[發(fā)明專(zhuān)利]電解液和鋰離子電池

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711367926.4
• 申請(qǐng)日: 2017-12-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109935905B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚軍;P·廖;J·W·江;廖章金
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 孚能科技（贛州）股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01M10/0567
• 分類(lèi)號(hào): H01M10/0567;H01M10/0569;H01M10/0525
• 代理公司: 北京潤(rùn)平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 嚴(yán)政;劉依云

本發(fā)明涉及鋰離子電池領(lǐng)域，公開(kāi)了一種電解液和鋰離子電池。所述電解液含有電解質(zhì)鹽、非水溶劑和電解液添加劑，其中，所述非水溶劑為碳酸酯類(lèi)有機(jī)溶劑，所述電解液添加劑含有氟代碳酸乙烯酯FEC、亞硫酸丙烯酯PS、四氟硼酸鋰LiBF₄和二草酸硼酸鋰LiBOB。所述鋰離子電池包括極芯和電解液，所述極芯和電解液密封在電池殼體內(nèi)，所述極芯包括正極、負(fù)極及隔離膜，其中，所述電解液為本發(fā)明提供的電解液。采用本發(fā)明的電解液與鋰離子電池的正負(fù)極的相容性好，與高電壓正極材料配合使用可以獲得較高的電池能量密度，同時(shí)獲得長(zhǎng)循環(huán)壽命，300次循環(huán)充放電之后，電池容量保持率仍能保持在97％以上，穩(wěn)定性更好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋰離子電池領(lǐng)域，具體地，涉及一種電解液和鋰離子電池。

背景技術(shù)

鋰離子電池由于其具有工作電壓高、質(zhì)量輕、自放電小及無(wú)環(huán)境污染等突出優(yōu)點(diǎn)，成為了攝像機(jī)、移動(dòng)電話等電子裝置小型輕量化的理想電源，也是未來(lái)汽車(chē)高能動(dòng)力電池的首選電源。

電解液是鋰離子電池四大關(guān)鍵材料(正極、負(fù)極、隔離膜、電解液)之一，號(hào)稱(chēng)鋰離子電池的“血液”，在鋰離子電池中正負(fù)極之間起到傳導(dǎo)電子的作用，是鋰離子電池獲得高壓、高比能等優(yōu)點(diǎn)的保證。電解液一般由高純度的有機(jī)溶劑、電解質(zhì)鋰鹽、必要的添加劑等原料，在一定條件下，按一定比例配制而成。

隨著近年來(lái)鋰離子電池工業(yè)的迅速發(fā)展，新型添加劑的研究與開(kāi)發(fā)已經(jīng)成為鋰離子電池研究中一個(gè)熱點(diǎn)領(lǐng)域，并在國(guó)內(nèi)外取得了一定的進(jìn)展。自從CO₂首次被用作鋰離子電池電解液的添加劑開(kāi)始，人們對(duì)電解液添加劑的選擇、使用和優(yōu)化已經(jīng)做了大量的探索和嘗試，添加劑的種類(lèi)和數(shù)量也因而得到了迅速的發(fā)展。

有文獻(xiàn)報(bào)道，高電壓三元材料可以提供更高的克容量，從而提升鋰離子電池的能量密度，但是沒(méi)有相配套的電解液可以使電池在獲得較高能量密度的同時(shí)，獲得長(zhǎng)循環(huán)壽命。因此，為了進(jìn)一步提高電池的整體電化學(xué)性能，實(shí)現(xiàn)鋰離子電池的跨越式發(fā)展和市場(chǎng)創(chuàng)新，拓寬鋰離子電池的應(yīng)用范圍，電解液的組分和含量有待于進(jìn)一步優(yōu)化選擇。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了實(shí)現(xiàn)更高的鋰離子電池能量密度，克服現(xiàn)有技術(shù)中在使用高電壓三元材料的鋰離子電池時(shí)，沒(méi)有合適的能夠?qū)?yīng)鋰離子電池的高電壓化的配套電解液的缺陷，提供一種電解液和鋰離子電池。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種電解液，該電解液含有電解質(zhì)鹽、非水溶劑和電解液添加劑，其中，所述非水溶劑為碳酸酯類(lèi)有機(jī)溶劑，所述電解液添加劑含有氟代碳酸乙烯酯FEC、亞硫酸丙烯酯PS、四氟硼酸鋰LiBF₄和二草酸硼酸鋰LiBOB。

本發(fā)明還提供了一種鋰離子電池，該電池包括極芯和電解液，所述極芯和電解液密封在電池殼體內(nèi)，所述極芯包括正極、負(fù)極及隔離膜，所述電解液為由本發(fā)明提供的電解液。

通過(guò)上述技術(shù)方案，本發(fā)明優(yōu)化了電解液的配方，可以與高電壓三元正極材料相配合使用，提高鋰離子的導(dǎo)電性，降低鋰離子在電極界面與電解液溶劑分子反應(yīng)的可能性，減少電極首次不可逆容量損失，使鋰離子電池獲得更高的能量密度和使用壽命，改善了鋰離子電池的整體電化學(xué)性能。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說(shuō)明。

具體實(shí)施方式

以下對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

在本文中所披露的范圍的端點(diǎn)和任何值都不限于該精確的范圍或值，這些范圍或值應(yīng)當(dāng)理解為包含接近這些范圍或值的值。對(duì)于數(shù)值范圍來(lái)說(shuō)，各個(gè)范圍的端點(diǎn)值之間、各個(gè)范圍的端點(diǎn)值和單獨(dú)的點(diǎn)值之間，以及單獨(dú)的點(diǎn)值之間可以彼此組合而得到一個(gè)或多個(gè)新的數(shù)值范圍，這些數(shù)值范圍應(yīng)被視為在本文中具體公開(kāi)。