[發明專利]一種高壓鋰離子電池電解液及使用該電解液的鋰離子電池

在審

• 申請號: 201711470361.2
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108232284A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 陳峰
• 申請（專利權）人: 無錫九宇寶新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M10/0525
• 分類號: H01M10/0525;H01M10/0567
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種高壓鋰離子電池電解液，其包括非水有機溶劑、鋰鹽、功能助劑一和功能助劑二，所述的功能助劑一為三氟甲基苯腈，功能助劑二為氟代磷腈化合物。本發明同時公開了一種鋰離子電池，其包括正極片、負極片、鋰電池隔膜及上述的高壓鋰離子電池電解液。本發明為一種高電壓條件下具有良好循環性和安全性的高壓鋰離子電池電解液及使用該電解液的鋰離子電池。

技術領域

本發明涉及電池及電解液技術領域，具體涉及一種高壓鋰離子電池電解液及使用該電解液的鋰離子電池。

背景技術

與傳統的鉛酸電池、鎳鎘電池相比，鋰離子電池具有高比功率、高比能量、無記憶效應、長循環壽命等特點，使鋰離子電池自20世紀90年代問世以來受到人們廣泛關注。目前，鋰離子電池已經占領了手機、數碼相機、筆記本電腦和便攜攝像機等便攜式電子產品的大部分能源市場，并且開始進入電動自行車和轎車市場，逐漸受到電動車領域的關注。

隨著人們對能量密度要求的提高，4.3V、4.4V等高電壓體系的鋰離子電池開始被廣泛的研究。鋰離子電池內部的電解液對電池的運行性能產生較大的影響，傳統鋰離子電池工作在高電壓時的正極材料的氧化能力顯著增強，在高溫存儲過程中電解液的溶劑被氧化產生氣體，導致電池體積膨脹，電解液同時易被分解，造成電池膨脹，容量的衰減及安全隱患，其運行安全性得不到充分的保障，難以滿足現有技術對鋰離子電池的使用要求。

發明內容

針對現有技術不足，本發明提供了一種高電壓條件下具有良好循環性和安全性的高壓鋰離子電池電解液及使用該電解液的鋰離子電池。

本發明解決上述技術問題采用的技術方案為：一種高壓鋰離子電池電解液，其包括非水有機溶劑、鋰鹽、功能助劑一和功能助劑二，所述的功能助劑一為三氟甲基苯腈，功能助劑二為氟代磷腈化合物。

進一步地，所述的鋰鹽為二氟草酸硼酸鋰（LiODFB）和二草酸硼酸鋰(LiBOB)，其摩爾比為25~40:75~60。

進一步地，所述的非水有機溶劑為碳酸乙烯酯和環狀碳酸酯，其質量份比為2~4:1。

進一步地，所述的三氟甲基苯腈在電解液中的質量百分比為0.5%~1.5%。

進一步地，所述的氟代磷腈化合物化學式為N₃P₃F₅OH₂CH₃，其在電解液中的質量百分比為1~5%。

本發明另一個目的是提供了一種鋰離子電池，其包括正極片、負極片、鋰電池隔膜及上述的高壓鋰離子電池電解液。

與現有技術相比，本發明具備的有益效果為：本發明中，功能助劑三氟甲基苯腈的添加有助于提高電池電解液的高壓放電性能和循環性能，具有很好的高壓電化學穩定性，而且可以優化成膜降低膜阻抗，提高電解液電池的倍率和循環性能，同時與非水有機溶劑互溶性良好；本發明添加的氟代磷腈化合物在占電解液總質量百分比非常低的基礎上即可完全實現較好的阻燃效果，這樣對電解液電導率和倍率性能影響較小，而且有助于提升電解液在高壓及高溫下循環性能，降低高溫存儲過程中電解液中溶劑被氧化的產生；含有本發明高壓鋰離子電池電解液的鋰離子電池在高壓及高壓運行產生的高溫下的循環性能、倍率性能等使用性能均得到有效提高，較有效的拓寬了電池的應用范圍。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明做進一步詳細的說明，但本發明的實施方式不限于此，同時本發明的保護范圍也不限于下述的實施例。

實施例1：一種高壓鋰離子電池電解液，包括非水有機溶劑、鋰鹽、功能助劑一和功能助劑二，所述的功能助劑一為三氟甲基苯腈，功能助劑二為氟代磷腈化合物。