[發明專利]電解液及鋰離子電池

有效

• 申請號: 201810884024.6
• 申請日: 2018-08-06
• 公開（公告）號: CN110808412B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 郇鳳;付成華;鄒海林;程博
• 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;H01M10/42
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 趙劍峰

本申請提供一種電解液及包含該電解液的鋰離子電池。所述電解液包括電解質、溶劑以及添加劑，所述添加劑包括第一添加劑及第二添加劑，所述第一添加劑包括環狀硅氧烷類添加劑或環狀硅氮烷類添加劑中的至少一種，所述第二添加劑包括甲烷二磺酸亞甲酯。本申請還提供一種包括上述電解液的鋰離子電池。所述電解液能夠有效改善電池在高溫條件下工作的安全問題，同時降低鋰離子電池的直流放電電阻。

技術領域

本申請涉及儲能材料領域，具體地講，涉及一種電解液及應用該電解液的電池。

背景技術

可充電鋰離子電池具有能量密度高、無記憶效應、工作電壓高等特點，成為當前新能源汽車動力電源的首選方案。新能源汽車行業的發展對動力鋰離子電池的能量密度、安全性等方面的要求越來越高，這對于傳統的鋰離子電池是一個極大的挑戰。

為提高新能源汽車的續航里程，動力鋰離子電池的能量密度必須提高，通常的做法是提高鋰離子電池的工作電壓或者采用高克容量的正極材料。然而，高的工作電壓或者高克容量的正極活性材料往往都意味著高的反應活性。在電池充放電過程中，正、負極與電解液界面上的副反應都會更加劇烈，副產物累計，導致電芯脹氣，內阻增大，性能下降。尤其是當電池處于高溫下工作時，負極-電解液界面的SEI膜容易受熱分解，引起電解液的還原分解反應。如果反應釋放的熱量不能及時散失，將會導致電芯脹氣漏液，甚至發生燃燒爆炸等一系列安全問題。

因此，如何改善鋰離子電池在高溫條件下工作時的安全問題，同時能夠降低鋰離子電池的直流放電電阻一直是業界共同努力的方向。

發明內容

鑒于背景技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種電解液及鋰離子電池，其能夠有效改善鋰離子電池在高溫條件下工作時的安全問題，同時能夠降低鋰離子電池的直流放電電阻。

為了達到上述目的，本申請實施例的第一方面提供了一種電解液，包括電解質、溶劑以及添加劑，所述添加劑包括第一添加劑及第二添加劑，所述第一添加劑包括環狀硅氧烷類添加劑或環狀硅氮烷類添加劑中的至少一種，所述第二添加劑包括甲烷二磺酸亞甲酯，所述甲烷二磺酸亞甲酯的含量為所述電解液的總重量的0.01％～10％。

申請實施例的的第二方面提供了一種鋰離子電池，包括正極極片、負極極片、隔離膜以及本申請第一方面所述的電解液。

在本發明的一方面，本發明提供了一種電解液，所述電解液能夠有效改善鋰離子電池在高溫條件下工作時的安全問題，同時能夠降低鋰離子電池的直流放電電阻。

在本發明的另一方面，本發明提供了一種鋰離子電池，其包括正極片、負極片、隔離膜、包裝殼以及根據本發明一方面所述的電解液。

相對于現有技術，本發明至少包括如下所述的有益效果：

在本發明的電解液中，同時加入第一添加劑、第二添加劑時，由于二者的配合作用，甲烷二磺酸亞甲酯能夠改善鋰離子電池的界面，降低直流放電電阻，提高鋰離子電池的功率性能，而環狀硅氧烷類添加劑或環狀硅氮烷類添加劑一方面能夠在正極表面發生開環聚合反應，形成陰極保護層，避免高活性的陰極材料在高溫下下對電解液的氧化分解作用，同時能夠在負極表面還原，參與SEI膜的形成，由于Si-O鍵或Si-N鍵的鍵能較強，由第一添加劑參與形成的SEI膜在高溫下穩定性較高，有效減少高溫下電解液在負極表面的還原分解，進而提高鋰離子電池在熱箱測試過程中的通過率。由于第一添加劑的存在減少了正負極與電解液之間的副反應，界面上的副產物累積較少，從而使鋰離子電池的直流放電電阻進一步降低。同時加入環狀硅氧烷類添加劑以及甲烷二磺酸亞甲酯添加劑，其能夠有效改善鋰離子電池在高溫條件下工作的安全問題，同時能夠降低鋰離子電池的直流放電電阻。

具體實施方式

為了使本申請的發明目的、技術方案和有益技術效果更加清晰，以下結合實施例，對本申請進行進一步詳細說明。應當理解的是，本說明書中描述的實施例僅僅是為了解釋本申請，并非為了限定本申請，實施例的配方、比例等可因地制宜做出選擇而對結果并無實質性影響。