[发明专利]一种非水电解液以及包括该非水电解液的电池

说明书

本发明提供了一种非水电解液及包括该非水电解液的电池，利用氰乙基磺酰乙腈、2‑丙炔‑1‑基1H‑咪唑‑1‑羧酸酯以及二氟乙酸乙酯作为电解液功能添加剂，三种功能添加剂可以协同作用在正负极界面，形成稳定的界面膜，使得在充放循环过程中电池的内部始终保持稳定的状态，基于此，具备高稳定性的电极/电解液界面能够有效抑制电池充放循环过程中的电解液副反应，提高电池的循环稳定性，且得益于该高稳定性的界面膜，包括该非水电解液的电池在过充条件下仍然能够保持稳定的内部状态，可以显著改善电池的循环性能，同时使得制备得到的电池具备优异的防过充性能。

技术领域

本发明属于电池技术领域，具体涉及一种非水电解液以及包括该非水电解液的电池。

背景技术

随着电动汽车时代的到来，作为电动汽车系统上的能源载体和动力来源，电池的发展越来越受到人们的关注，尤其是安全性能的提升已经成为电池发展的焦点。

电池作为一个复杂的整体，内部的各个部分组件对其安全性能都起着决定性作用；电极/电解液界面作为电极反应发生的场所，对电池性能同样起着决定性的作用，稳定的电极/电解液界面可以使得电池内部在长期充放循环过程中或者极端环境条件下都能够保持稳定的状态，相反，不稳定的电极/电解液界面会导致电解液组分分解、界面阻抗增大，不仅会影响电池的循环寿命，还会导致气胀、充放温升大进而引发的起火、爆炸等安全性问题，尤其是在过充条件下，不稳定的电极/电解液界面难以阻止电解液组分在高电压下的氧化分解反应，导致发热、胀气并最终引起电池失效。

发明内容

本发明提供一种非水电解液及包括该非水电解液的电池，该非水电解液有利于在正负极界面性能稳定的SEI膜的形成，使得所述电池既能实现常温条件下循环寿命的显著提升，也能具备优异的防过充性能。

本发明目的是通过如下技术方案实现的：

一种非水电解液，所述非水电解液包括非水有机溶剂、电解质锂盐以及功能添加剂；其中，所述功能添加剂包括第一添加剂、第二添加剂以及第三添加剂，所述第一添加剂为氰乙基磺酰乙腈，所述第二添加剂为2-丙炔-1-基1H-咪唑-1-羧酸酯，所述第三添加剂为二氟乙酸乙酯；

所述氰乙基磺酰乙腈、2-丙炔-1-基1H-咪唑-1-羧酸酯和二氟乙酸乙酯的质量比m_{氰乙基磺酰乙腈+2-丙炔-1-基1H-咪唑-1-羧酸酯}:m_{二氟乙酸乙酯}符合如下关系式：

m_{氰乙基磺酰乙腈+2-丙炔-1-基1H-咪唑-1-羧酸酯}:m_{二氟乙酸乙酯}＝1:(2～4)；

所述氰乙基磺酰乙腈和2-丙炔-1-基1H-咪唑-1-羧酸酯的质量比m_{氰乙基磺酰乙腈}:m_{2-丙炔-1-基1H-咪唑-1-羧酸酯}符合如下关系式：

m_{氰乙基磺酰乙腈}:m_{2-丙炔-1-基1H-咪唑-1-羧酸酯}＝1:(1～2)。

本发明中，m_{氰乙基磺酰乙腈+2-丙炔-1-基1H-咪唑-1-羧酸酯}是氰乙基磺酰乙腈与2-丙炔-1-基1H-咪唑-1-羧酸酯的质量之和占非水电解液总质量的质量百分含量；m_{二氟乙酸乙酯}是二氟乙酸乙酯的质量占非水电解液总质量的质量百分含量；m_{氰乙基磺酰乙腈}是氰乙基磺酰乙腈的质量占非水电解液总质量的质量百分含量；m_{2-丙炔-1-基1H-咪唑-1-羧酸酯}是2-丙炔-1-基1H-咪唑-1-羧酸酯的质量占非水电解液总质量的质量百分含量。

根据本发明的非水电解液，所述m_{氰乙基磺酰乙腈}为0.1～1.0wt％，优选为0.1～0.5wt％，例如为0.1wt％、0.2wt％、0.3wt％、0.4wt％、0.5wt％、0.6wt％、0.7wt％、0.8wt％、0.9wt％或1wt％。