[发明专利]一种非水电解液及二次电池

说明书

本发明涉及一种非水电解液，包括锂盐、溶剂和添加剂，所述的添加剂包括二氟磷酸锂和含磺酰基化合物，所述的含磺酰基化合物为化合物Ⅰ和/或化合物Ⅱ，其中，化合物Ⅰ的结构式为：化合物Ⅱ的结构式为：所述的二氟磷酸锂的投料质量占非水电解液总质量的0.1～2％，本发明的非水电解液通过将二氟磷酸锂及化合物Ⅰ和/或化合物Ⅱ作为添加剂，制成二次电池，这两种或三种添加剂的协同作用，可以改善电池的高温气胀及存储性能。

技术领域

本发明属于电化学技术领域，具体涉及一种非水电解液及二次电池。

背景技术

近年来，手机、笔记本电脑等便携式电子设备的普及促进了高能量密度二次电池的需求。在众多二次电池中，以锂离子的嵌入和脱出实现能量转换的锂离子二次电池具有比铅酸电池和镍氢电池更高的能量密度，自面世以来发展尤为迅速，其应用领域涵盖了数码产品、电动工具、电动汽车、通信基站和电网储能等。

二次电池主要包括正极、负极、隔膜和电解液。电解液作为充放电反应的介质，对二次电池的性能有着重要影响。

使用碳、硅材料作为负极活性物质的锂离子二次电池中，在充放电过程中负极活性物质容易与电解液发生反应，导致电解液的分解，一般通过添加剂使电解液在负极表面形成固体电解质界面膜(SEI)，可以抑制电解液中溶剂分子的分解反应。通过向电解液中添加碳酸亚乙烯酯(VC)，可以起到对碳、硅负极表面成膜的作用，然而当电池处于高温环境时，表面膜会发生分解与再生，其保护作用随之减弱，并会导致电池内阻增加。

采用含锰的锂过渡金属复合氧化物(如LiMn₂O₄、LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂等)作为正极活性物质的锂离子二次电池中，由于锰离子的溶出和在负极表面的沉积，会导致电池性能的恶化。采用LiCoO₂或LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂作为正极活性物质时，为了获得更高的电池容量，有时会将充电截止电压设置为4.3V以上，在这种高电压环境下，电解液易发生氧化分解反应。因此，对电池正极表面的保护也应引起重视。

专利文献JP3439085B2公开了通过二氟磷酸锂在电池正负极表面成膜，改善电池的存储性能。

专利文献CN1280942C公开了通过环状磺酸酯在电池电极界面形成钝化层，阻止溶剂分解，提高电池循环性能，并抑制电池内阻增加。

专利文献CN100544108C公开了通过在电解液中添加含磺酰基化合物，可以在正极表面形成保护膜，抑制正极和电解液之间的副反应，从而改善电池的高温存储性能。

专利文献CN107093765A公开了一种非水电解液及二次电池，非水电解液包括锂盐、有机溶剂和添加剂，所述的添加剂包括含磺酰基化合物，所述的含磺酰基化合物为和/或通过采用含乙烯基含磺酰基的化合物作为添加剂，该两种结构的添加剂有助于电池电极表面形成保护膜，在电池充放电循环和高温存储过程中，该保护膜具有很高的稳定性，可以抑制电解液中溶剂分子的分解，减少分解产物在电极表面堆积导致的电池内阻升高，改善了电池存储性能。但是，经过实践发现，仅采用含磺酰基化合物的电解液制得的电池，在高温下容易气胀，进而影响电池的性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够更好的提高电池的高温储存性能的非水电解液及二次电池。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种非水电解液，包括锂盐、溶剂和添加剂，所述的添加剂包括二氟磷酸锂和含磺酰基化合物，所述的含磺酰基化合物为化合物Ⅰ和/或化合物Ⅱ，其中，化合物Ⅰ的结构式为：化合物Ⅱ的结构式为：

所述的二氟磷酸锂的投料质量占非水电解液总质量的0.2～1.5％。