[發明專利]一種非水電解液及鋰離子電池

有效

• 申請號: 202010765678.4
• 申請日: 2020-08-03
• 公開（公告）號: CN111883838B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 申海鵬;郭營軍;萬廣聰;程梅笑;李新麗
• 申請（專利權）人: 香河昆侖新能源材料股份有限公司
• 主分類號: H01M10/0567
• 分類號: H01M10/0567;H01M10/0525
• 代理公司: 北京專贏專利代理有限公司 11797
• 代理人: 于剛

本發明公開了一種非水電解液及鋰離子電池。包括不飽和環狀碳酸酯化合物和/或磺酸內酯類化合物、鋰鹽、溶劑、以及結構式I所示化合物。本發明提供的非水電解液有效改進了電池的高溫循環和高溫存儲性能，含有該非水電解液液的鋰離子電池兼具優異的高溫循環性能，高溫存儲性能。

技術領域

本發明屬于鋰離子電池技術領域，具體涉及一種非水電解液及鋰離子電池。

背景技術

動力電池是新能源汽車的核心部件，而電解液是制約動力電池發展的關鍵，電解液的選擇基本決定了電池的循環、高低溫和安全性能。添加劑是電解液的價值核心，其對電解液性能有顯著的影響，也是高性能電解液開發的關鍵。隨著目前動力電池對高能量密度要求的提高，對于電池阻抗的要求也日益提高，所以迫切需要開發相關可以降低鋰離子電池阻抗的相關添加劑。

發明內容

本發明的目的在于提供一種非水電解液及鋰離子電池。

一種非水電解液，包括不飽和環狀碳酸酯化合物和/或磺酸內酯類化合物、鋰鹽、溶劑、以及結構式I所示化合物：

所述結構式I中，R1為C1到C6的烴基，所述C1-C6基團選自烷基、氟代烷基、含氧烷基、含硅烷基取代基的一種；R2、R3、R4、R5分別獨立地選自氟代烴基，含氧烴基，含硅烴基，氰基取代的烴基。

所述化合物結構式I選自下述結構中的一種或多種：

化合物1的名稱為N-二甲基-N-三甲基硅基甲胺三氧化硫絡合物；化合物2的名稱為N-二甲基-N-二甲基三氟甲基硅基甲胺三氧化硫絡合物；化合物3的名稱為N-二甲基-N-二甲基甲氧基硅基甲胺三氧化硫絡合物；化合物4的名稱為N-甲基-N-三甲基硅基-N-三甲基硅基甲胺三氧化硫絡合物；化合物5的名稱為N-甲基-N-氰基-N-三甲基硅基甲胺三氧化硫絡合物。

以非水電解液的總質量為100％計，結構式I所示化合物的質量百分比為0.1～5％。

所述不飽和環狀碳酸酯類化合物包括碳酸亞乙烯酯，碳酸乙烯亞乙酯中的至少一種；所述磺酸內酯類化合物物包括1，3-丙磺酸內酯、1，4丁烷磺內酯中的至少一種。

以所述非水電解液的總質量為100％，不飽和環狀碳酸酯化合物的質量百分比為0.1～5％；磺酸內酯類化合物的質量百分比為0.1～5％。

所述的鋰鹽為LiPF₆，含量為0.1～20％。

所述溶劑選自碳酸乙烯酯，碳酸丙烯酯酯，碳酸丁烯酯，碳酸二甲酯，碳酸二乙酯，碳酸甲乙酯，碳酸甲丙酯酯中的至少一種。

一種鋰離子電池，包括正極，負極，設置在所述正極和所述負極之間的隔膜，以及電解液；所述電解液為權利要求1-7任一所述的非水電解液。

所述正極包括活性物質，正極的活性物質為LiNixCoy?MnzL(1-x-y-z)O₂、LiCoxL(1-x’)O₂、LiNixLyMn(2-x”-y’),O4,Liz’MPO₄中的至少一種；其中L為Co、Al、Sr、Mg、Ti、Ca、Zr、Zn、Si、Fe中的至少一種；0≤x≤1,0≤y≤1,0≤z≤1,0＜x+y+z≤1,0＜x’≤1,0.3＜x”≤0.6,0.01＜y’≤0.2,L’為Co、Al、Sr、Mg、Ti、Ca、Zr、Zn、Si、Fe中的至少一種；0≤x≤1,0≤y≤1,0≤z≤1,0≤x+y+z≤1,0≤x’≤1,0.3≤x”≤0.6,0.01≤y’≤0.2,L’為Co、Al、Sr、Mg、Ti、Ca、Zr、Zn、Si、Fe中的至少一種；0.5≤z‘≤1,M為Fe、Mn、Co中的至少一種。