[發(fā)明專利]電池電解液用添加劑、鋰離子電池電解液、鋰離子電池

在審

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• 申請日: 2019-03-04
• 公開（公告）號: CN109888388A
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張宇;林建;安偉峰;占孝云
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市比克動力電池有限公司
• 主分類號: H01M10/0567
• 分類號: H01M10/0567;H01M10/0525
• 代理公司: 深圳中一聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44414
• 代理人: 黃志云

本發(fā)明提供了一種電池電解液用添加劑，至少包括結(jié)構(gòu)如下所示的式Ⅰ，式Ⅰ中，R₁、R₂相互獨立地選自氟原子取代或未取代的甲基、氟原子取代或未取代的苯甲基、氟原子取代或未取代的苯甲酰基、氟原子取代或未取代的烷酰基、氟原子取代或未取代的烷基磺酰基、氟原子取代或未取代的三甲基硅基、氟原子取代或未取代的三甲基硅氧基中的一種；R₃～R₅相互獨立地選自取代或未取代的碳原子數(shù)為1～10的烷基、取代或未取代的碳原子數(shù)為2～10的烯基、取代或未取代的碳原子數(shù)為6～10的芳基。本發(fā)明提供電池電解液用添加劑，可以兼顧高低溫性能，提升鋰離子電池的整體輸出性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電池電解液用添加劑、一種鋰離子電池電解液和一種鋰離子電池。

背景技術(shù)

隨著純電動汽車及混合電動汽車的快速發(fā)展，對鋰離子電池能量密度、循環(huán)壽命以及安全性要求不斷提高，高鎳三元正極體系成為一種有效途徑。然而，高鎳體系仍然存在一些問題：一方面，高鎳三元材料在高溫高壓狀態(tài)下會釋放出具有高活性的[O]，高活性[O]與溶劑氧化生成的質(zhì)子氫結(jié)合生成H₂O，緊接著與LiPF₆反應(yīng)生成HF，腐蝕電極表面，加速了電池體系中金屬離子、活潑氫物質(zhì)對電池的體系的破壞，極容易引起電池氣脹、熱失控等問題。另一方面，使用LiPF₆/碳酸酯的傳統(tǒng)電解液體系，與現(xiàn)在的高鎳三元材料搭配時，碳酸酯溶劑在高溫條件下比較易氧化，生成氣體副產(chǎn)物和質(zhì)子氫，與高鎳材料界面反生反應(yīng)，導致材料界面出現(xiàn)相轉(zhuǎn)變生成，造成材料破壞。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種電池電解液用添加劑，旨在解決現(xiàn)有的高鋰離子電池，在高溫條件下，電解液氧化分解，導致電池的高溫存儲性能和低溫放電性能不能兼顧的的問題。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種含有上述電池電解液用添加劑的鋰離子電池電解液。

本發(fā)明的再一目的在于提供一種含有上述鋰離子電池電解液的鋰離子電池。

為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明第一方面提供一種電池電解液用添加劑，所述添加劑至少包括結(jié)構(gòu)如下所示的式Ⅰ，

式Ⅰ中，R₁、R₂相互獨立地選自氟原子取代或未取代的甲基、氟原子取代或未取代的苯甲基、氟原子取代或未取代的苯甲酰基、氟原子取代或未取代的烷酰基、氟原子取代或未取代的烷基磺酰基、氟原子取代或未取代的三甲基硅基、氟原子取代或未取代的三甲基硅氧基中的一種；

R₃、R₄、R₅相互獨立地選自取代或未取代的碳原子數(shù)為1～10的烷基、取代或未取代的碳原子數(shù)為2～10的烯基、取代或未取代的碳原子數(shù)為6～10的芳基。

優(yōu)選的，所述式Ⅰ選自如下結(jié)構(gòu)所示化合物：

本發(fā)明第二方面提供一種鋰離子電池電解液，所述鋰離子電池電解液包括非水有機溶劑、鋰鹽和添加劑，其中，所述添加劑為本發(fā)明所述的電池電解液用添加劑。

優(yōu)選的，以所述鋰離子電池電解液的總質(zhì)量為100％計，所述式Ⅰ的質(zhì)量百分含量之和為0.05％～2％。

優(yōu)選的，所述添加劑還包括氟代碳酸乙烯酯、碳酸亞乙烯酯、1,3-丙烷磺內(nèi)酯、1,4-丁烷磺內(nèi)酯、1,3-丙烯磺酸內(nèi)酯、硫酸乙烯酯、硫酸丙烯酯中的至少一種。

優(yōu)選的，以所述鋰離子電池電解液的總質(zhì)量為100％計，所述添加劑的質(zhì)量百分含量之和小于等于15％。