[發明專利]電解液、鋰離子二次電池及電動車

有效

• 申請號: 201910185063.1
• 申請日: 2019-03-12
• 公開（公告）號: CN109786838B
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 馮紹偉
• 申請（專利權）人: 蜂巢能源科技有限公司
• 主分類號: H01M10/0567
• 分類號: H01M10/0567;H01M10/0525;H01M10/42
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 趙天月

本發明提供了一種電解液、鋰離子二次電池和電動車，所述電解液包括溶劑、鋰鹽和添加劑，所述添加劑中含有芳香類脲化合物，所述芳香類脲化合物的化學式為：通過在電解液中引入芳香類脲化合物，芳香類脲化合物中含有的苯環和碳氧鍵能夠在電極材料表面通過發生化學反應形成一層保護膜，該保護膜在高溫環境和電池循環過程中均穩定，由此可有效抑制電解液在電極材料表面的反應，抑制正極材料金屬的溶出，提高鋰離子電池的高溫循環和存儲性能，抑制高溫存儲時的產氣，提高電池在高電壓下的綜合性能，進而避免電池出現膨脹變形、內部短路、電解液泄露等問題。

技術領域

本發明涉及汽車技術領域，特別涉及一種電解液、鋰離子二次電池及電動車。

背景技術

近年來，隨著全球石油能源的衰竭以及新能源技術的發展，應用于汽車動力上的鋰離子電池技術迅速發展，同時也對鋰離子二次電池的性能提出了更高的要求。由于國家補貼政策與能量密度掛鉤，為了滿足電動汽車長時間工作、高續航里程、可在高低溫環境正常使用、可快速充電以及具有長使用壽命的要求，需要開發具有更高的能量密度、更優異的高溫循環、存儲性能以及低溫倍率性能的鋰離子二次電池。

針對高溫性能，高溫存儲環境中電芯內部面臨的挑戰在于：其一：負極上面“固體電解質界面膜”的高溫穩定性，SEI膜在高溫下的分解導致電解液在負極上發生分解反應，使得電芯產生大量氣體并影響電芯的存儲電化學性能；其二，高氧化活性的正極和電解液在高溫下的穩定性，正極對電解液的氧化分解作用在高電壓和高溫狀態下會被加強，這種反應是導致電芯大量產氣的主要原因。這兩大主要原因會導致鋰離子二次電池的膨脹變形，并導致鋰離子二次電池內部發生短路，或者電池包裝漲破導致可燃性的電解液泄露，有引起火災等安全事故的風險。

因此，現有鋰離子電池有待進一步改進。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提出一種電解液、鋰離子二次電池及電動車。以解決現有鋰離子電池在高溫下負極與電解液之間、正極與電解液之間的相互作用導致鋰離子電池膨脹變形、內部發生短路、電解液泄露等問題。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種電解液，包括溶劑、鋰鹽和添加劑，所述添加劑中含有芳香類脲化合物，所述芳香類脲化合物的化學式為：

進一步地，所述芳香類脲化合物的質量為所述電解液質量的0.01-5％。

進一步地，所述芳香類脲化合物的化學式中的所述R₁和所述R₂分別獨立地為烷基。

進一步地，所述芳香類脲化合物的化學式中的所述R₃、所述R₄和所述R₅分別獨立地為氫原子、鹵素原子和含鹵素原子的烷基，且所述R₃、所述R₄和所述R₅中至少含有一鹵素原子。

進一步地，所述電解液中所述溶劑與所述鋰鹽、所述添加劑的質量比為80-90：10-15：0.01-5。

進一步地，所述溶劑包括環狀碳酸酯和鏈狀碳酸酯。

進一步地，所述環狀碳酸酯為選自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯和γ-丁內酯中的至少之一。

進一步地，所述鏈狀碳酸酯為選自碳酸二甲酯、碳酸丁烯酯、二乙基碳酸酯、二丙基碳酸酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯中的中的至少之一。