[發(fā)明專利]一種鋰離子電池用電解液及包括該電解液的鋰離子電池

有效

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• 申請日: 2020-10-19
• 公開（公告）號: CN112151866B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 母英迪;王龍;王海;李素麗
• 申請（專利權(quán)）人: 珠海冠宇電池股份有限公司
• 主分類號: H01M10/0567
• 分類號: H01M10/0567;H01M10/0525;H01M10/42
• 代理公司: 北京知元同創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11535
• 代理人: 劉元霞;謝怡婷

本發(fā)明提供了一種鋰離子電池用電解液及包括該電解液的鋰離子電池，所述電解液包括非水有機溶劑、添加劑和鋰鹽，所述添加劑包括3?甲基?2?硫代咪唑啉?1?甲酸乙酯、三(2?氰乙基)硼酸酯和三(三甲基硅基)磷酸酯；所述鋰離子電池在具有高安全性的同時還具有良好的高低溫充放電性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于高能量密度鋰離子電池用電解液及包括該電解液的鋰離子電池。

背景技術(shù)

近年來，鋰離子電池在智能手機、平板電腦、智能穿戴、電動工具和電動汽車等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。隨著鋰離子電池的廣泛應(yīng)用，消費者對鋰離子電池的使用環(huán)境、需求不斷提高，這就要求鋰離子電池能夠具有高低溫性能兼顧的特性。但是，鋰離子電池在使用過程中存在安全隱患，當(dāng)電池處于高溫?zé)釠_擊等一些濫用情況下容易發(fā)生嚴(yán)重的安全事故，起火甚至爆炸。

電解液作為鋰離子電池的重要組成部分，對電池的性能影響重大。為了解決這些問題，通過向電解液中添加阻燃劑(如磷酸三甲酯等)能夠改善安全性能，但這些添加劑的使用會導(dǎo)致電池性能嚴(yán)重劣化。因此開發(fā)能夠在不影響電池電化學(xué)性能的前提下，并起到安全保障的鋰離子電池電解液是目前迫切需要的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了改善現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種鋰離子電池用電解液及包括該電解液的鋰離子電池，所述鋰離子電池在具有高安全性的同時還具有良好的高低溫充放電性能。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：

一種電解液，所述電解液包括非水有機溶劑、添加劑和鋰鹽，所述添加劑包括3-甲基-2-硫代咪唑啉-1-甲酸乙酯、三(2-氰乙基)硼酸酯和三(三甲基硅基)磷酸酯。

根據(jù)本發(fā)明，以質(zhì)量計，所述3-甲基-2-硫代咪唑啉-1-甲酸乙酯和三(2-氰乙基)硼酸酯的加入量之和與三(三甲基硅基)磷酸酯的加入量的比為(0.25-10):1，例如為0.25:1、0.3:1、0.4:1、0.5:1、0.6:1、0.7:1、0.8:1、0.9:1、1:1、1.5:1、2:1、2.5:1、3:1、3.5:1、4:1、4.5:1、5:1、5.5:1、6:1、6.5:1、7:1、7.5:1、8:1、8.5:1、9:1、9.5:1或10:1。

根據(jù)本發(fā)明，所述3-甲基-2-硫代咪唑啉-1-甲酸乙酯的加入量為電解液總質(zhì)量的0.2-2.5wt.％，如0.2-1wt％，如0.2wt.％、0.3wt.％、0.4wt.％、0.5wt.％、0.6wt.％、0.7wt.％、0.8wt.％、0.9wt.％、1.1wt.％、1.2wt.％、1.3wt.％、1.4wt.％、1.5wt.％、1.6wt.％、1.7wt.％、1.8wt.％、1.9wt.％、2.0wt.％、2.3wt.％或2.5wt.％。

根據(jù)本發(fā)明，所述三(2-氰乙基)硼酸酯的加入量為電解液總質(zhì)量的0.2-2wt.％，如0.2-1wt％，如0.2wt.％、0.3wt.％、0.4wt.％、0.5wt.％、0.6wt.％、0.7wt.％、0.8wt.％、0.9wt.％、1.1wt.％、1.2wt.％、1.3wt.％、1.4wt.％、1.5wt.％、1.6wt.％、1.7wt.％、1.8wt.％、1.9wt.％或2.0wt.％。

根據(jù)本發(fā)明，所述三(三甲基硅基)磷酸酯的加入量為電解液總質(zhì)量的0.2-1.5wt.％，如0.2wt.％、0.3wt.％、0.4wt.％、0.5wt.％、0.6wt.％、0.7wt.％、0.8wt.％、0.9wt.％、1.1wt.％、1.2wt.％、1.3wt.％、1.4wt.％或1.5wt.％。

根據(jù)本發(fā)明，所述添加劑均可通過商業(yè)途徑購買獲得。