相比鋰離子電池1#~18 #檢測得到的厚度增加率、內(nèi)阻增加 率，鋰離子電池1~7的厚度增加率、內(nèi)阻增加率整體上有所提升，而相比鋰離子電池1#~ 18#檢測得到的剩余容量保持率以及恢復(fù)容量比率，鋰離子電池1~7的剩余容量保持率以 及恢復(fù)容量比率卻是大幅度的下降。
[0095] 由此，可以得知：由本申請?zhí)峁┑碾娊庖簯?yīng)用到鋰離子電池中后，能夠提升鋰離子 電池在高電壓下的高溫存儲性能。
[0096] (2)首次效率和45°C存儲性能測試
[0097] 將鋰離子電池 1#~18 #，鋰離子電池 1~7均分別進(jìn)行下述測試：
[0098] 在45 °C下，將鋰離子電池以0. 5C的倍率恒流充電至4. 4V，然后恒壓充電至電流為 0.05C，然后用0.5C恒電流放電至3.0V，檢測得出首次效率，另外，按照上述充電/放電的循 環(huán)條件，分別檢測得出鋰離子電池循環(huán)50次、100次、200次和300次后的容量保持率，結(jié)果 示于表4。另外，各個鋰離子電池中所用到的電解液也示于表4中。
[0099] 其中，首次效率=(首次放電容量/首次充電容量）X 100%，循環(huán)后的容量保持率 =(對應(yīng)循環(huán)次數(shù)后的放電容量/首次放電容量）X 100%。
[0100] 表 4

[0103] 從上述表4可以得出，相比鋰離子電池1#~18#檢測得到的首次效率，鋰離子電池 1~7的首次效率整體均有所下降，而相比鋰離子電池1#~18 #循環(huán)50次、100次、200次、 300次后檢測得到的容量保持率，鋰離子電池1~7循環(huán)50次、100次、200次、300次后檢 測得到的容量保持率均大幅下降。
[0104] 由此，可以得知：由本申請?zhí)峁┑碾娊庖簯?yīng)用到鋰離子電池中后，能夠提升鋰離子 電池在高電壓下的首次效率和循環(huán)性能。
[0105] (3)過充性能測試
[0106] 將鋰離子電池1#~18 #，鋰離子電池1~7均分別進(jìn)行下述測試：
[0107] 在25°C的條件下，準(zhǔn)備5只相同的鋰離子電池，上述5只均在以IC的恒定電流和 IOV的恒定電壓開始充電，直至過度充電，同時測定鋰離子電池的峰值溫度以及達(dá)到峰值溫 度所用的時間并取其平均值，其中，從4. 4V開始計時測定鋰離電池的峰值溫度以及達(dá)到峰 值溫度所用的時間，同時觀察過充后鋰離子電池的狀態(tài)并進(jìn)行統(tǒng)計，結(jié)果示于表5。另外，各 個鋰離子電池中所用到的電解液也示于表5中。
[0108] 表 5
[0109]

[0111] 由上述表5可以得知：相比鋰離子電池1#~18#檢測得到的峰值溫度，鋰離子電池 1~7的峰值溫度均大幅提升，而相比鋰離子電池1#~18#達(dá)到峰值溫度所用的時間，鋰離 子電池1~7達(dá)到峰值溫度所用的時間明顯縮短，另外，相比對鋰離子電池1#~18#進(jìn)行測 試后的相關(guān)的狀態(tài)觀察，鋰離子電池1~7均不同程度的出現(xiàn)了泄露、起火的現(xiàn)象。
[0112] 由此，可以得知：由本申請?zhí)峁┑碾娊庖簯?yīng)用到鋰離子電池中后，能夠提升鋰離子 電池在高電壓下的耐過沖性能，并且大大提高了鋰離子電池在高電壓下的安全性能。
[0113] (5)SEI膜的阻抗電阻以及電荷轉(zhuǎn)移電阻的測定
[0114] 將鋰離子電池1#~18 #，鋰離子電池1~7均分別進(jìn)行下述測試：
[0115] 在45 °C下，將鋰離子電池以0. 5C的倍率恒流充電至4. 4V，再以恒壓充電至電流為 0. 05C后，以0. 5C恒電流放電至3. 85V，然后使用德國的Zahner頂6ex電化學(xué)工作站，對放 電至3. 85V的禪離子電池講行電化學(xué)陽.抗譜（Electrochemical Impedance Spectroscopy, 簡寫為EIS)的測試，獲得了膜的阻抗電阻Rf和電荷轉(zhuǎn)移電阻Rct，其中，膜的阻抗電阻Rf 和電荷轉(zhuǎn)移電阻Rct的數(shù)值反映了 SEI膜的厚度的大小。需要說明的是，當(dāng)膜的阻抗電阻 Rf和電荷轉(zhuǎn)移電阻Rct越大，則SEI膜的厚度越大；當(dāng)膜的阻抗電阻Rf和電荷轉(zhuǎn)移電阻 Rct越小，則SEI膜的厚度越小。反之亦然，也就是說，當(dāng)SEI膜厚度越大，則膜的阻抗電阻 Rf和電荷轉(zhuǎn)移電阻Rct越大；當(dāng)SEI膜厚度越小，膜的阻抗電阻Rf和電荷轉(zhuǎn)移電阻Rct越 小。
[0116]表 6

[0119] 注："mohm"表示毫歐姆。
[0120] 從上述表6可以得知，相比由鋰離子電池1#~18#檢測得到的膜的阻抗電阻Rf和 電荷轉(zhuǎn)移電阻Rct，由鋰離子電池1~7得到的膜的阻抗電阻Rf和電荷轉(zhuǎn)移電阻Rct均有 大幅度的下降，可以得知對比例中得到的電解液并未在鋰離子電池的陰極和陽極形成有效 的保護(hù)膜。
[0121] 由此可以得知，由本申請?zhí)峁┑碾娊庖簯?yīng)用到鋰離子電池中后，在鋰離子電池的 陰極和陽極的成膜更有效，且形成的SEI膜的厚度較小，使得鋰離子電池的動力學(xué)提升，例 如更有利于鋰離子的迀移。
[0122] 根據(jù)上述說明書的揭示，本申請所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對上述實施方式進(jìn)行 適當(dāng)?shù)淖兏托薷?。因此，本申請并不局限于上面揭示和描述的【具體實施方式】，對本申請的 一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本申請的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種電解液，其特征在于，包括有機(jī)溶劑、鋰鹽、碳酸亞乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯以及 組合添加劑，其中，所述組合添加劑包括以下重量百分?jǐn)?shù)的成份： 丙磺酸內(nèi)酯 電解液的總重量的〇. 1~7% ; 硫酸亞乙酯 電解液的總重量的0. 1~7% ; 己二腈 電解液的總重量的〇. 1~9%。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解液，其特征在于，所述碳酸亞乙烯酯的含量為電解液的 總重量的0. 1~3%，和/或所述氟代碳酸乙烯酯的含量為電解液的總重量的0. 1~10%。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解液，其特征在于，所述丙磺酸內(nèi)酯的含量為電解液的總 重量的〇. 8~6. 5%。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解液，其特征在于，所述硫酸亞乙酯的含量為電解液的總 重量的〇. 3~5. 5%。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解液，其特征在于，所述己二腈的含量為電解液的總重量 的 0? 4 ~8. 5% 〇6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解液，其特征在于，所述鋰鹽為六氟磷酸鋰、四氟硼酸鋰、 六氟砷酸鋰、高氯酸鋰、三氟磺酰鋰、二（三氟甲基磺酰）亞胺鋰、雙（氟磺酰）亞胺鋰和三 (三氟甲基磺酰）甲基鋰中的一種或多種。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解液，其特征在于，所述鋰鹽的含量為使得鋰鹽在電解液 中的摩爾濃度為〇? 7~I. 3mol/L〇8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解液，其特征在于，所述有機(jī)溶劑為碳酸乙烯酯、碳酸丙烯 酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、y-丁內(nèi)酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、丙酸乙酯和四 氫咲喃中的一種或多種。9. 一種鋰離子電池，其特征在于，包括正極片、負(fù)極片、鋰電池隔膜和權(quán)利要求1~8中 任一項所述的電解液，其中，所述正極片包括正極集流體和設(shè)置于所述正極集流體上的正 極活性物質(zhì)層，所述正極活性物質(zhì)層包括正極活性材料、粘接劑和導(dǎo)電劑，所述負(fù)極片包括 負(fù)極集流體和設(shè)置于所述負(fù)極集流體上的負(fù)極活性物質(zhì)層，所述負(fù)極活性物質(zhì)層包括負(fù)極 活性材料、粘接劑和導(dǎo)電劑。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的鋰離子電池，其特征在于，所述正極活性材料為LiCoO 2、 LiMn2O4 和 Li (CoxNiyMnlxy) O2中的一種或多種，其中，0.3 < X < 0.8,0? I < y < 0.4， 0. 6彡x+y彡0. 9 ;所述負(fù)極活性材料選自石墨和娃中的一種或多種。
【專利摘要】本申請涉及一種電解液以及包括該電解液的鋰離子電池，其中，電解液包括有機(jī)溶劑、鋰鹽、碳酸亞乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯以及組合添加劑，所述組合添加劑包括電解液的總重量的0.1～7％的丙磺酸內(nèi)酯，電解液的總重量的0.1～7％的硫酸亞乙酯，電解液的總重量的0.1～9％的己二腈。將本申請?zhí)峁┑碾娊庖?，?yīng)用到鋰離子電池中，能夠大幅提升鋰離子電池在4.4V以上的高電壓下的首次效率、循環(huán)性能、高溫存儲性能、耐過充性能以及安全性能。
【IPC分類】H01M10/0567, H01M10/0525
【公開號】CN105098244
【申請?zhí)枴緾N201510477524
【發(fā)明人】王可飛, 韓昌隆, 付成華
【申請人】寧德新能源科技有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年8月6日