[发明专利]锂离子电池及其电解液

说明书

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池及其电解液。

背景技术

锂离子电池具有高能量密度、长循环寿命、宽工作温度范围以及绿色环保等优点，目前已成为移动电子设备的主要能源。但是，近几年来移动电子设备，特别是智能手机轻薄化的飞速发展，对锂离子电池的能量密度提出了更高的需求。

为了提高锂离子电池的能量密度，通常使用具有更高充电截止电压的正极活性材料是一种非常有效的办法。但是，这些具有高充电截止电压的正极活性材料在高温高压下由于具有强氧化性，使得电解液很容易被氧化分解，从而产生大量的气体，进而造成锂离子电池失效。此外，锂离子电池在循环过程中也会因为电解液的氧化分解以及正极活性材料自身的副反应(如氧气的析出、过渡金属离子的溶出)使得其循环性能发生恶化。

因此，有效抑制高温高压下正极活性材料对电解液的氧化分解是提高锂离子电池高温高压下的存储性能和循环性能的关键。在锂离子电池中，常采用氟代碳酸乙烯酯(FEC)作为添加剂改善锂离子电池的循环性能，采用1,3-丙磺酸内酯(PS)作为添加剂来改善锂离子电池的高温存储性能。图1给出采用氟代碳酸乙烯酯(FEC)和1,3-丙磺酸内酯(PS)作为添加剂的锂离子电池在60℃下存储30天后的厚度膨胀率。图2给出采用氟代碳酸乙烯酯(FEC)和1,3-丙磺酸内酯(PS)作为添加剂的锂离子电池在45℃下循环后的容量保持率。从图1可以看出，在4.4V充电截止电压下，使用氟代碳酸乙烯酯(FEC)和1,3-丙磺酸内酯(PS)的锂离子电池具有很好的存储性能，但当电压为4.45V时，锂离子电池的存储性能明显恶化。从图2可以看出，4.45V条件下的锂离子电池的循环性能明显不如4.4V下的锂离子电池的循环性能。

发明内容

鉴于背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种锂离子电池及其电解液，所述锂离子电池在高温高压下具有优良的存储性能和循环性能。

为了实现上述目的，在本发明的第一方面，本发明提供了一种锂离子电池的电解液，其包括：非水有机溶剂；锂盐，溶解在非水有机溶剂中；以及添加剂。所述添加剂包括氟代碳酸乙烯酯(FEC)、1,3-丙磺酸内酯(PS)以及含氰基的钛酸酯。

在本发明的第二方面，本发明提供了一种锂离子电池，其包括：正极片，包括正极集流体和设置于正极集流体上且包含正极活性材料、导电剂、粘结剂的正极膜片；负极片，包括负极集流体和设置于负极集流体上且包含负极活性材料、导电剂、粘结剂的负极膜片；隔离膜，间隔于正极片和负极片之间；以及电解液。其中，所述电解液为根据本发明第一方面的锂离子电池的电解液。

相对于现有技术，本发明的有益效果为：

本发明的锂离子电池在高温高压下具有优良的存储性能和循环性能。

附图说明

图1为采用氟代碳酸乙烯酯(FEC)和1,3-丙磺酸内酯(PS)作为添加剂的锂离子电池在60℃下存储30天后的厚度膨胀率；

图2为采用氟代碳酸乙烯酯(FEC)和1,3-丙磺酸内酯(PS)作为添加剂的锂离子电池在45℃下循环后的容量保持率。

具体实施方式

下面详细说明根据本发明的锂离子电池及其电解液以及对比例、实施例和测试结果。

首先说明根据本发明第一方面的锂离子电池的电解液。

根据本发明第一方面的锂离子电池的电解液，包括：非水有机溶剂；锂盐，溶解在非水有机溶剂中；以及添加剂。所述添加剂包括氟代碳酸乙烯酯(FEC)、1,3-丙磺酸内酯(PS)以及含氰基的钛酸酯。