一种非水电解液及其电池制造技术

本发明专利技术提供了一种非水电解液；包括锂盐、有机溶剂和添加剂，所述添加剂包括第一添加剂和第二添加剂，所述第一添加剂选自含有多个磺酸酯官能团化合物，所述第二添加剂选自多腈类化合物；本发明专利技术提供的非水电解液的第一添加剂中含有的多个磺酸酯官能团可以在阳极表面结合Li

【技术实现步骤摘要】
一种非水电解液及其电池


[0001]本专利技术涉及电池
，具体涉及一种非水电解液及其电池。

技术介绍

[0002]锂离子电池由于具有高比能量、无记忆效应、循环寿命长等优点被广泛应用于3C数码、电动工具、航天、储能、动力汽车等领域，电子信息技术及消费产品的快速发展对锂离子电池高电压以及高能量密度能提出了更高的要求。在锂离子电池中，高电压正极材料由于能量密度高、环境友好、循环寿命长等优点，被广泛的应用于手机、笔记本电脑等便携式电子设备以及电动车、大型储能装置中。
[0003]随着我国的电子信息产业的发展，对于化学电源的需求量越来越大，对其性能要求越来越高。由于锂离子电池具有体积小、安全性能好、重量轻、比能量高、电压高、寿命长、无污染等其它化学电源所无法比拟的优点，目前它已经成为手机、掌上电脑、笔记本电脑、微型摄像机数码照相机等便携式电子设备的主要电源。近年来，锂离子电池的基础研究和应用开发成为热点之一。锂电池中包括正极、负极、非水电解液和隔膜，但是，电池在充放电过程中，会释放热量，造成电池性能降低。而电池在充放电过程中，会释放热量，造成电池性能降低，现有的非水电解液添加剂在使用中遇到高温情况时电池的性能差，受损严重，未添加添加剂的电池高温循环50周后，会产生严重的容量降低。近年由于科技不断进步，3C产品的大量应用，国家对节能环保的要求，锂电池的应用也越来越广，人们对锂电池的需求大幅增加，1,3
‑
PS在锂电池方面的作用是能够提高锂离子电池的热稳定性，提高锂离子电池的使用安全性。电池中使用的1,3
‑
PS其品质要求是很高的，普通的1,3
‑
PS产品无法满足其要求，根本无法使用。因此，如何克服上述存在的技术问题和缺陷成为重点需要解决的问题。

技术实现思路

[0004]针对普通的1,3
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PS产品无法满足其要求，根本无法使用的问题，本专利技术提供了一种非水电解液及其电池。
[0005]本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
[0006]本专利技术一方面提供了一种非水电解液，包括锂盐、有机溶剂和添加剂，所述添加剂包括第一添加剂和第二添加剂，所述第一添加剂选自含有多个磺酸酯官能团化合物，所述第二添加剂选自多腈类化合物。
[0007]可选的，所述第一添加剂的质量占非水电解液总质量的百分含量为0.5wt％～10wt％；
[0008]和/或，所述第二添加剂的质量占非水电解液总质量的百分含量为0.5％～4％。
[0009]可选的，所述第一添加剂选自式(1)所示化合物中的至少一种：
[0010][0011]其中在上述式(1)中，R1、R2、R3相同或不同，彼此独立地选自原子，当R1、R2、R3为原子时，可以为H、F取代或未被取代的C1
‑
C20的烷烃基、C3
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C20的环烷基、苯基、羰基、联苯基、C6
‑
C26的苯烷基、C6
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C26的稠环芳烃基、空键。
[0012]可选的，所述多腈类化合物选自式(2)所示的二腈化合物、式(3)所示的三腈化合物和式(4)所示的四腈化合物中的一种或多种：
[0013][0014]其中，R4是至少具有2个取代位置的碳原子数为1
‑
10的基团；R5是至少具有3个取代位置的碳原子数为1
‑
10的基团；R6是至少具有4个取代位置的碳原子数为1
‑
10的基团。
[0015]可选的，所述添加剂还包括第三添加剂，所述第三添加剂选自氟碳酸酯化合物，所述第三添加剂的质量占非水电解液总质量的百分含量为6wt％～12wt％。
[0016]可选的，所述锂盐选自有机锂盐或无机锂盐中的一种或多种。
[0017]可选的，所述锂盐的浓度为0.5mol/L～1.5mol/L，或所述锂盐的浓度为0.8mol/L～1.3mol/L。
[0018]可选的，所述有机溶剂选自碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二甲酯(DEC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)、甲酸甲酯(MF)、甲酸乙酯(EF)、丙酸乙酯(EP)、丙酸丙酯(PP)、丁酸甲酯、四氢呋喃(THF)中的至少两种。
[0019]另一方面，本专利技术提供一种电池，包括正极片、负极片、锂电池隔膜和上述所述的非水电解液，
[0020]所述正极片包括正极集流体和位于所述正极集流体上的正极活性浆料层，所述正极活性浆料层包括正极活性材料；
[0021]所述负极片包括负极集流体和位于所述负极集流体上的负极活性浆料层，所述负极活性浆料层包括负极活性材料。
[0022]可选的，所述正极活性材料为选自钴酸锂(LiCoO2)、锂镍锰钴三元材料、磷酸亚铁锂(LiFePO4)、锰酸锂(LiMn2O4)中的一种或多种；
[0023]可选的，所述负极活性材料选自石墨、硅、硅
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碳复合物、Li
‑
Sn合金、Li
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Sn
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O合金、Sn、SnO、SnO2、尖晶石结构的锂化TiO2‑
Li4Ti5O12、Li
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Al合金中的一种或多种。
[0024]可选的，以所述非水电解液的总重量为100％计，所述第一添加剂的质量百分含量计为N％,所述第二添加剂的质量百分含量计为Z％；所述正极活性材料的比表面积计为Bm2/g；N、Z和B之间的关系满足0.5≤(N+Z)/B≤22。
[0025]根据本专利技术提供的非水电解液，第一添加剂中含有的多个磺酸酯官能团可以在阳极表面结合Li
+
，形成的烷基磺酸锂RSO3Li为SEI膜增加了离子导电性，提高了SEI膜的稳定性，可以有效抑制由于膜分解导致的产气。非水电解液中的不饱和双键可以在正极材料表面生成聚合物层，该聚合物层能有效隔离非水电解液和正极材料的直接接触。第二添加剂中含有的
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CN官能团与Co
3+
结合能较负，更易在正极表面富集，同时
‑
CN官能团在正极表面与高价态的过渡金属原子配位，与第一添加剂聚合网状结构共同作用在正极表面，从而减少正极和非水电解液的副反应，第二添加剂与第一添加剂产生协同作用，提高锂电池的高温循环性能和高温存储性能。
具体实施方式
[0026]为了使本专利技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]下述实施例中所使用的试验方法如无特殊说明，均为常规方法；所使用的材料、试剂等，如无特殊说明，为可从商业途径得到的试剂和材料。
[0028]本专利技术一方面提供了一种非水电解液，包括锂盐、有机溶剂和添加剂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非水电解液，其特征在于：包括锂盐、有机溶剂和添加剂，所述添加剂包括第一添加剂和第二添加剂，所述第一添加剂选自含有多个磺酸酯官能团化合物，所述第二添加剂选自多腈类化合物。2.根据权利要求1所述的非水电解液，其特征在于：所述第一添加剂的质量占非水电解液总质量的百分含量为0.5wt％～10wt％；和/或，所述第二添加剂的质量占非水电解液总质量的百分含量为0.5wt％～4wt％。3.根据权利要求1所述的非水电解液，其特征在于：所述第一添加剂选自式(1)所示化合物中的至少一种：式(1)其中在上述式(1)中，R1、R2、R3相同或不同，彼此独立地选自原子，当R1、R2、R3为原子时，可以为H、F取代或未被取代的C1
‑
C20的烷烃基、C3
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C20的环烷基、苯基、羰基、联苯基、C6
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C26的苯烷基、C6
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C26的稠环芳烃基、空键。4.根据权利要求1所述的非水电解液，其特征在于：所述多腈类化合物选自式(2)所示的二腈化合物、式(3)所示的三腈化合物和式(4)所示的四腈化合物中的一种或多种：的二腈化合物、式(3)所示的三腈化合物和式(4)所示的四腈化合物中的一种或多种：其中，R4是至少具有2个取代位置的碳原子数为1
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10的基团；R5是至少具有3个取代位置的碳原子数为1
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10的基团；R6是至少具有4个取代位置的碳原子数为1
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10的基团。5.根据权利要求1所述的非水电解液，其特征在于：所述添加剂还包括第三添加剂，所述第三添加剂选自氟碳酸酯化合物，所述第三添加剂的质量占非水电解液总质量的百分含量为6wt％～12wt％。6.根据权利要求1所述的非水电解液，其特征在于：所述锂盐选自有机锂盐或无机锂盐
中的一种或多种。7.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘孟，李枫，张昌明，
申请(专利权)人：惠州市豪鹏科技有限公司，
类型：发明
国别省市：