[发明专利]一种耐高压的锂离子电池电解液及锂离子电池

说明书

本发明涉及耐高压的锂离子电池电解液及锂离子电池。该耐高压的锂离子电池电解液包括有机溶剂、锂盐、无机成膜添加剂和防过充保护添加剂；所述有机溶剂包括乙烯碳酸酯、碳酸甲乙烯酯、四甲基砜、三（2，2，2‑三氟乙基）亚磷酸酯以及甲基乙基酮，所述乙烯碳酸酯、所述碳酸甲乙烯酯、所述四甲基砜、所述三（2，2，2‑三氟乙基）亚磷酸酯以及所述甲基乙基酮的质量比为（4‑8）：（3‑7）：（3‑5）：（1:3）：（1‑2）。该耐高压的锂离子电池电解液改善了锂离子电池的安全性，提高了锂离子电池的电化学性能，使电池性能优良。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，特别是涉及一种耐高压的锂离子电池电解液及锂离子电池。

背景技术

锂离子电池具有能量密度高、输出电压高、循环寿命长、环境污染小等优点，在电子产品、电动汽车、航天航空、储能等领域有着极其重要的作用。

锂离子电池主要包括正极、负极、隔膜以及电解液。其中，电解液为具有离子导电性的溶液，实现锂离子在正负极迁移的媒介，是电池中重要的组成部分。锂离子电池中的锂离子能够通过电解液在正极和负极之间的移动。锂离子电池在充放电过程中，锂离子在正负电极之间往返嵌入和脱嵌。其中，当其充电时，锂离子从正极脱嵌，经过电解液嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。

但是，传统的锂离子电池的电解液的耐高压能力比较弱。比如具有高充电截止电压的正极活性材料在高温高压下由于具有强氧化性，使得电解液很容易被氧化分解，从而产生大量的气体，进而造成锂离子电池失效。此外，锂离子电池在循环过程中也会因为电解液的氧化分解以及正极活性材料自身的副反应如氧气的析出或过渡金属离子的溶出，使得其循环性能发生恶化。

发明内容

基于此，有必要提供一种循环性能好且安全性高的耐高压的锂离子电池电解液及锂离子电池。

一种耐高压的锂离子电池电解液，包括有机溶剂、锂盐、无机成膜添加剂和防过充保护添加剂；所述有机溶剂包括乙烯碳酸酯、碳酸甲乙烯酯、四甲基砜、三（2，2，2-三氟乙基）亚磷酸酯以及甲基乙基酮，所述乙烯碳酸酯、所述碳酸甲乙烯酯、所述四甲基砜、所三（2，2，2-三氟乙基）亚磷酸酯以及所述甲基乙基酮的质量比为（4-8）：（3-7）：（3-5）：（1:3）：（1-2）。

在其中一个实施例中，所述乙烯碳酸酯、所述碳酸甲乙烯酯、所述四甲基砜、所三（2，2，2-三氟乙基）亚磷酸酯以及所述甲基乙基酮的质量比为（5-7）：（4-6）：（3-4）：（1-2）：（1-1.5）。

在其中一个实施例中，所述乙烯碳酸酯、所述碳酸甲乙烯酯、所述四甲基砜、所三（2，2，2-三氟乙基）亚磷酸酯以及所述甲基乙基酮的质量比为6：5：3：1：1。

在其中一个实施例中，所述锂离子电池用电解液中锂盐的浓度为1.2mol/L-1.5mol/L。

在其中一个实施例中，所述锂盐为六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、六氟砷酸锂、高氯酸锂、二草酸硼酸锂和三氟甲磺酸锂中的一种或多种。

在其中一个实施例中，所述无机成膜添加剂为硫化锂、硫酸锂、碳酸锂、氧化锂和碳酸钾中一种或多种。

在其中一个实施例中，所述防过充保护添加剂为联苯、环已基苯、二甲苯、2-氟联苯、2,4-二氟联苯，1,2-二甲氧基-4-硝基苯、苯乙烷和三联苯中的一种或多种。

在其中一个实施例中，还包括导电添加剂，所述导电添加剂为胺类化合物、冠醚类化合物和硼基化合物中的一种或多种。