[發明專利]鋰離子電池用非水電解液及包含其的鋰離子電池

有效

• 申請號: 202110350949.4
• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN113161612B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 詹元杰;黃學杰;武懌達;馬曉威
• 申請（專利權）人: 松山湖材料實驗室
• 主分類號: H01M10/0567
• 分類號: H01M10/0567;H01M10/0569;H01M10/0525
• 代理公司: 華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 董洪榮

1.一種鋰離子電池用非水電解液，其特征在于，包括有機溶劑、磺酰亞胺鋰鹽和用于抑制負極剝離的添加劑，所述有機溶劑包括磷酸酯類溶劑和第二酯類溶劑的混合物，所述第二酯類溶劑為具有下式（Ⅰ）所示的結構的碳酸酯類溶劑和/或脂肪酯類溶劑：

，

式（Ⅰ）中， R₁選自具有1~4個碳原子的烷基或烷氧基，R₂選自具有1~4個碳原子的烷基，或者，R₁和R₂相互鍵合并與相鄰的羰基碳原子和氧原子一起形成具有3~6個碳原子的環，且該環中與羰基碳原子鍵合的原子均為氧；

在所述非水電解液中，所述磺酰亞胺鋰鹽的含量為20wt%~45wt%，所述添加劑的含量為0.3wt%~20wt%，所述有機溶劑的含量為50wt%~75wt%，其中，所述磷酸酯類溶劑占所述有機溶劑的體積百分比為50%~90%，所述第二酯類溶劑占所述有機溶劑的體積百分比為 10%~30%；

所述添加劑包括含磷添加劑、負極還原劑和鋁集流體保護劑，或者所述添加劑包括含硼添加劑、負極還原劑和鋁集流體保護劑。

2.根據權利要求1所述的鋰離子電池用非水電解液，其特征在于，所述碳酸酯類溶劑選自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸二甲酯和碳酸甲乙酯中的一種或多種；

所述脂肪酯類溶劑選自乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯和丙酸丙酯中的一種或多種。

3.根據權利要求1所述的鋰離子電池用非水電解液，其特征在于，所述磷酸酯類溶劑選自磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三丙酯、磷酸三丁酯、磷酸三辛酯、磷酸二甲酯、磷酸二丁酯、三烯丙基磷酸酯、亞磷酸三甲酯、亞磷酸三乙酯、亞磷酸二丁酯、三異丙基亞磷酸酯、二甲基-乙烯基磷酸酯、二乙基乙烯基磷酸酯和二甲基乙烯基磷酸酯中的一種或多種。

4.根據權利要求1所述的鋰離子電池用非水電解液，其特征在于，所述有機溶劑為磷酸酯類溶劑和第二酯類溶劑的混合物，所述磷酸酯類溶劑和所述第二酯類溶劑的體積比為（7~9）：（1~3）。

5.根據權利要求1所述的鋰離子電池用非水電解液，其特征在于，所述有機溶劑還包括氟代溶劑，所述氟代溶劑選自氟取代度大于等于50%、碳原子數為2~6的氟代醚和/或氟代碳酸酯。

6.根據權利要求5所述的鋰離子電池用非水電解液，其特征在于，所述氟代溶劑選自1,1,2,2-四氟乙基2,2,2-三氟乙醚、1-(2,2,2-三氟乙氧基)-1,1,2,2-四氟乙烷、1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚、3,3,3-三氟碳酸丙烯酯和二(2,2,2-三氟乙基)碳酸酯中的一種或多種。

7.根據權利要求5或6所述的鋰離子電池用非水電解液，其特征在于，所述有機溶劑為磷酸酯類溶劑、第二酯類溶劑和氟代溶劑的混合物，所述磷酸酯類溶劑、所述第二酯類溶劑和所述氟代溶劑的體積比為（5~8.95）：（1~3）：（0.05~3）。

8.根據權利要求1所述的鋰離子電池用非水電解液，其特征在于，在所述非水電解液中，所述含磷添加劑或所述含硼添加劑的含量為0.1wt%~5wt%，所述負極還原劑的含量為0.1wt%~3wt%，所述鋁集流體保護劑的含量為0.1wt%~5wt%。