[发明专利]一种改善锂离子二次电池高温电化学性能的电解液

说明书

技术领域

本发明涉及高能电池技术领域，特别是关于一种改善锂离子二次电池高温电化学性能的电解液。

背景技术

随着锂离子电池应用领域的扩展，对锂离子电池的高温储存以及储存后电化学性能提出了更高的要求。现有技术现状是：饱电态高温85度储存4小时，整体电池厚度增加超过10％，整体电池容量保持率不超过90％，恢复率不超过95％，高温储存后整体电池循环性能较差-100次循环容量保持率不超过85％。

发明内容

本发明的目的是提供一种电解液，其有效改善锂离子二次电池高温电化学性能。

本发明提供了一种改善锂离子二次电池高温电化学性能的电解液，含有有机溶剂和锂盐电解质，所述电解液还含有硼酸根基团类锂盐的添加剂。

所述的硼酸根基团类锂盐的组份为：Li_xB_yO_zD_w，其中

锂元素含量为：0≤x≤3；

硼元素含量为：0≤y≤2；

氧元素含量为：0≤z≤32；

D元素可以为：C，S，P，Se，As为其中一种元素或者为他们组合体；其含量为：0≤w≤16。

所述的电解液中还包含内酯类溶剂。

所述内酯类分子式为：C_xH_2x-2O₂，其中，x值的范围为：2≤x≤10。

所述的硼酸根基团锂盐占总重量的0.1％～30％，所述的内酯类占总重量的0.5％～80％，所述的机溶剂成份及各成份所占的总重量的百分比为：EC含量为5％～80％；EMC含量为0％～95％；DEC含量为0％～95％；MPC含量为0％～95％；PC含量为0％～80％；所述的电解质锂盐为LiPF₆，浓度为0.1M～3M。

所述的机溶剂成份及各成份所占的总重量的百分比为：EC/EMC＝1/1(质量比)，LiPF₆浓度为1.2M，内酯类添加量为：10％(整体质量含量)，硼酸根基团锂盐添加量为：3％(整体质量含量)。

所述的机溶剂成份及各成粉所占的总重量的百分比为：EC/DEC＝1/1(质量比)，LiPF₆浓度为1.2M，内酯类添加量为：10％(整体质量含量)，硼酸根基团锂盐添加量为：3％(整体质量含量)。

所述的机溶剂成份及各成份所占的总重量的百分比为：EC/MPC＝1/1(质量比)，LiPF₆浓度为1.2M，内酯类添加量为：10％(整体质量含量)，硼酸根基团锂盐添加量为：3％(整体质量含量)。

所述的机溶剂成份及各成份所占的总重量的百分比为：EC/EMC/DEC/MPC/PC＝3/2/2/2/1(质量比)，LiPF₆浓度为1.2M，内酯类添加量为：10％(整体质量含量)，硼酸根基团锂盐添加量为：3％(整体质量含量)。

所述的机溶剂成份及各成份所占的总重量的百分比为：

EC/DEC/PC＝1/2/1(质量比)，LiPF₆浓度为1.0M，内酯类添加量为：8％(整体质量含量)，硼酸根基团锂盐添加量为：2％(整体质量含量)。

本发明通过在电解液中加入含有硼酸根基团类锂盐物质添加剂，可以解决锂离子电池石墨类负极的热稳定性以及改善循环等电化学性能；但该硼酸根基团类锂盐物质会在锂离子电池正极材料如钴酸锂等表面发生高温高电位条件下的氧化反应；因此我们在加入含有硼酸根基团类锂盐物质添加剂的电解液中引入内酯类溶剂，组成新型电解液体系，该内酯类溶剂降低了新型电解液体系与正极材料的反应活性；使得新型电解液体系与锂离子二次电池正负极具有更好的兼容性，更优秀的高温电化学特性。本发明解决了锂离子二次电池，饱电态高温90℃储存24小时，整体电池厚度增加不超过5％，整体电池容量保持率在95％以上，容量恢复率在98％以上，高温储存后整体电池具有良好的循环性能-100次循环容量保持率在95％以上。本发明的锂离子电池用高温电解液具有更好的高温储存以及循环使用效果。

具体实施方式

下面，详细说明本发明的实施形态。本发明不限于实施形态。