[發明專利]鋰離子電池電解液和鋰離子電池

在審

• 申請號: 201710768382.6
• 申請日: 2017-08-31
• 公開（公告）號: CN107508000A
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發明（設計）人: 曹少軍;石文靜;王錚錚;占克軍;張勝強;李奇
• 申請（專利權）人: 廣州鵬輝能源科技股份有限公司
• 主分類號: H01M10/0567
• 分類號: H01M10/0567;H01M10/0525;H01M10/42
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙)11371
• 代理人: 許洪潔

技術領域

本發明涉及電池領域，特別涉及一種鋰離子電池電解液和鋰離子電池。

背景技術

隨著鋰離子電池應用領域的拓展，對于電池性能的要求也不斷提高。一些市場領域如無人機市場，其對電芯的電性能要求也更加細化：高能量密度、大電流倍率放電循環性能及高溫存儲性能。

實現高能量密度方向之一是采用高電壓正極材料。而高電壓正極材料隨著充電進行，鋰的脫出，其氧化性增強，穩定性變差，一方面氧化電解液，另一方面正極材料的過渡金屬溶出，破壞正極材料，導致其循環及存儲性能劣化，這種情況在高溫環境下表現更加明顯。滿足倍率放電其中一個重要方面，要求電解液有良好的電導率。

為改善上述缺陷，迫切需要一種電解液，既兼顧高溫存儲及循環性能要求，同時也滿足大電流倍率放電需求。

發明內容

鑒于上述問題，本發明提供了一種新的鋰離子電池電解液和鋰離子電池。該鋰離子電池電解液是一種高電壓和耐高溫的倍率型鋰離子電池電解液，既兼顧高溫存儲及循環性能要求，同時又滿足大電流倍率放電需求。

本發明的一個方面涉及一種鋰離子電池電解液，包含：

鋰鹽11～17％；

功能添加劑3～11％，并且所述功能添加劑包括正極保護添加劑、成膜添加劑以及低阻抗添加劑；

有機溶劑78～85％，并且所述有機溶劑選自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯中的一種或多種。

在上述的鋰離子電池電解液中，所述有機溶劑由碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、丙酸乙酯和丙酸丙酯組成，或者由碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、丙酸乙酯、碳酸二乙酯組成。

在上述的鋰離子電池電解液中，所述鋰鹽為LiPF₆、LiClO₄、LiBF₄、LiAsF₆、Li(CF₃SO₂)₂N、Li(CF₃CO₂)₂N、LiCF₃SO₃、Li(CF₃SO₂)₂N中的一種或多種。

在上述的鋰離子電池電解液中，所述鋰鹽為LiPF₆，其摩爾濃度為1.1～1.4mol/L。

在上述的鋰離子電池電解液中，所述正極保護添加劑為丁二腈、己二腈、丙二腈、戊二腈中的一種或多種，其添加量占電解液總質量的1～3％。

在上述的鋰離子電池電解液中，所述正極保護添加劑為丁二腈和/或己二腈。

在上述的鋰離子電池電解液中，所述成膜添加劑為1,3-丙烷磺內酯、氟代碳酸乙烯酯、碳酸亞乙烯酯、碳酸乙烯亞乙酯中的一種或多種，其添加量占電解液總質量的1～9.5％。

在上述的鋰離子電池電解液中，所述低阻抗添加劑選自硫酸乙烯酯、二氟草酸硼酸鋰和二氟磷酸鋰中一種或多種，其添加量占電解液總質量的0.5～2％。

在上述的鋰離子電池電解液中，所述低阻抗添加劑為硫酸乙烯酯。

本發明的另一個方面涉及一種鋰離子電池，包含上述的鋰離子電池電解液，并且充電截止電壓大于4.2V并且小于等于4.4V。

本發明的鋰離子電池電解液是一種高電壓和耐高溫的倍率型鋰離子電池電解液，滿足高電壓鋰離子電池大電流放電循環性能，同時也滿足高溫條件下的存儲性能要求。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本發明的某些實施例，因此不應被看作是對本發明保護范圍的限定。

圖1示出了本發明實施例以及對比例的常溫1C充電5C放電的倍率循環測試結果圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例，對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。本發明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發明的范圍，而是僅僅表示本發明的選定實施例。基于本發明的實施例，本領域技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。需要說明的是，本申請中提及的百分數是質量百分數。

本發明提供一種鋰離子電池電解液，以質量百分數計，包含：

11～17％的鋰鹽，例如為12％、13％、14％、15％或16％等；