[发明专利]一种锂离子电池电解液及含有该电解液的锂离子电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种锂离子电池电解液，以及使用了这种电解液的锂离子电 池。

背景技术

近年来，手机、笔记本电脑、PDA等移动信息末端的小型，轻型化在急 速发展，对其电源的要求也越来越高，锂离子电池在这方面有着非常大的优 势。锂离子电池的各主要组成部分，如正极材料、负极材料以及电解液都有 了很大的发展。而电解液对锂离子电池的各种性能，包括安全性、循环性能、 储存性能、充放电性能影响的研究日益深入。

一般来说使用六氟磷酸锂(LiPF₆)是锂离子电池的电解液最常用的锂 盐，但六氟磷酸锂(LiBF₄)等锂盐也随着对其研究，优势的体现，现在也 经常和LiPF6混用使用。另外，随着研究者们对硼酸类锂盐关注和研究，发 现硼酸类锂盐如二氟双草酸硼酸锂(LiFOB)或双草酸硼酸锂(LiBOB)等 有诸多优势，逐渐被用到锂离子电池非水电解液中来。硼酸类锂盐在电解液 中添加效果显著，但是存在一些缺陷。

CN101154753A公开了一种锂离子电池非水电解液，其电解质中含有电 解质的总质量的0.1质量％以上、2质量％以下的选自由以式(1)表示的化 合物及以式(2)表示的化合物构成的组中的一种或者多种化合物，和电解 质的总质量的0.1质量％以上4质量％以下的芳香族化合物。其中式(1)化 合物为LiFOB，式(2)化合物为LiBOB，该非水电解液使用LiFOB时添加 芳香族化合物可以使锂电池的一些电化学性能有所提高，降低高温时电池的 膨胀。

然而该方法有如下缺点：1、LiFOB和芳香族化合物的使用都会影响电解 液的电导率，电池的大电流放电性能和低温性能也会受到影响。2、该电池 在循环过程的容量剩余率会偏低。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有锂离子电池的高温储存性能及循环性能 差的缺陷，提供一种能够提高锂离子电池高温储存性能及循环性的新型电解 液。

本发明另一个目的是提供一种锂离子电池，所述锂离子电池使用本发明 的电解液。

本发明提供了一种新型锂离子电池电解液，包括溶剂、电解质锂盐，还 包括添加剂LiFOB和烯化不饱和化合物，所述烯化不饱和化合物的沸点在 180-250℃之间。

本发明另外还提供了一种锂离子电池，所述锂离子电池包括壳体、置于 壳体内的正极、负极、隔膜和电解液，所述锂离子电池的电解液使用本发明 的电解液。

本发明提供的电解液，由于添加了LiFOB和烯化不饱和化合物，LiFOB 有良好的热稳定性，因此在高温贮存条件下能有效的减少了使用本发明锂离 子电池的气体膨胀；而烯化不饱和化合物如乙烯砜(VS)具有抑制气体产生 的功能，更重要的是本发明的发明人发现它能有效的抑制电池在循环过程中 SEI膜的分解，进而提高了电池的容量剩余率，使是使用本发明电解液的锂 离子电池的循环性能得到改善。因而，本发明提供的锂离子电池的电解液， 在添加了LiFOB和烯化不饱和化合物后，显著改善了使用本发明电解液的 制备的锂离子电池的高温储存性能和循环性能。

附图说明

图1为使用本发明锂离子电池电解液的具体实施例1-6制成的电池A1-6和 比较例1-4制成的电池B1-4循环性能测试结果图。

具体实施方案

本发明提供一种锂离子电池电解液，包括溶剂，电解质锂盐，还包括添 加剂LiFOB和烯化不饱和化合物，所述烯化不饱和化合物的沸点在 180-250℃之间。

所述LiFOB占电解液总质量的1～5wt％，优选1～2wt％；所述烯化不 饱和化合物占电解液总质量的1～10wt％，所述LiFOB为本领域公知的 LiFOB。

所述烯化不饱和化合物选自乙烯砜(VS)、二甲基亚砜(DMSO)以及 它们的衍生物中的一种或一种以上，优选乙烯砜；乙烯砜占电解液总质量的 2～5wt％，优选2～wt％。

对于LiFOB添加量来说，用量太少高温贮存厚度膨胀的改善不明显， 用量过多电池的倍率大电流放电会受到影响，一般来说合适的用量为 1～5wt％，优选1～2wt％，对于乙烯砜的添加量来说添加量过少循环性能的改 善不明显，添加量过大对其它介电常数较大的组分如EC有影响，导致电池 化成后的放电容量下降，因此理想的用量是在2～5wt％范围内，优选2～3wt ％。