[发明专利]一种电解液

说明书

技术领域

本发明涉及一种高能锂离子动力电池，特别是关于一种改善磷酸铁锂正极动力型锂离子电池高温电化学性能的电解液。

背景技术

随着锂离子动力电池应用领域的扩展，对磷酸铁锂正极动力型锂离子电池的高温储存以及高温循环电化学性能提出了更高的要求。现有技术现状是：磷酸铁锂动力型锂离子电池高温45度长期储存或循环，整体电池容易产生厚度增加，整体电化学性能下降等缺点，尤其是整体电池高温(大于45℃)循环性能较差——300次循环，容量保持率不超过70％。

发明内容

本发明的目的就是为了避免背景技术中的不足之处，提供一种具有改善磷酸铁锂正极动力型锂离子电池高温电化学性能的电解液。

为达到上述目的，本发明一种电解液，含有有机溶剂和锂盐电解质，所述电解液还含有磺酸根基团类锂盐的组份。

对于本发明的一种优化，所述的磺酸根基团类锂盐的组份为：LixSyOzCwFvNu，其中：

锂元素含量为：0≤x≤2；

硫元素含量为：0≤y≤4；

氧元素含量为：0≤z≤8；

碳元素含量为：0≤w≤16；

氟元素含量为：0≤v≤64；

氮元素含量为：0≤u≤4。

对于本发明的一种优化，所述的磺酸根基团锂盐占总重量的0.05％～25％，所述的有机溶剂成份及各成份所占的总重量的百分比为：碳酸乙烯酯含量为0％～90％；碳酸甲乙酯含量为0％～95％；碳酸二乙酯含量为0％～95％；碳酸甲丙酯含量为0％～95％；碳酸丙烯酯含量为0％～90％；内酯类溶剂含量为0％～90％；所述的电解质锂盐为六氟磷酸锂，六氟砷酸锂，四氟硼酸锂其中的任意一种(或者多种)，浓度为0.0M～3M。

对于本发明的一种优化，所述的有机溶剂成份及各成份所占的总重量的质量百分比为：碳酸乙烯酯/碳酸甲乙酯＝1/1，六氟磷酸锂浓度为0.5M，磺酸根基团锂盐组份的整体质量含量为：7％。

对于本发明的一种优化，所述的有机溶剂成份及各成份所占的总重量的质量百分比为：碳酸乙烯酯/碳酸二乙酯＝1/1，六氟砷酸锂浓度为0.5M，磺酸根基团锂盐组份的整体质量含量为：7％。

对于本发明的一种优化，所述的有机溶剂成份及各成份所占的总重量的质量百分比为：碳酸乙烯酯/碳酸甲丙酯＝1/1，四氟硼酸锂浓度为0.5M，磺酸根基团锂盐组份的整体质量含量为：7％。

对于本发明的一种优化，所述的有机溶剂成份及各成份所占的总重量的质量百分比为：碳酸乙烯酯/碳酸甲乙酯/碳酸二乙酯/碳酸甲丙酯/碳酸丙烯酯＝3/2/2/2/1，六氟砷酸锂浓度为0.1M，磺酸根基团锂盐组份的整体质量含量为：12％。

对于本发明的一种优化，所述的有机溶剂成份及各成份所占的总重量的质量百分比为：碳酸乙烯酯/碳酸二乙酯/碳酸丙烯酯＝1/2/1，四氟硼酸锂浓度为1.5M，磺酸根基团锂盐组份的整体质量含量为：1％。

本发明通过在电解液中加入含有磺酸根基团类锂盐物质组份，可以解决磷酸铁锂动力型锂离子电池高温储存与循环稳定性较差的缺点。本发明可以有效阻止高温条件下，磷酸铁锂正极中铁元素在电解液体系中的溶解，以及阻止电解液体系中痕量铁元素在负极被还原；从而大幅改善了磷酸铁锂动力型锂离子电池高温储存与循环电化学性能。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。本发明解决了磷酸铁锂动力型锂离子二次电池，高温60℃储存24天，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；整体电池具有良好的高温循环性能——高温60℃，300次循环容量保持率在95％以上。本发明的磷酸铁锂动力型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

实施例1：一种电解液，含有有机溶剂和锂盐电解质，所述电解液还含有磺酸根基团类锂盐的组份。本发明的电解液采用了新型溶剂体系组合，如碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸丙烯酯以及内酯类溶剂等，采用了新型电解液组份，如含有磺酸根基团类锂盐物质等；电解质体系为六氟磷酸锂，六氟砷酸锂，四氟硼酸锂。其中所述的新型磺酸根基团锂盐组份可以概括为：LixSyOzCwFvNu，其中

锂元素含量为：0≤x≤2；

硫元素含量为：0≤y≤4；

氧元素含量为：0≤z≤8；

碳元素含量为：0≤w≤16；

氟元素含量为：0≤v≤64；

氮元素含量为：0≤u≤4。