鋰離子二次電池及其電解液的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種鋰離子二次電池及其電解液。所述鋰離子二次電池的電解液，包括：非水有機(jī)溶劑；鋰鹽，溶解在非水有機(jī)溶劑中；以及添加劑，溶解在非水有機(jī)溶劑中。所述添加劑包括具有式I、式II或式III結(jié)構(gòu)的順丁烯酯類化合物，所述順丁烯酯類化合物質(zhì)量為所述非水有機(jī)溶劑總質(zhì)量的0.5%～3%，其中，R1和R2分別獨(dú)立地選自鹵代烷基、鹵代烯烴基、鹵代苯基、鹵代聯(lián)苯基中的一種，所述鹵素為F、Cl或Br，所述鹵代為單取代、部分取代或全取代。本發(fā)明的鋰離子二次電池包括上述鋰離子二次電池的電解液。本發(fā)明的鋰離子二次電池能夠有效改善其在高溫高電壓下的首次放電容量以及存儲(chǔ)性能。
【專利說(shuō)明】鋰離子二次電池及其電解液
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電池領(lǐng)域，尤其涉及一種鋰離子二次電池及其電解液。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著筆記本電腦、手機(jī)、掌上游戲機(jī)、平板電腦等電子移動(dòng)設(shè)備能實(shí)現(xiàn)越來(lái)越多的功能，人們對(duì)作為其主要驅(qū)動(dòng)能源的鋰離子二次電池的要求也越來(lái)越高。鋰離子二次電池在電動(dòng)汽車、智能電網(wǎng)等方面的應(yīng)用技術(shù)也日趨成熟。延長(zhǎng)鋰離子二次電池的使用壽命并提高其安全性能成為目前業(yè)界熱門的研究話題之一。
[0003]當(dāng)我們提高鋰離子二次電池的能量密度，特別是提高鋰離子二次電池的電壓時(shí)，相當(dāng)于提高電解液的電化學(xué)反應(yīng)的活性，這時(shí)電解液在正負(fù)極上將發(fā)生劇烈的氧化還原反應(yīng)，同時(shí)伴隨大量的副反應(yīng)的發(fā)生，鋰離子二次電池的性能將受到非常負(fù)面的影響。在實(shí)際使用中，電子產(chǎn)品還面臨如持續(xù)使用發(fā)熱或鋰離子二次電池的使用環(huán)境溫度升高等都可能使鋰離子二次電池處在高溫狀態(tài)，而在高溫下，電解液將受到更嚴(yán)格的考驗(yàn)，嚴(yán)重時(shí)由于鋰離子二次電池的膨脹變形導(dǎo)致鋰離子二次電池內(nèi)部發(fā)生短路或是鋰離子二次電池包裝脹破導(dǎo)致可燃性的電解液泄露，從而引起火災(zāi)等安全事故。因此需要有效的技術(shù)解決電解液的分解、鋰離子二次電池脹氣的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種鋰離子二次電池及其電解液，其能夠有效改善鋰離子二次電池在高溫高電壓下的首次放電容量以及存儲(chǔ)性能。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，在本發(fā)明的第一方面，本發(fā)明提供了一種鋰離子二次電池的電解液，包括:非水有機(jī)溶劑；鋰鹽，溶解在非水有機(jī)溶劑中；以及添加劑，溶解在非水有機(jī)溶劑中。所述添加劑包括具有式1、式II或式III結(jié)構(gòu)的順丁烯酯類化合物，所述順丁烯酯類化合物質(zhì)量為所述非水有機(jī)溶劑總質(zhì)量的0.5%?3%，其中，R1和R2分別獨(dú)立地選自鹵代烷基、鹵代烯烴基、鹵代苯基、鹵代聯(lián)苯基中的一種，所述鹵素為F、Cl或Br，所述鹵代為單取代、部分取代或全取代，
[0006]
【權(quán)利要求】
1.一種鋰離子二次電池的電解液，包括: 非水有機(jī)溶劑； 鋰鹽，溶解在非水有機(jī)溶劑中；以及 添加劑，溶解在非水有機(jī)溶劑中； 其特征在于， 所述添加劑包括具有式1、式II或式III結(jié)構(gòu)的順丁烯酯類化合物，所述順丁烯酯類化合物質(zhì)量為所述非水有機(jī)溶劑總質(zhì)量的0.5%~3%，其中，R1和R2分別獨(dú)立地選自鹵代烷基、鹵代烯烴基、鹵代苯基、鹵代聯(lián)苯基中的一種，所述鹵素為F、Cl或Br，所述鹵代為單取代、部分取代或全取代，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子二次電池的電解液，其特征在于，所述順丁烯酯類化合物質(zhì)量為所述非水有機(jī)溶劑總質(zhì)量的1%~2%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子二次電池的電解液，其特征在于，所述順丁烯酯類化合物選自C-1至C-9結(jié)構(gòu)中的一種或幾種，
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子二次電池的電解液，其特征在于，所述非水有機(jī)溶劑為碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二丙酯、碳酸甲乙酯(MEC)、碳酸甲丙酯、甲酸甲酯、乙酸乙酯、丁酸甲酯、丙烯酸甲酯、亞硫酸二甲酯、二乙基亞硫酸酯、酸酐、N-甲基吡咯烷酮、N-甲基甲酰胺、N-甲基乙酰胺、乙腈、N，N-二甲基甲酰胺、環(huán)丁砜、二甲亞砜、甲硫醚、Y-丁內(nèi)酯、四氫呋喃、含氟環(huán)狀有機(jī)酯、含硫環(huán)狀有機(jī)酯、含不飽和鍵環(huán)狀有機(jī)酯中的中的一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子二次電池的電解液，其特征在于，所述添加劑還包括碳酸亞乙烯酯(VC)、氟代碳酸乙烯酯、乙烯亞硫酸酯、丙烯亞硫酸酯、1，3-丙磺酸內(nèi)酯(PS)中的一種或幾種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子二次電池的電解液，其特征在于，所述鋰鹽為L(zhǎng)iPF6、LiBF4' LiBOB, LiClO4' LiAsF6, LiCF3SO3' Li (CF3SO2)2N 中的一種或幾種。
7.一種鋰離子二次電池，包括: 正極片； 負(fù)極片； 隔離膜，間隔于相鄰正極片和負(fù)極片之間；以及 電解液； 其特征在于， 所述電解液為根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的鋰離子二次電池的電解液。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鋰離子二次電池，其特征在于，所述正極片包含正極活性材料，所述正極活性材料為鋰過(guò)渡金屬?gòu)?fù)合氧化物。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鋰離子二次電池，其特征在于，所述鋰過(guò)渡金屬氧化物選自鋰鈷氧化物、鋰鎳氧化物、鋰錳氧化物、鋰鎳錳氧化物、鋰鎳鈷錳氧化物、鋰鎳鈷鋁氧化物中的一種或幾種。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鋰離子二次電池，其特征在于，所述負(fù)極片包括負(fù)極活性材料，所述負(fù)極活性材料選自軟碳、硬碳、人造石墨、天然石墨、硅、硅氧化合物、硅碳復(fù)合物、鈦酸鋰或能與鋰形成合金·的金屬中的一種或幾種。
【文檔編號(hào)】H01M10/0525GK103825048SQ201410068856
【公開(kāi)日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2014年2月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月27日
【發(fā)明者】葉士特, 付成華, 王阿忠, 褚春波 申請(qǐng)人:寧德新能源科技有限公司