[發明專利]一種高電壓鋰離子電池用非水電解液及鋰離子電池

在審

• 申請號: 201910836635.8
• 申請日: 2019-09-05
• 公開（公告）號: CN112448034A
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發明（設計）人: 王建斌;楊艷茹;黃慧聰;朱學全;郭力
• 申請（專利權）人: 東莞市杉杉電池材料有限公司
• 主分類號: H01M10/0567
• 分類號: H01M10/0567;H01M10/0525;H01M10/42
• 代理公司: 北京科家知識產權代理事務所(普通合伙) 11427
• 代理人: 陳娟

1.一種高電壓鋰離子電池用非水電解液，其特征在于，所述高電壓鋰離子電池用非水電解液包括非水有機溶劑、電解質、成膜添加劑，其中成膜添加劑中含有負極成膜添加劑和結構式1所示含氟磷酸酯類添加劑：

結構式1中，R₁、R₂、R₃各自獨立選自氫原子、氧原子、碳原子、氮原子、硫原子、磷原子、氟原子或被氫原子、氧原子、碳原子、氮原子、硫原子、磷原子、氟原子取代的碳原子數1～10的有機基團，且R₁、R₂、R₃中至少含一個氟原子；所述負極成膜添加劑為1,2-二-(2-氰乙氧基)乙烷(DENE)、1,3,6-己烷三腈(HTCN)、丁二腈(SN)、己二腈(AND)、乙烯基碳酸亞乙烯酯(VEC)、1,3-丙烷磺酸內酯(PS)、丙烯磺酸內酯(PST)、丁烯磺酸內酯(BS)、甲烷二磺酸乙烯酯(MMDS)、硫酸乙烯酯(DTD)中的至少兩種。

2.根據權利要求1所述的高電壓鋰離子電池用非水電解液，其特征在于，所述結構式1所示含氟磷酸酯類添加劑為化合物M1、化合物M2、化合物M3、化合物M4、化合物M5、化合物M6、化合物M7中的一種或多種：

3.根據權利要求1或2所述的高電壓鋰離子電池用非水電解液，其特征在于，所述結構式1所示含氟磷酸酯類添加劑在非水電解液中的質量百分比為0.1％-10％，優選為0.5％-4％。

4.根據權利要求1或2任一項所述的高電壓鋰離子電池用非水電解液，其特征在于，所述非水有機溶劑選自環狀碳酸酯、氟取代的環狀碳酸酯、鏈狀碳酸酯、氟取代的鏈狀碳酸酯、鏈狀羧酸酯、含硫有機溶劑、氟代醚類溶劑中的一種或多種。

5.根據權利要求4所述的高電壓鋰離子電池用非水電解液，其特征在于，所述環狀碳酸酯類溶劑為碳酸乙烯酯、碳酸亞丙酯、碳酸亞丁酯中的一種或多種；所述氟取代的環狀碳酸酯類溶劑為氟代碳酸乙烯酯、1,2-二氟碳酸乙烯酯、1,1-二氟碳酸乙烯酯、1,1,2-三氟碳酸乙烯酯、四氟碳酸乙烯酯、1-氟-2-甲基碳酸乙烯酯、1-氟-1-甲基碳酸乙烯酯、1,2-二氟-1-甲基碳酸乙烯酯中的一種或多種；所述鏈狀碳酸酯類溶劑為碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二正丙酯中的一種或多種；所述氟取代的鏈狀碳酸酯為碳酸雙(氟甲基)酯、碳酸雙(二氟甲基)酯、碳酸雙(三氟甲基)酯、碳酸雙(2-氟乙基)酯、碳酸雙(2,2-二氟乙基)酯、碳酸雙(2,2,2-三氟乙基)酯、碳酸2-氟乙基甲基酯、碳酸2,2-二氟乙基甲基酯、碳酸2,2,2-三氟乙基甲基酯中的一種或多種；所述鏈狀羧酸酯類溶劑為乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸異丙酯、乙酸丁酯、乙酸仲丁酯、乙酸異丁酯、乙酸叔丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丙酸異丙酯、丁酸甲酯中的一種或多種；所述含硫有機溶劑為環丁砜、2-甲基環丁砜、3-甲基環丁砜、二乙基砜、甲乙基砜、甲丙基砜以及這些含硫化合物的部分氫被氟取代而成的化合物中的一種或多種；所述氟代醚類溶劑為1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚、1,1,2,2-四氟乙基2,2,3,3-四氟丙基醚中的一種或多種。

6.根據權利要求1或2任一項所述的高電壓鋰離子電池用非水電解液，其特征在于，所述電解質為鋰鹽；例如六氟磷酸鋰、二氟磷酸鋰、四氟磷酸鋰、二氟草酸磷酸鋰、四氟硼酸鋰、雙草酸硼酸鋰、二氟草酸硼酸鋰、雙氟磺酰亞胺鋰、雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰，優選六氟磷酸鋰。

7.根據權利要求6所述的高電壓鋰離子電池用非水電解液，其特征在于，所述電解質在非水電解液中的質量百分含量為10～15％。

8.一種高電壓鋰離子電池，其特征在于，所述電池包括正極、負極、隔膜和權利要求1-7任一項所述的高電壓鋰離子電池用非水電解液。