[发明专利]一种锂离子电池电解液

说明书

技术领域

本发明涉及锂离子电池制造技术领域，尤其是涉及一种锂离子电池电解液。

背景技术

目前锂离子电池特别是在动力电池领域，汽车厂对电池的循环性能要求越来越高，特别是夏季高温天气，对锂离子电池的寿命有很大的影响。现有技术方案是在电解液中添加碳酸亚乙烯酯(VC)、亚硫酸丙烯酯(PS)等简单的添加剂，在电池充电过程中负极表面形成一层SEI保护膜，但在负极的充放电膨胀过程和高温循环过程电解液产生的HF都会破坏已经形成的SEI膜，循环性能下降明显。

中国专利公开号CN1964123A，专利公开日为2007年5月16日，公开了一种锂电池非水电解液，其包含常规的有机溶剂、电解质盐和混合添加剂，其中混合添加剂包括如下化合物A中的至少一种，化合物B中的至少一种，化合物C中的至少一种：化合物A选自Li₂CO₃、Li₂SO₄、Li₂SO₃、LiNO₃的无机锂盐；化合物B：碳酸亚乙烯酯、碳酸亚丙烯酯；化合物C：亚硫酸乙烯酯、亚硫酸丙烯酯、二甲基亚砜酸酯、二乙基亚硫酸酯、二甲亚砜，其在非水电解液中的重量比为A：B：C＝0.1％～3.0％：0.5％～4.0％：1.0％～5.0％；该发明提供了一种能够形成SEI膜，能够使电池的电容量、循环性能、低温电化学性能更佳的非水电解液，但是其也存在较严重的缺点，即高温性能差，其生成的SEI膜在较低温度下稳定，但是在较高温环境下这种SEI变得不稳定，使得在高温环境下所制得的锂离子电池的性能急剧下降，甚至会发生一些严重的事故。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种可以形成低阻抗的，薄而致密SEI膜，能够改善电池的内阻，提升电池的高温储存和循环性能的锂离子电池电解液。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种锂离子电池电解液，其包括锂盐、溶剂、碳酸亚乙烯酯、添加剂A和添加剂B；添加剂A为醚腈类化合物或芳香化合物，添加剂B为有机铵盐；添加剂A的添加量为0.1～5wt％，添加剂B的含量为0.1～5wt％，碳酸亚乙烯酯的含量为1.5～2.5wt％。

本技术方案中提到的含量指组分占电解液的重量百分含量。

现有技术中包括本发明的实施例与对比例中锂离子电池电解液中都添加六氟磷酸锂作为锂盐，但是六氟磷酸锂的化学稳定性较差，温度在55℃以上时会发生显著的分解产生五氟化磷、氟化氢等有害杂质对电解液和电极材料均出现致命的破坏性，这是电池使用寿命较短的原因；本发明在现有的添加剂基础上增加醚腈类、芳香族化合物，与有机铵盐的组合添加剂，醚腈类，芳香族化合物能够吸收电池中微量的H₂O和HF，添加剂优先发生氧化分解，在正极表面形成很薄的SEI膜，该膜将有效的抑制电解液和正极的进一步反应，显著提升正极材料在高温下的稳定性，由于有机铵盐添加剂可在成膜过程中抑制Li₂O的生成，可在负极材料表面形成低阻抗的，薄而致密SEI膜，阻止负极材料与电解液进一步的反应，通过添加剂的联和使用，在电池正负极表面均形成低阻值SEI膜。从而降低电池整体内阻并改善电池的高温储存和循环性能。

作为优选，醚腈类化合物为四聚乙二醇基二甲基醚、乙二醇单丁醚、丁二腈或1,3,6-己烷三腈中的一种。

作为优选，芳香化合物为噻吩、N-甲基吡咯或邻三联苯中的一种。

作为优选，有机铵盐为苯甲酸铵或甲基苯甲酸铵。

作为优选，有机铵盐为对-甲基苯甲酸铵。

作为优选，锂盐为六氟磷酸锂，六氟磷酸锂在电解液中的浓度为1.0～1.4mol/L。

作为优选，溶剂为碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙稀酯的体积比为40～45：55～50：2～4：2～4组成的有机混合溶剂。

因此，本发明具有以下有益效果：本发明在现有的添加剂基础上增加醚腈类、芳香族化合物与有机铵盐的组合添加剂，可以形成低阻抗的，薄而致密SEI膜，改善电池内阻、倍率性能和低温性能。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步的说明。

对比例