[發明專利]一種鋰二次電池電解液、鋰二次電池

有效

• 申請號: 201910687687.3
• 申請日: 2019-07-29
• 公開（公告）號: CN110247119B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 李健輝;范偉貞;趙經緯
• 申請（專利權）人: 廣州天賜高新材料股份有限公司
• 主分類號: H01M10/0569
• 分類號: H01M10/0569;H01M10/0568;H01M10/42;H01M10/0525
• 代理公司: 廣州市科豐知識產權代理事務所(普通合伙) 44467
• 代理人: 龔元元

本發明屬于鋰二次電池材料領域，其公開了一種鋰二次電池電解液，包括有機溶劑、導電鋰鹽、添加劑A、二氟磷酸鋰、N?苯基雙(三氟甲烷磺酰)亞胺、三烯丙基異氰脲酸酯；所述添加劑A的使用質量相當于鋰二次電池電解液總質量的0.1％～3.0％；所述二氟磷酸鋰的使用質量相當于鋰二次電池電解液總質量的0.1％～1.0％；所述N?苯基雙(三氟甲烷磺酰)亞胺相當于電解液質量的0.1％～1.0％，所述三烯丙基異氰脲酸酯相當于電解液質量的0.1％～1.0％；所述添加劑A為四乙烯基硅烷；該電解液通過添加劑的優化組合，達到了高溫、常溫、低溫綜合性能改善的目的。

技術領域

本發明涉及鋰二次電池材料領域，具體為一種鋰二次電池電解液、鋰二次電池。

背景技術

為了改善鋰離子電池性能，最經濟簡單的方法就是加入鋰離子添加劑。

授權專利ZL105800582公開了添加劑二氟磷酸鋰能提高鋰二次電池低溫性能、循環性能和存儲性能。

專利申請CN108604709A中公開了四乙烯基硅烷是可以抑制鋰離子與電解液之間的反應的組分，其記載了采用四乙烯基硅烷、二氟磷酸鋰、叔烷基苯可改善高溫存儲性能。其中，由于所包含的硅(Si)元素可通過物理吸附和電化學反應在正極和負極的表面上形成固體離子導電膜，因此通過抑制在高電壓下正極活性材料的副反應，可以提高高溫存儲期間的穩定性。

專利申請CN201780010142.8公開了非水電解液電池用電解液包含：(I)下述通式(1)所示的至少1種硅烷化合物、(II)包括環狀磺酸化合物和環狀硫酸酯化合物中的至少1種、(III)非水有機溶劑、及(IV)溶質。其在說明書中記載了硅烷化合物為四乙烯基硅烷，環狀磺酸化合物可選為1,3-磺酸內酯。其可改善高溫存儲和放電性能。其同時記錄了甲烷二磺酸亞甲酯也可替代1,3-磺酸內酯或與1,3-磺酸內酯協同，配合四乙烯基硅烷改善高溫性能。

專利申請CN201611073063.5公開了一種電解液及二次鋰電池。所述電解液包括鋰鹽、有機溶劑以及添加劑。所述添加劑包括氟代硼酸酯以及二氟磷酸鋰。當所述電解液應用到二次鋰電池中后，二次鋰電池能同時具有優良的高溫循環性能、高溫存儲性能、低溫放電性能和大倍率充電性能，且二次鋰電池的低溫析鋰情況也得到明顯抑制。其記載了“二氟磷酸鋰能夠改善二次鋰電池的高溫循環性能、高溫存儲性能以及低溫放電性能，其原因是二氟磷酸鋰結構中的兩個氧原子可與正極活性材料中的過渡金屬元素產生絡合作用，改善正極活性材料的穩定性，降低對電解液的氧化活性，從而有效改善二次鋰電池的高溫循環性能并抑制二次鋰電池在高溫下的體積膨脹。”

專利申請CN201711298812.9記載了一種鋰二次電池電解液及鋰二次電池，鋰二次電池電解液包括有機溶劑、導電鋰鹽和添加劑；所述添加劑包括雙草酸硼酸鋰和N-苯基雙(三氟甲烷磺酰亞胺)。上述鋰二次電池電解液利用無機鋰鹽雙乙二酸硼酸鋰(LiBOB)和有機物N-苯基雙(三氟甲烷磺酸亞胺)(NPBS)的協同作用，作為電解液的防腐蝕功能添加劑，含有這種功能添加劑的鋰二次電池循環性能得到改善，應用前景良好。在說明書中強調了“NPBS不僅可以清除電解液中固有的HF，相對于溶劑分子，具有較低的氧化電位，在首次充電過程中能夠在正極表面形成一層致密、穩定的界面膜，抑制電極表面氧化活性，從而抑制電解液與電極活性物質的進一步接觸及HF的形成，減少電解液主體溶劑在電極表面的氧化分解”。

專利申請CN201810349345.6記載了一種鋰二次電池電解液及其鋰二次電池，所述鋰二次電池電解液包括有機溶劑、導電鋰鹽、苯基或吡啶基取代的雙(三氟甲磺酰基)胺化合物和添加劑。上述電解液通過添加苯基或吡啶基取代的雙(三氟甲磺酰基)胺化合物與三烯丙基異氰脲酸酯、2-丙炔基碳酸甲酯組合使用能夠改善電解液的常溫循環性能，高溫存儲性能和低溫放電性能。在其說明書實施例2和對比例4證明了三烯丙基異氰脲酸酯在雙(三氟甲磺酰基)胺化合物與三烯丙基異氰脲酸酯、2-丙炔基碳酸甲酯組合使用時能夠改善高低溫性能，特別是高溫性能。