[發明專利]一種鋰離子電池非水電解液和鋰離子電池

在審

• 申請號: 202010728485.1
• 申請日: 2020-07-24
• 公開（公告）號: CN111883836A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 朱少華;申海鵬;孫春勝;張和平;趙京偉
• 申請（專利權）人: 香河昆侖化學制品有限公司
• 主分類號: H01M10/0567
• 分類號: H01M10/0567;H01M10/0525
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發明提供一種鋰離子電池非水電解液和鋰離子電池，所述鋰離子電池非水電解液中包括結構如下式I所示的化合物添加劑，所述添加劑可以使得鋰離子電池45℃循環200次容量保持率在73％以上，60℃高溫儲存30天，容量保持率在72％以上，容量恢復率在74％以上，厚膨脹率在30％以下，解決了目前鋰離子電池非水電解液的循環的容量衰減過快及高溫嚴重氣脹的問題。

技術領域

本發明屬于鋰離子電池領域，涉及一種鋰離子電池非水電解液和鋰離子電池。

背景技術

隨著新能源汽車、動力儲能及高性能數碼產品的發展，人們對電池的性能及適用范圍有了更易高的要求，這就需要開發能滿足需求日益增長的鋰離子電池。對于提高電池的循環壽命和溫度適用性顯得尤其重要。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種鋰離子電池非水電解液和鋰離子電池。所述鋰離子電池非水電解液可以解決目前鋰離子電池非水電解液的循環的容量衰減過快及高溫嚴重氣脹的問題。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一方面，本發明提供一種鋰離子電池非水電解液，所述鋰離子電池非水電解液中包括結構如下式I所示的化合物添加劑：

其中R為腈基、腈基取代的C1-C4(例如C1、C2、C3或C4)烴基。

在本發明中，使用上述化合物作為添加劑使用，其中氰基的存在，在正極上有著良好的穩定性，耐氧化性強，并且氰基具有好的配位能力，可以和電極表面的活性位點進行結合，減少電解液的氧化分解，因此能有效的提升鋰離子電池的循環性能以及高溫存儲性能。

優選地，所述化合物添加劑選自下述結構所示化合物中的任意一種或至少兩種的組合：

(化合物1)、(化合物2)、(化合物3)。

在本發明中，所述式I所示的化合物添加劑的合成方式如下：

第一步反應：

第一步反應條件為高溫50℃-120℃(例如50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃、110℃或120℃)。

第二步反應：

第二步反應條件應當在三乙胺溶劑中進行。

第三步反應：

第三步反應條件常溫即可。

優選地，以所述鋰離子電池非水電解液的總質量為100％計，式I所示的化合物添加劑的質量百分含量為0.1～5％，例如0.5％、0.8％、1％、1.5％、1.8％、2％、2.5％、2.8％、3％、3.5％、3.8％、4％、4.5％或5％，優選為1-3％。

優選地，所述鋰離子電池非水電解液中的溶劑選自碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸丁烯酯(BC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)或碳酸甲丙酯(MPC)中的任意一種或至少兩種的組合。

優選地，所述鋰離子電池非水電解液中還包括除式I所示的化合物添加劑之外的其他添加劑。

優選地，所述其他添加劑包括不飽和環狀碳酸酯類化合物或磺酸內酯類化合物中的至少一種。

優選地，所述不飽和環狀碳酸酯類化合物包括碳酸亞乙烯酯(縮寫為VC)，碳酸乙烯亞乙酯(縮寫為VEC)中的至少一種。

優選地，所述磺酸內酯類化合物物包括1,3-丙磺酸內酯(PS)、1,4-丁烷磺內酯中的至少一種。