[发明专利]电解液及锂离子电池

说明书

本申请提供一种电解液及包含该电解液的锂离子电池。所述电解液包括电解质、溶剂以及添加剂，所述添加剂包括第一添加剂及第二添加剂，所述第一添加剂包括环状硅氧烷类添加剂或环状硅氮烷类添加剂中的至少一种，所述第二添加剂包括甲烷二磺酸亚甲酯。本申请还提供一种包括上述电解液的锂离子电池。所述电解液能够有效改善电池在高温条件下工作的安全问题，同时降低锂离子电池的直流放电电阻。

技术领域

本申请涉及储能材料领域，具体地讲，涉及一种电解液及应用该电解液的电池。

背景技术

可充电锂离子电池具有能量密度高、无记忆效应、工作电压高等特点，成为当前新能源汽车动力电源的首选方案。新能源汽车行业的发展对动力锂离子电池的能量密度、安全性等方面的要求越来越高，这对于传统的锂离子电池是一个极大的挑战。

为提高新能源汽车的续航里程，动力锂离子电池的能量密度必须提高，通常的做法是提高锂离子电池的工作电压或者采用高克容量的正极材料。然而，高的工作电压或者高克容量的正极活性材料往往都意味着高的反应活性。在电池充放电过程中，正、负极与电解液界面上的副反应都会更加剧烈，副产物累计，导致电芯胀气，内阻增大，性能下降。尤其是当电池处于高温下工作时，负极-电解液界面的SEI膜容易受热分解，引起电解液的还原分解反应。如果反应释放的热量不能及时散失，将会导致电芯胀气漏液，甚至发生燃烧爆炸等一系列安全问题。

因此，如何改善锂离子电池在高温条件下工作时的安全问题，同时能够降低锂离子电池的直流放电电阻一直是业界共同努力的方向。

发明内容

鉴于背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种电解液及锂离子电池，其能够有效改善锂离子电池在高温条件下工作时的安全问题，同时能够降低锂离子电池的直流放电电阻。

为了达到上述目的，本申请实施例的第一方面提供了一种电解液，包括电解质、溶剂以及添加剂，所述添加剂包括第一添加剂及第二添加剂，所述第一添加剂包括环状硅氧烷类添加剂或环状硅氮烷类添加剂中的至少一种，所述第二添加剂包括甲烷二磺酸亚甲酯，所述甲烷二磺酸亚甲酯的含量为所述电解液的总重量的0.01％～10％。

申请实施例的的第二方面提供了一种锂离子电池，包括正极极片、负极极片、隔离膜以及本申请第一方面所述的电解液。

在本发明的一方面，本发明提供了一种电解液，所述电解液能够有效改善锂离子电池在高温条件下工作时的安全问题，同时能够降低锂离子电池的直流放电电阻。

在本发明的另一方面，本发明提供了一种锂离子电池，其包括正极片、负极片、隔离膜、包装壳以及根据本发明一方面所述的电解液。

相对于现有技术，本发明至少包括如下所述的有益效果：

在本发明的电解液中，同时加入第一添加剂、第二添加剂时，由于二者的配合作用，甲烷二磺酸亚甲酯能够改善锂离子电池的界面，降低直流放电电阻，提高锂离子电池的功率性能，而环状硅氧烷类添加剂或环状硅氮烷类添加剂一方面能够在正极表面发生开环聚合反应，形成阴极保护层，避免高活性的阴极材料在高温下下对电解液的氧化分解作用，同时能够在负极表面还原，参与SEI膜的形成，由于Si-O键或Si-N键的键能较强，由第一添加剂参与形成的SEI膜在高温下稳定性较高，有效减少高温下电解液在负极表面的还原分解，进而提高锂离子电池在热箱测试过程中的通过率。由于第一添加剂的存在减少了正负极与电解液之间的副反应，界面上的副产物累积较少，从而使锂离子电池的直流放电电阻进一步降低。同时加入环状硅氧烷类添加剂以及甲烷二磺酸亚甲酯添加剂，其能够有效改善锂离子电池在高温条件下工作的安全问题，同时能够降低锂离子电池的直流放电电阻。

具体实施方式

为了使本申请的发明目的、技术方案和有益技术效果更加清晰，以下结合实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的实施例仅仅是为了解释本申请，并非为了限定本申请，实施例的配方、比例等可因地制宜做出选择而对结果并无实质性影响。