(shù)為1～4的亞烷烴基。

在上述式IV中，R₄、R₅、R₆各自獨(dú)立地為選自碳原子數(shù)為1～10的亞烷烴基，進(jìn)一步優(yōu)選地，R₄、R₅、R₆各自獨(dú)立地為選自碳原子數(shù)為1～5的亞烷烴基，更進(jìn)一步優(yōu)選地，R₄、R₅、R₆各自獨(dú)立地為選自碳原子數(shù)為1～3的亞烷烴基。

在上述式IV中，R₄、R₅、R₆可以相同，也可以互不相同，或者其中的任意兩個(gè)基團(tuán)相同。

另外，在所述電解液中，所述添加劑為選自上述式III所示的化合物中的至少一種或是上述式IV所示的化合物中至少一種。也就是說，電解液中可不同時(shí)含有上述III所示的化合物和上述式IV所示的化合物。

在上述式III和式IV中，所述亞烷烴基的具體種類并不受到具體的限制，可根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行選擇，鏈狀亞烷烴基、環(huán)狀烷烴基均可。特別的，選擇鏈狀亞烷烴基。