[发明专利]一种电解液体系及其应用

说明书

本发明提供了一种电解液体系及其应用，所述电解液体系包括A电解液体系和B电解液体系，所述A电解液体系包括第一溶剂、锂盐和第一功能添加剂，所述B电解液体系包括第二溶剂和第二功能添加剂，所述第一溶剂中羧酸酯的质量占比≥40％，所述第二溶剂中羧酸酯的质量占比50％，所述第一功能添加剂包括碳酸亚乙烯酯和/或硫酸乙烯酯，所述第二功能添加剂包括氟苯和/或碳酸亚乙烯酯，本发明将低密度电解液同二次注液技术相结合，在二次注液过程中添加大量的负极成膜添加剂，来提升对负极界面的保护，减少羧酸酯在负极表面的副反应，提升电芯的循环性能。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，涉及一种电解液体系及其应用。

背景技术

随电动车市场的快速发展，电动汽车续航里程不断增加，单体电芯能量密度不断提升。为提升单体电芯能量密度一方面采用克容量和压实较高的正极材料，另一方面是提升壳体盖板的轻量化设计。随能量密度的提升，电芯注液量不断下降，以满足能量密度的要求，但随着注液系数的降低，电芯循环性能不断下降，因此，急需开发低密度电解液，来满足电芯对高能量密度的需求。

羧酸酯的密度明显小于碳酸酯，在电解液溶剂中加入大量的羧酸酯，可有效降低电解液的整体密度；但大量羧酸酯的加入会明显影响电芯的循环性能，尤其是高温循环性能，故又需大量的负极添加剂来提升对电芯界面的保护，改善电芯循环性能；但大量负极添加剂的加入又造成电芯直流内阻的增加，造成电芯功率性能和低温性能的劣化。

CN101017918A公开了一种能超低温放电的锂离子电池的电解液及其锂离子电池，其所述超低温放电的锂离子电池包括正极、负极、隔膜和电解液，所述电解液采用六氟磷酸锂、四氟硼酸锂和溶剂混合而成，溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、二甲氧基乙烷，六氟磷酸锂、四氟硼酸锂的重量比在1：5～10：1之间，六氟磷酸锂、四氟硼酸锂混合后所形成的复合盐的浓度为0.7～1.2摩尔/升，碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯之间成比例，二甲氧基乙烷占六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯混合物总重量的0.5％～10％。其所述电解液的密度过大，导致能量密度过低。

CN108511799A公开了一种锂离子电池高温电解液，包括有机溶剂，电解质锂盐及钝化添加剂，其中，所述电解质锂盐为六氟磷酸锂，六氟磷酸锂浓度为1.0～1.2mol/L，所述有机溶剂为碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙稀酯的混合有机溶剂，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(40～42)：(50～52)：(3～5)：(3～5)，以锂离子电池高温电解液总质量为基准，所述钝化添加剂的添加量为0.2～5％，所述钝化添加剂为双草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、四苯基氨化膦、二氟磷酸锂、二苯基醚中的一种或多种。其所述电解液同样存在有密度过大，导致能量密度过低的问题。

上述方案存在有大量使用碳酸酯类溶剂导致电解液密度过高的问题，因此，开发一种既可以保证电解液的循环性能又密度较低的电解液是十分必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电解液体系及其应用，本发明将低密度电解液同二次注液技术相结合，在二次注液过程中添加大量的负极成膜添加剂，来提升对负极界面的保护，减少羧酸酯在负极表面的副反应，提升电芯的循环性能，同时，二次注液技术，也保证了电芯的低阻抗，进而保证电芯的功率性能和低温性能；低密度电解液的应用，也明显降低了相同体积电解液下的电解液质量，提升了电芯的能量密度。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：