[发明专利]改善电池高温性能的锂离子电池非水电解液

说明书

  [技术领域]

本发明涉及一种锂离子电池电解液，尤其涉及一种改善电池高温性能的锂离子电池非水电解液。

  [背景技术]

锂离子电池因其具有工作电压高、能量密度高、环境友好、循环稳定、安全等优点，被广泛应用于笔记本电脑、手机、MP4等等各种电子设备中。但随着电子设备中电池容量的提高，人们对锂离子电池的工作电压和能量密度也提出了更高的要求。但是，随着工作环境对水分温度要求提高，电解液中水份含量过高导致其与电解液的反应也随之加速，产生HF最终导致常温及高温下气胀严重，循环性能降低，严重制约了电池性能性能的发挥。

  [发明内容]

本发明要解决的技术问题是提供一种能降低电解液中水分和HF含量、提高电池充放电循环性能优良的改善电池高温性能的锂离子电池非水电解液。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：本发明包括有机溶剂、锂盐以及添加剂，所述溶剂为环状碳酸酯或链状碳酸酯中的至少一种，所述添加剂包括1,3-丙磺酸内酯、硅氮烷和醚腈类添加剂，其中，按重量份计，所述有机溶剂为100重量份、所述1,3-丙磺酸内酯为1～5重量份、所述硅氮烷为0.01～1重量份、所述醚腈类添加剂为1～5重量份。 

    优化的，所述添加剂还包括常规添加剂，所述常规添加剂为0.1～5重量份，所述常用添加剂为碳酸亚乙烯、乙烯基碳酸乙烯醋、1，3-丙烷磺酸内酯、1,4-丁磺酸内酯和丙烯基-1,3-磺酸内酯中的至少一种。 

    优化的，所述环状碳酸酯为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯和氟代碳酸乙烯酯或γ-丁内酯中的至少一种。 

    优化的，所述链状碳酸酯为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯和碳酸乙丙酯中的至少一种。 

    优化的，所述硅氮烷为六甲基二硅氮烷、七甲基二硅氮烷或氟代硅氮烷中的至少一种。 

    优化的，所述的醚腈类添加为乙二醇单丁醚、乙二醇双(丙腈)醚、1,2,3-三(2-氰氧基)丙烷的至少一种。 

    优化的，所述锂盐在所述有机溶剂中的摩尔浓度为0.8～1.5mol/L，所述锂盐为LiPF₆、LiBF₄、LiC10₄、LiAsF₆、LiCF₃SO₂、LiN (CF₃S0₂)₂、LiBOB，LiDFOB、LiPF₄C₂0₄或LiN (C₂F₅S0₂)₂中的至少一种。 

本发明的有益效果是：通过将硅氮烷、1,3～丙磺酸内酯、醚腈类添加剂的联合使用，醚腈类物质能吸收少量水和HF，形成酰胺类物质，降低由于HF和POF3等的催化，使电解液溶剂分解造成的高温胀气消除，腈类物质在首次充放电过程中会在正极表面形成稳定膜，有效抑制正极氧化电解液，从而抑制高温胀气，在高温存储条件下，所述锂盐的分解，HF、PF6等会使得非水电解液呈酸性，在酸性溶液中，在非水电解液正极表面处的氧化反应会加速，然而，具有醚键的二腈化合物的醚基中的氧(-0-)会与非水电解液中的HF、PF6等形成键，由此，可防止酸性溶液的形成，以限制非水电解液的氧化和分解反应的加速，硅氮烷可以抑制电解液在储存过程中LiPF6的水解及热解,减少电解液中H2O和HF的含量,明显提高锂离子电解液的储存稳定性及热稳定性,同时可以改善锂离子电池的电化学性能和循环性能，1，3丙磺酸内酯(PS)可以在负极形成致密的SEI膜，能有效改善锂离子二次电池的高温存储特性，以上三种添加剂的联合使用显著改善电解液中水分含量和HF含量，明显改善高温储存和高温循环性能 

 [具体实施方式]