[發明專利]一種高電壓鋰離子二次電池電解液

在審

• 申請號: 202211061446.6
• 申請日: 2022-08-30
• 公開（公告）號: CN115295877A
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 王阿忠;葉士特;楊惠閑
• 申請（專利權）人: 廈門首能科技有限公司
• 主分類號: H01M10/0566
• 分類號: H01M10/0566;H01M10/0567;H01M10/0525
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種高電壓鋰離子二次電池電解液，在電解液內添加氟化銫，分子式為CsF，所添加的CsF能夠在電池正極表面形成保護膜，抑制正極對電解液的氧化分解，從而提高電池在高電壓下的循環性能；本發明所增加的添加劑能夠優先于電解液溶劑在正極材料表面形成薄而連續的保護膜，抑制正極材料對電解液的氧化分解，使用本發明的電解液的高電壓鋰離子電池，具有較優秀的循環性能。

技術領域

本發明屬于鋰電池電解液技術領域，具體涉及的是高電壓鋰離子二次電池電解液。

背景技術

鋰離子電池具有高能量密度、長壽命、寬工作溫度范圍、安全性好、環保、自放電率低的特點，已廣泛應用于移動設備、數碼產品、儲能電站、動力電池等領域。隨著科技的進步，數碼產品的功能日益豐富強大，電池續航能力不足日益明顯；同時，數碼產品有著向輕、薄化發展的趨勢。電池的性能的不足已成為影響數碼產品發展的嚴重問題；提高二次電池的能量密度是當前迫切需要解決的任務和課題。

優化鋰離子電池的設計，達到空間利用最大化，或提高極片的壓實密度，選擇更薄的隔膜材料，均可提高電池的體積能量密度；另外一方面，通過開發工作電壓高的新型正極材料，可有效提高電池的輸出功率，增大電池的質量能量密度。鈷酸鋰材料和三元材料具備高可逆充放電容量、較好的安全性能等優勢，因此受到了人們的特別關注。

但在高電壓的充放電條件下，正極過渡金屬具有強氧化性，碳酸酯電解液極易受到氧化分解，造成電池容量的衰減。通過在電解液中添加一定量的添加劑，可以提高電池在高電壓下的循環性能。有鑒于此，確有必要提供一種高電壓電池用電解液，通過在電解液中添加正極成膜添加劑，該添加劑可以在正極界面優先反應形成鈍化膜，抑制電解液在正極表面的氧化分解，從而提高電池的高電壓循環性能。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種高電壓鋰離子二次電池電解液。該電解液解決電池在高電壓充放電過程中，電解液有機溶劑在正極表面的氧化分解，導致電池循環性能惡化問題。

本發明是通過以下技術方案實現的：一種高電壓鋰離子二次電池電解液，該電解液內添加氟化銫，分子式為CsF，所添加的氟化銫能夠優先于電池內電解液溶劑在正極表面形成薄而連續保護膜，抑制正極對電解液的氧化分解。

優選地，氟化銫在所述電解液中的重量百分比為0.1wt％-1wt％。

優選地，電池電解液還包括有機溶劑、鋰鹽、和其他添加劑，其有機溶劑為碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯的一種或一種以上化合物。鋰鹽為六氟磷酸鋰、雙氟磺酰亞胺鋰(LiFSI)的一種或一種以上化合物，鋰鹽的質量百分比為10wt％-20wt％。其他添加劑為碳酸亞乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、1，3-丙磺酸內酯、己二腈、1，3，6-己烷三腈、二氟磷酸鋰的一種或一種以上化合物。

本發明的有益效果在于：與現有技術相比，本發明所增加的添加劑能夠優先于電解液溶劑在正極材料表面形成薄而連續的保護膜，抑制正極材料對電解液的氧化分解，使用本發明的電解液的高電壓鋰離子電池，具有較優秀的循環性能。

具體實施方式

實施例中未注明具體技術或條件者，均為常規方法或者按照本領域的文獻所描述的技術或條件進行，或者按照產品說明書進行。所用試劑和儀器等未注明生產廠商者，均為可通過正規渠道商購買得到的常規產品。

以下結合實施例和對比例對本發明作進一步的闡述。

本發明鋰離子二次電池，包括正極片、負極片、間隔于相鄰正負極片之間的隔離膜以及電解液。

所述正極片的制備方法是：將鈷酸鋰、導電劑SuperP、粘接劑PVDF按質量比96∶2.0∶2.0混合均勻制成一定粘度的鋰離子二次電池正極漿料，涂布在集流體鋁箔上，其涂布量為0.023g/cm²，在85℃下烘干后進行冷壓；然后進行切邊、裁片、分條后，分條后在真空條件下85℃烘干4小時，焊接極耳，制成滿足要求的鋰離子二次電池正極。