一种非水锂电池电解液及锂电池制造技术

本发明专利技术涉及一种非水锂电池电解液及锂电池，主要解决了锂电池在高温下循环性能差以及内阻大的问题。本发明专利技术通过式（1）所示的化合物和/或式（2）所示的化合物的添加，非水锂电池电解液能在锂电池极片上形成致密的膜，使电池在高温下兼具较佳的循环性能以及较小的内阻。高温下兼具较佳的循环性能以及较小的内阻。

【技术实现步骤摘要】
一种非水锂电池电解液及锂电池


[0001]本专利技术涉及一种非水锂电池电解液及锂电池。

技术介绍

[0002]锂离子电池技术在人们的日常生活中越来越重要，随着新能源的发展，清洁能源的用途越来越广泛，小到电子元器，大到汽车飞机，几乎所有使用动力的地方都要使用到锂离子电池。因此，近些年来，电池技术的发展也飞速的提高，广阔的市场提供了更多的发展机遇同样的也带来了更大的挑战。锂离子电池使用的广泛导致了电池技术对电池使用环境适应性的更高要求，市场需要电池在不同苛刻环境下均能保持较好的性能，更大的温度范围成为了电池发展的一个重要课题。同时，广泛的使用对电池的安全性能也提出了更高的要求，如何解决电池在高能量密度下产生的安全性能差的问题尤为迫切，为了解决这一问题，人们在电池材料上需要取得更多的进步。
[0003]电解液作为电池的血液，对电池的高低温性能影响非常大，根据文献，通常电池电解液中会加入成膜添加剂来提高电池的循环性能，例如使用碳酸亚乙烯酯，能够在电池化成时，在电池电极表面形成一层较好的膜，阻止反应的进一步进行。然而加入碳酸亚乙烯酯形成的膜在高温下容易被分解，不断被破坏，导致电池在高温下无法发挥作用。又比如，在电解液中加入双草酸硼酸锂等添加剂，能够在高温下形成较好的膜，但是由于成膜的厚度较大并且膜的电导率比较低，会导致电池的内阻过大，从而影响电池的性能。同样的，在电解液中加入阻燃添加剂也能够对电池的安全性能起到一定作用，但同时大部分的阻燃添加剂对电池的其他性能会有或多或少的影响。
[0004]基于此，如何在提高电池高温循环性能的同时，降低电池在高温下的内阻成为急需要解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种高温下循环性能佳以及内阻性能佳的非水锂电池电解液及锂电池。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0007]一种非水锂电池电解液，包括锂盐、有机溶剂以及添加剂，所述添加剂包括式(1)所示的化合物和/或式(2)所示的化合物，所述式(1)为
所述式(2)为其中，所述式(1)中的R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7分别独立地选自氢、羟基、卤素、烷基、烷氧基、卤代烷氧基、卤代烷基、烯基、卤代烯基、氨基、酯基、芳香基或腈基，所述式(2)中的R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7分别与所述式(1)中的R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7相同，所述式(2)中的R8选自氢、羟基、卤素、烷基、烷氧基、卤代烷氧基、卤代烷基、烯基、卤代烯基、氨基、酯基、芳香基或腈基。
[0008]优选地，所述R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8分别独立地选自氢、羟基、烷基、卤代烷氧基。
[0009]进一步优选地，所述R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8分别独立地选自氢、羟基、碳原子数为1～3的烷基、碳原子数为1～3的卤代烷氧基。
[0010]更进一步优选地，所述R1、R2、R7、R8分别独立地选自碳原子数为1～3的烷基、碳原子数为1～3的卤代烷氧基、羟基，所述R4、R5分别为氢，所述R3、R6分别独立地选自碳原子数为1～3的烷基或氢。
[0011]优选地，所述卤代的卤素为氟。
[0012]根据一些优选的实施方式，所述式(1)所示的化合物包括和/或
[0013]根据一些优选的实施方式，所述式(2)所示的化合物包括根据一些优选的实施方式，所述式(2)所示的化合物包括中的一种或者多种。
[0014]优选地，所述式(1)所示的化合物占所述非水锂电池电解液总质量的1～10％。
[0015]进一步优选地，所述式(1)所示的化合物占所述非水锂电池电解液总质量的3～10％。
[0016]更进一步优选地，所述式(1)所示的化合物占所述非水锂电池电解液总质量的5～10％。
[0017]优选地，所述式(2)所示的化合物占所述非水锂电池电解液总质量的1～10％。
[0018]进一步优选地，所述式(2)所示的化合物占所述非水锂电池电解液总质量的3～10％。
[0019]更进一步优选地，所述式(2)所示的化合物占所述非水锂电池电解液总质量的5～10％。
[0020]优选地，所述添加剂还包括二氟磷酸锂、硫酸乙烯酯、丁二腈中的一种或多种。
[0021]进一步优选地，所述二氟磷酸锂占所述非水锂电池电解液总质量1～2％。
[0022]进一步优选地，所述硫酸乙烯酯占所述非水锂电池电解液总质量0.5～1％。
[0023]进一步优选地，所述丁二腈占所述非水锂电池电解液总质量0.5～1％。
[0024]优选地，所述的锂盐选自LiPF6、LiBF4、LiClO4、LiCH3SO3、LiSCN、LiNO3、LiO3SCF2CF3、LiAsF6、LiAlCl4的一种或多种。
[0025]进一步优选地，所述锂盐在所述非水锂电池电解液中的浓度为0.7～1.5mol/L。
[0026]更进一步优选地，所述锂盐在所述非水锂电池电解液中的浓度为0.9～1.2mol/L。
[0027]优选地，所述有机溶剂包括碳酸酯、羧酸酯、醚、砜类溶剂中的一种或多种。
[0028]进一步优选地，所述碳酸酯包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸亚丁基酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸丙烯酯中的一种或多种。
[0029]进一步优选地，所述羧酸酯包括环状羧酸酯和/或链状羧酸酯。当同时使用环状羧酸酯和所述链状羧酸酯时，环状羧酸酯和羧酸酯的质量比为1:(0.5～2.5)。
[0030]更进一步优选地，所述羧酸酯包括甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸乙酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯中的一种或多种。
[0031]优选地，所述醚包括二甲氧基甲烷、1，2
‑
二甲氧基乙烷、四氢呋喃、1，3
‑
二氧戊环中的一种或多种。
[0032]优选地，所述砜包括二甲亚砜、环丁砜、二甲基砜中的一种或多种。
[0033]根据一些优选的实施方式，所述有机溶剂为质量比为(2～6):(5～11):(1～2):1的碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯、碳酸丙烯酯的混合溶剂。
[0034]进一步优选地，所述有机溶剂为质量比为(2～3):(5～7):(1～1.5):1的碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯、碳酸丙烯酯的混合溶剂。
[0035]本专利技术的另一方面提供一种锂电池，所述锂电池采用上述非水锂电池电解液。
[0036]由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：
[0037]本专利技术的非水锂电池电解液能在锂电池极片上形成致密的膜，该膜不仅能在高温下稳定存在，而且具有较高的离子电导率，使电池在高温下兼具较佳的循环性能以及较小的内阻。
具体实施方式
[0038]为了提高电池在高温下的循环性能，往往会在电解液中添加一些添加剂，而添加剂的加入或多或少会对电池的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非水锂电池电解液，包括锂盐、有机溶剂以及添加剂，其特征在于：所述添加剂包括式(1)所示的化合物和/或式(2)所示的化合物，所述式(1)为所述式(2)为其中，所述式(1)中的R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7分别独立地选自氢、羟基、卤素、烷基、烷氧基、卤代烷氧基、卤代烷基、烯基、卤代烯基、氨基、酯基、芳香基或腈基，所述式(2)中的R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7分别与所述式(1)中的R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7相同，所述式(2)中的R8选自氢、羟基、卤素、烷基、烷氧基、卤代烷氧基、卤代烷基、烯基、卤代烯基、氨基、酯基、芳香基或腈基。2.根据权利要求1所述的非水锂电池电解液，其特征在于：所述R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8分别独立地选自氢、羟基、烷基、卤代烷氧基。3.根据权利要求2所述的非水锂电池电解液，其特征在于：所述R1、R2、R7、R8分别独立地选自碳原子数为1～3的烷基、碳原子数为1～3的卤代烷氧基、羟基，所述R4、R5分别为氢，所述R3、R6分别独立地选自碳原子数为1～3的烷基或氢；和/或，所述卤代的卤素为氟。4.根据权利要求1或3所述的非水锂电池电解液，其特征在于：所述式(1)所示的化合物包括所述式(2)所示的化合物包括
中的一种或者多种。5.根据权利要求1所述的非水锂电池电解液，其特征在于：所述式(1)所示的化合物占所述非水锂电池电解液总质量的1～10％；和/或，所述式(2)所示的化合物占所述非水锂电池电解...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾名遥，孙操，陈晓琴，
申请(专利权)人：宁德国泰华荣新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：