[发明专利]一种能改善锂二次电池高温循环和存储性能的电解液

说明书

技术领域

本发明涉及锂二次电池技术领域，特别是涉及一种能改善锂二次电池高温循环和存储性能的电解液。

背景技术

锂二次电池是20世纪90年代出现的高能量电池，绿色环保、工作电压高、无记忆效应、寿命长、安全等优点，已广泛应用于军事和民用电器当中，如手机、笔记本电脑、播放器等，并在逐步向其他产品领域发展。同时用户对电池的使用时间及使用的环境温度也提出了越来越高的要求。

电解液作为锂二次电池的重要组成部分，其性能的好坏在很大程度上影响锂二次电池的电化学性能，如循环性能，容量保持，高温存储和安全性能等。然而，锂二次电池在高温循环和存储的过程中，锂二次电池的电化学性能逐渐降低，而且电池还会发生气胀。这主要是因为锂二次电池在高温(45～60℃)环境下，电解液在正极活性物质上的反应也随之加速，导致电池鼓胀，循环性能降低，而且存在安全风险。因此，在锂二次电池首次充放电过程中，寻求电解液中某种溶剂或添加剂能够在正极材料的表面发生反应形成良好而致密的保护膜，从而缓解电解液溶剂的分解，降低不可逆容量改善其高温循环和存储性能。

总而言之，很有必要开发出一种能够抑制电解液溶剂在正极上被氧化的、提高高温循环、存储和安全性能的锂二次电池电解液。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种能够抑制电解液溶剂在正极上被氧化的、提高高温循环、存储和安全性能的锂二次电池电解液。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种能改善锂二次电池高温循环和存储性能的电解液，包含锂盐、有机溶剂和添加剂，所述电解液中还含有高温成膜剂，所述的高温成膜剂为δ-戊内酯、γ-戊内酯、γ-己内酯、ε-己内酯中的一种或任意组合，所述的高温成膜剂占电解液总量的质量百分含量为0.5%～15%。

所述锂盐为六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、三氟甲基磺酸锂、高氯酸锂中的一种或任意组合，所述的锂盐占电解液总量的质量百分含量为5.0～20.0%。

所述有机溶剂是碳酸亚乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯中的一种或任意组合，所述的有机溶剂占电解液总量的质量百分含量为55.0～90.5%。

所述的添加剂为碳酸亚乙烯酯、1,3-丙烷磺内酯、氟代碳酸乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯中的一种或任意组合，所述的添加剂占电解液总量的质量百分含量为0.1%～10.0%。

所述的高温成膜剂占电解液总量的质量百分含量为5%～10%。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的锂二次电池电解液中加入高温成膜剂，能够在锂二次电池正极表面形成热稳定性优异的钝化膜，能够改善正极与电解液接触界面，抑制在较高的温度下电解液在正极材料上发生分解反应，克服了现有锂二次电池高温环境下使用和存储容量损失快、恢复率低和电池厚度膨胀快的缺点，从而改善了电池高温循环和存储特性。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

电解液的组成及组分质量份数如下：六氟磷酸锂占电解液总量的质量百分含量为10.0％，碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸丙烯酯分别占电解液总量的质量百分含量分别为21.0%、42.5%、21.0%，碳酸亚乙烯酯占电解液总量的质量百分含量为0.5%，δ-戊内酯占电解液总量的质量百分含量为5.0%。

实施例2

电解液的组成如下：四氟硼酸锂占电解液总量的质量百分含量为12.0%，碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸丙烯酯占电解液总量的质量百分含量分别为20.5%、41.0%、20.5％，1,3-丙烷磺内酯占电解液总量的质量百分含量为1.0％，γ-戊内酯占电解液总量的质量百分含量为5.0%。

实施例3

电解液的组成如下：六氟磷酸锂、四氟硼酸锂占电解液总量的质量百分含量分别为5.0%、5.0%,碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸丙烯酯占电解液总量的质量百分含量分别为20.5%、41.0%、20.5%，1,3-丙烷磺内酯占电解液总量的质量百分含量为1.0％，氟代碳酸乙烯酯占电解液总量的质量百分含量为2.0％，γ-己内酯占电解液总量的质量百分含量为5.0%。

实施例4