[发明专利]电解液和锂离子电池

说明书

本发明涉及锂离子电池领域，具体地，涉及一种电解液和含有该电解液的锂离子电池。所述电解液含有可溶性锂盐、非水溶剂和电解液添加剂，其特征在于，所述非水溶剂为碳酸酯类有机溶剂，所述可溶性锂盐含有LiFSI，所述电解液添加剂含有氟代碳酸乙烯酯、亚硫酸丙烯酯、丙烯腈和1,3丙烯磺酸内酯；相对于所述非水溶剂的体积，所述可溶性锂盐的浓度为0.5‑2mol/L；以所述非水溶剂和可溶性锂盐的总含量为100重量份计，所述电解液添加剂的总含量为5‑25重量份。本发明的电解液能够与镍钴锰锂酸正极活性材料相配合使用，有效延长使用镍钴锰锂酸正极活性材料的锂离子电池的寿命。

技术领域

本发明涉及锂离子电池领域，具体地，涉及一种电解液和含有该电解液的锂离子电池。

背景技术

锂离子动力电池具有电压高、能量高、体积小、质量轻、工作温度范围宽等优点，锂离子电池已被广泛应用在各个领域。提高锂离子电池的能量密度的探索也从未停止。

镍钴锰锂酸Li_a+1Ni_xCo_yMn_zO₂材料作为电池的正极活性材料时的充满电压可以达到4.4V高电压，可逆克容量可以大于178mAh/g，从而可以使电池获得高能量密度，因此成为近年来研究较多的正极活性材料。

但是现有的电池使用镍钴锰锂酸材料作为正极时，在多次充放电后，电池容量衰减很快，不适合在产业中应用。这与电解液与镍钴锰锂酸材料不匹配有较大关系。

另外，当锂离子电池大倍率充放电时，电池表面的巨大温升也会使负极片表面的SEI膜不断破坏-重组，电池极化阻抗急剧增大，容量迅速衰减，循环寿命短。这也可以通过优化电解液而得到改善。

因此研究一种电解液，能够与镍钴锰锂酸正极活性材料相配套，使锂离子电池获得较长的循环寿命是十分重要的。

发明内容

本发明的目的是克服现有的镍钴锰锂酸材料作为电池的正极活性材料时寿命有限的问题，提供一种电解液和含有该电解液的锂离子电池。本发明的电解液能够与镍钴锰锂酸正极活性材料相配合使用，有效延长使用镍钴锰锂酸正极活性材料的锂离子电池的寿命。

本发明提供一种电解液，该电解液含有可溶性锂盐、非水溶剂和电解液添加剂，其中，所述非水溶剂为碳酸酯类有机溶剂，所述可溶性锂盐含有LiFSI，所述电解液添加剂含有氟代碳酸乙烯酯、亚硫酸丙烯酯、丙烯腈和1,3丙烯磺酸内酯；相对于所述非水溶剂的体积，所述可溶性锂盐的浓度为0.5-2mol/L；以所述非水溶剂和可溶性锂盐的总含量为100重量份计，所述电解液添加剂的总含量为5-25重量份。

本发明还提供了一种锂离子电池，其中，该锂离子电池中的电解液为本发明的电解液。

通过上述技术方案，将特定成分和含量的可溶性锂盐、非水溶剂和电解液添加剂相配合所得到电解液，能够与镍钴锰锂酸正极活性材料相配合使用，有效延长使用镍钴锰锂酸正极活性材料的锂离子电池的寿命。并且在本发明更优选的实施方式中，通过特定选择可溶性锂盐的具体成分和含量、和/或电解液添加剂的具体成分和含量、和/或非水溶剂的具体成分和含量，能够与镍钴锰锂酸正极活性材料相配合使用，有效缓解以镍钴锰锂酸为正极活性物质的锂离子电池通常存在的电池容量衰减很快的问题，并能够有效缓解因高温升导致的负极SEI膜被破坏的问题，从而有效延长使用镍钴锰锂酸正极活性材料的锂离子电池的寿命，并且进一步地提高锂离子电池的能量密度和容量保持率。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。