[發明專利]鋰離子電池及其電解液

有效

• 申請號: 201811314721.4
• 申請日: 2018-11-06
• 公開（公告）號: CN109585920B
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 羅世康;呂國顯;王振東;褚春波;張耀
• 申請（專利權）人: 欣旺達電子股份有限公司
• 主分類號: H01M10/0567
• 分類號: H01M10/0567;H01M10/0525
• 代理公司: 深圳市明日今典知識產權代理事務所(普通合伙) 44343
• 代理人: 王杰輝

本發明揭示了一種鋰離子電池及其電解液，包括：非水溶劑、鋰鹽、第一添加劑和第二添加劑；其中，所述第一添加劑中含有的R1、R2和R3為C1～C5的烷基和/或苯基，X為氧原子或硫原子；所述第二添加劑中的n為0～4的整數。本發明利用第一添加劑與第二添加劑的協同作用，在正極上生成致密的保護膜，阻止高溫或高電壓下，正極與電解液的接觸，降低電解液被氧化的可能性，從而提高電池的高溫存儲性能。

技術領域

本發明涉及到鋰離子電池領域，特別是涉及到鋰離子電池及其電解液。

背景技術

鋰離子電池具有電壓高，壽命長，充電速度快等優點，因此，已經廣泛應用于電子產品中。但隨著國家政策發展，要求鋰離子電池具有更高的能量密度，在三元材料中，提高正極鎳含量和提高電壓是提升其能量密度非常有效的途徑。但是伴隨而來的是正極與電解液之間的氧化分解加劇，導致鋰離子電池在高溫條件下的存儲性能下降。

發明內容

本發明的主要目的為提供一種高溫存儲性能優良的鋰離子電池及其電解液。

本發明提出一種鋰離子電池的電解液，包括：非水溶劑、鋰鹽、第一添加劑和第二添加劑；第一添加劑的結構通式為：第二添加劑的結構通式為：

其中，第一添加劑中的R1、R2和R3為C1～C5的烷基和/或苯基，烷基和/或苯基上的氫原子可被氟原子取代，X為氧原子或硫原子；第二添加劑中的n為0～4的整數。

進一步地，X為硫原子，第一添加劑包括硫代磷酸三(甲基異氰酸酯)、硫代磷酸三(乙基異氰酸酯)、硫代磷酸三(丙基異氰酸酯)、硫代磷酸三(丁基異氰酸酯)、硫代磷酸三(戊基異氰酸酯)和硫代磷酸三(苯基異氰酸酯)中的任意一種或多種。

進一步地，第二添加劑包括反丁烯二腈、1,4-二腈基-2-丁烯、1,6-二腈基-3-已烯、1,8-二腈基-4-辛烯和1,10-二腈基-5-葵烯中的任意一種或多種。

進一步地，非水溶劑為環狀碳酸酯和鏈狀碳酸酯中的一種或幾種。

進一步地，環狀碳酸酯包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯中的一種或兩種；鏈狀碳酸酯包括碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯和碳酸甲丙酯中的一種或幾種。

進一步地，第一添加劑在電解液中的質量百分含量為0.1％～5％；第二添加劑在電解液中的質量百分含量為0.1％～5％。

進一步地，第一添加劑在電解液中的質量百分含量為0.3％～2％；第二添加劑在電解液中的質量百分含量為0.3％～2％。

進一步地，鋰鹽為六氟磷酸鋰、雙氟磺酰亞胺鋰和二氟草酸硼酸鋰中的一種或幾種。

進一步地，鋰鹽在電解液中的摩爾濃度為0.01～2mol/L。

本發明還提出一種鋰離子電池，包括正極片、負極片、正極片與負極片之間的隔膜和上述鋰離子電池的電解液。

本發明利用第一添加劑與第二添加劑的協同作用，在正極上生成聚合物，進而與鋰離子、非水溶劑在正極上形成致密的保護膜，阻止高溫或高電壓下，正極與電解液的接觸，降低電解液被氧化的可能性，有效降低鋰離子電池在高溫或高壓下的產氣量，從而提高電池的高溫存儲性能。

具體實施方式

應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

本發明鋰離子電池的電解液一實施例，包括：非水溶劑、鋰鹽、第一添加劑和第二添加劑；所述第一添加劑的結構通式為：所述第二添加劑的結構通式為：其中，所述第一添加劑中的R1、R2和R3為C1～C5的烷基和/或苯基，所述烷基和/或苯基上的氫原子可被氟原子取代，X為氧原子或硫原子；所述第二添加劑中的n為0～4的整數。