專利名稱：一種非水電解液及采用該電解液的鋰離子電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋰離子電池領(lǐng)域，涉及一種鋰離子電池用非水電解液，以及采用該非水電解液的鋰離子電池。
背景技術(shù)：
進入21世紀以后，能源危機意識和環(huán)保意識的增強，清潔能源越來越受到人們的喜愛和重視，鋰離子電池以其獨特的優(yōu)勢獲得了人們的青睞。鋰離子電池工作電壓高、無記憶性、自放電小、能量密度高等特點，將逐步取代鎳氫、鎳鎘等電池，成為各種電子產(chǎn)品的首選能源。近年來，電動汽車等產(chǎn)品的推出，興起了鋰離子電池的研究熱潮，而國家也在不斷的推出一些新的政策，促進了鋰離子電池等電源的發(fā)展。可以預見，鋰離子電池的未來發(fā)展空間巨大。鋰離子電池由正負極活性材料、非水電解液、集流體，以及其它部件組成。非水電解液在鋰離子電池中承擔著運輸鋰離子、形成Solid Electrolytic Layer (SEI)膜等重要作用。其中，SEI膜性能影響鋰離子電池的使用性能。一個穩(wěn)定、阻抗小、導鋰效果好的SEI 膜，能夠提高電池的使用壽命和效率；反之，一個不穩(wěn)定、阻抗大、導鋰效果不好的SEI膜嚴重影響電池的使用壽命和效率，而非水電解液中的有機溶劑對于SEI膜的形成具有重要作用。碳酸乙烯酯(EC)是鋰離子電池中重要的有機溶劑，具有比較大的介電常數(shù)和偶極距，以及較好的成膜性能，是一般商用電池中不可或缺的。但是，其熔點高達36°C，且粘度比較大，不利于電池的低溫和倍率性能；通過引入低熔點、低粘度的共溶劑，可以在一定程度上改善碳酸乙烯酯的不足，但同時也會帶來一些其它的問題，如高溫性能、安全性能等等。碳酸丙烯酯(PC)結(jié)構(gòu)與EC相似，僅在環(huán)狀結(jié)構(gòu)上比EC多了一個甲基，性能與EC比較接近，但凝固點比EC低很多，達到_45°C，如果作為鋰離子電池的有機溶劑，能夠顯著改善鋰離子電池的低溫性能。但是，大量的研究結(jié)果表明，由于甲基的存在，使得PC用作鋰離子電池電解液溶劑時，會在石墨表面發(fā)生分解，并且與Li離子一起插層，破壞石墨負極，限制了 PC在鋰離子充電電池中的應(yīng)用。近年來，出現(xiàn)了一些將PC應(yīng)用到鋰離子二次電池中的成果。文獻〈〈Enhanced performance ofLi-ion cell with LiBF4-PC based electrolyte by addition of small amount of LiBOB》通過添加LiBOB，在石墨表面形成了一層SEI膜， 抑制了 PC對石墨的破壞作用。但是，LiBOB形成的SEI膜比較厚，且電阻比較大，使得電池的循環(huán)性能不好，低溫性能較差?，F(xiàn)在常用的添加劑有碳酸亞乙酯(VC)及其衍生物、亞硫酸酯類、S02、C02、LiB0B等等，這些添加劑總是在某些性能上存在不足，造成SEI膜阻抗大、SEI膜不穩(wěn)定，產(chǎn)生較多氣體等等，影響電池的循環(huán)性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)中所提供的非水電解液存在的低溫阻抗大、SEI膜不穩(wěn)定、碳酸丙烯酯插層破壞石墨，從而導致電池的低溫性能以及循環(huán)性能較差的技術(shù)問題，提供一種具有循環(huán)性能佳、低溫性能好的非水電解液和包括該非水電解液的電池。為此本發(fā)明提供一種非水電解液，該電解液含有鋰鹽、有機溶劑和添加劑，所述添加劑為具有以下結(jié)構(gòu)的氫化噻吩中的一種或多種
權(quán)利要求
1. 一種非水電解液，該電解液含有鋰鹽、有機溶劑和添加劑，其特征在于，所述添加劑為具有以下結(jié)構(gòu)的氫化噻吩中的一種或幾種
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非水電解液，以非水電解液的總重量為基準，鋰鹽、有機溶劑和添加劑的重量比為3 20 70 90 0.5 10。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非水電解液，以非水電解液的總重量為基準，鋰鹽、有機溶劑和添加劑的重量比為5 15 70 85 0.5 5。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非水電解液，所述氫化噻吩為2-氨基氫化噻吩，2-氟基氫化噻吩，甲基氫化噻吩中的一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非水電解液，所述氫化噻吩選自2-氨基氫化噻吩和2-氟基氫化噻吩。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的非水電解液，所述2-氨基氫化噻吩吩和2-氟基氫化噻吩的重量比為0. 5 5 0. 1 0. 5。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的所述的非水電解液，所述鋰鹽選自碳酸鋰、硝酸鋰、硫酸鋰、 氯化鋰、草酸鋰、磷酸鋰、四氟硼酸鋰、及六氟磷酸鋰中的一種或多種；有機溶劑選自碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、亞硫酸乙烯酯、亞硫酸丙烯酯、亞硫酸二乙酯、Y-丁內(nèi)酯、二甲基亞砜、乙酸乙酯、乙酸甲酯中的一種或多種。
8.一種鋰離子電池，該電池包括電芯、非水電解液和殼體，所述電芯包括正極、負極和介于正極與負極之間的隔膜層，在殼體中容納有電芯和非水電解液，其特征在于，所述電解液為權(quán)利要求1-7中任意一項所述的非水電解液。
全文摘要
本發(fā)明提供一種非水電解液及采用該電解液的鋰離子電池，該非水電解液含有鋰鹽、有機溶劑和添加劑，所述添加劑為具有以下結(jié)構(gòu)的氫化噻吩中的一種或幾種A、B分別獨立的選自氨基、烷基、鹵素、酯基中的一種，本發(fā)明還提供一種鋰離子電池，該電池包括電芯、非水電解液和殼體，所述電芯包括正極、負極和介于正極與負極之間的隔膜層，在殼體中容納有電芯和非水電解液，所述電解液為本發(fā)明所提供的非水電解液。
文檔編號H01M10/0567GK102332606SQ20101022793
公開日2012年1月25日 申請日期2010年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月13日
發(fā)明者王圣, 陳輝 申請人:比亞迪股份有限公司