[發明專利]一種鋰離子電池電解液及鋰離子電池有效

申請號：	202010819990.7	申請日：	2020-08-14
公開（公告）號：	CN111934011B	公開（公告）日：	2021-04-27
發明（設計）人：	葉泉;梁振洋;趙明;趙瑞榮	申請（專利權）人：	山東天潤新能源材料有限公司
主分類號：	H01M10/0567	分類號：	H01M10/0567;H01M10/0566;H01M10/0525;H01M10/42
代理公司：	北京高航知識產權代理有限公司 11530	代理人：	喬浩剛
地址：	277100 山東省棗莊***	國省代碼：	山東;37
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種鋰離子電池電解液
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【說明書】：

本發明公開了一種鋰離子二次電池電解液，包括鋰鹽、有機溶劑和添加劑A、添加劑B，所述添加劑A的分子式為如下：所述添加劑B的分子式如下本發明通過在電解液中加入添加劑A、B，有利于電極表面生成導電性高且致密的SEI膜，避免電解液與電極直接接觸，保證鋰離子的傳輸效率，提高鋰離子電池的倍率性能和循環性能；低溫環境(溫度?40℃)的條件下也可以保持良好的循環性能。

技術領域

本發明涉及鋰離子電池技術領域，尤其涉及一種鋰離子電池的電解液。

背景技術

鋰離子電池作為清潔便捷的能源，在人們的日常生活中扮演了十分重要的角色，越來越多的電器設備都需要用到鋰離子電池來為其進行供能，然而不同的設備在不同工作環境條件下所需要的供電電流通常是不同的，這就導致了人們對鋰離子電池在放電電流上的要求越來越高。基于現有技術的鋰離子電池在循環壽命、高低溫循環性能以及安全性等方面尚難以完全滿足高性能電動汽車和大型儲能系統的應用要求。因此，研究長壽命、低成本、安全可靠以及對環境友好的新型電池及其材料理論和技術，已經成為新型鋰離子電池研究中最核心的任務及目標。

鋰離子二次電池的電解液被稱為電池的“血液”，是連接正負極的橋梁，對于電池的性能起著極為關鍵的作用，可以彌補電池體系的缺陷。在鋰離子電池二次電池中，電極材料與電解液發生一系列電化學反應，生成覆蓋在電極材料表面的鈍化層，即SEI膜，由于鋰離子的充放電嵌入過程必然經由覆蓋在碳負極上的SEI膜，因此SEI膜的特性決定了嵌脫鋰以及碳負極電解液界面穩定的動力學，也就決定了整個電池的性能，如循環壽命、自放電、額定速率以及電池的低溫性能等。優良的SEI膜需要滿足以下條件：(1)有機溶劑不溶性；(2)允許鋰離子自由地進出碳負極而溶劑分子無法穿越；(3)能夠有效阻止有機電解液和負極的進一步反應以及溶劑分子共插對碳負極的破壞。因此，對于SEI膜的形成機理以及調控方法成為了人們研究的熱點。在鋰離子電池有機電解液中添加少量的成膜添加劑，能夠在碳負極上優先還原、分解形成性能優良的SEI膜，是改善鋰離子成膜性的重要手段。目前，成膜添加劑主要分為三大類，(1)氣體成膜添加劑，如CO₂、CS₂等；(2)液體成膜添加劑，如ES、PS、VC等；(3)固體成膜添加劑，如LiCO₃、MnAC₂等；但是，現有的成膜添加劑形成的膜質地較脆，成膜性能不穩定。

本發明旨在提出鋰離子二次電池的電解液及其應用，以提高鋰離子電池的成膜性和低溫循環性。

發明內容

一種鋰離子二次電池電解液，包括有機溶劑、鋰鹽和添加劑A、B，所述添加劑A的分子式為：所述添加劑B的分子式為：

所述添加劑A占電解液總質量的0.3-5％。

所述添加劑B占電解液總質量的1-5％。

所述有機溶劑為碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯中的三種以上。

鋰鹽為六氟磷酸鋰、雙氟磺酰亞胺鋰、雙氟磺酰氨基鋰、雙三氟甲基磺酰氨基鋰的一種或多種。

一種鋰離子二次電池，其包括正極、負極、隔膜以及如上所述的電解液。

技術效果：

本發明通過在電解液中加入添加劑A、B，有利于電極表面生成導電性高且致密的SEI膜，避免電解液與電極直接接觸，保證鋰離子的傳輸效率，提高鋰離子電池的倍率性能和循環性能；低溫環境(溫度-40℃)的條件下也可以保持良好的循環性能。

具體實施方式

實施例1