[发明专利]一种改善聚合物锂离子二次电池高温性能的电解液

说明书

本发明提供一种改善聚合物锂离子二次电池高温性能的电解液，含有非水有机溶剂、负极成膜添加剂、锂盐电解质，所述电解液还含有一种选自结构式Ⅰ表示的占所述电解液总质量的0.5%‑10%的功能型添加剂；其中R1表示任选碳原子数1‑10的卤代烷基；R2和R3为卤原子、‑H、‑CN、或者是碳原子数1‑10的烷基（R1和R2可能相同也可能不同）。该功能型添加剂能在正极形成稳定的低阻抗电解质膜，有效的降低了正极的反应活性，从而进一步抑制电解液的分解。本发明的电解液克服了聚合物锂离子二次电池在高温存储时气胀严重及容量损失的缺点，同时该电解液体系与锂离子二次电池正负极具有更好的兼容性，更好的高温电化学特性、高温储存以及倍率放电性能。

技术领域

本发明涉及高能电池技术领域，特别是涉及一种改善聚合物锂离子二次电池高温性能的电解液。

背景技术

锂离子聚合物电池是现今世界上最先进的二次电池，已经逐步取代镍镉、铅酸电池，应用于手机、笔记本电脑、MP3、PDA、DV等数码产品中，逐渐成为了人们工作生活中不可或缺的必备用品。电池的安全性是影响电池应用的最主要因素，锂电池的气胀现象是影响电池安全性的主要因素，造成电池的性能下降。锂离子聚合物电池由于采用复合铝塑膜作为外包装材料，不能承受较大的内部气体压力，因此气胀现象更加成为了必要的解决因素。随着锂离子电池应用领域的扩展，对聚合物锂离子电池的高温储存以及储存后电化学性能提出了更高的要求。

中国专利201110055393.2提出一种锂离子聚合物电解质，其包括锂盐、非水溶剂及分散的聚合物。该方案通过添加聚合物可降低电池在高温条件下的厚度膨胀率，显著改善电池的高温存储性能。但该方案采用聚合物的共聚物提高了电解液的粘度，电解液电导率下降较多，倍率性能变差。

发明内容

本发明的目的是提供一种电解液，其有效改善聚合物锂离子二次电池高温性能，且不影响电池的倍率放电性能，本发明提供了一种改善聚合物锂离子二次电池高温性能的电解液改善聚合物锂离子二次电池高温性能的电解液，含有非水有机溶剂、负极成膜添加剂、锂盐电解质，所述电解液还含有一种选自结构式Ⅰ表示的占所述电解液总质量的0.5％-10％的功能型添加剂；

其结构式Ⅰ为

其中R1表示任选碳原子数1-10的卤代烷基；R2和R3为卤原子、-H、-CN、或者是碳原子数1-10的烷基。

所述的非水有机溶剂包括碳酸酯溶剂，所述碳酸酯溶剂为碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲丙酯(MPC)中的至少一种；还包括非碳酸酯溶剂，所述非碳酸酯溶剂为γ-丁内酯(GBL)、乙酸甲酯(MA)、乙酸乙酯(EA)、乙酸丙酯(PA)、丙酸甲酯(MP)、丙酸乙酯(EP)、丁酸甲酯(MB)、丁酸乙酯(EB)中至少一种。

所述的非水有机溶剂中的碳酸酯溶剂占电解液总质量的10％～50％，非碳酸酯溶剂占电解液总质量的10％～50％。

所述负极成膜添加剂包括氟代碳酸乙烯酯(FEC)、丙磺酸内酯(PS)、碳酸亚乙烯酯(VC)、三氟甲基碳酸乙烯酯(TFPC)、硫酸乙烯酯(DTD)、亚硫酸乙烯酯(ES)、乙烯基碳酸乙烯酯(VEC)、丙烯磺酸内酯(RPS)中的至少一种。

所述的负极成膜添加剂占总电解液总质量的0.5％～30％。

所述的锂盐电解质包括六氟磷酸锂(LiPF6)、双(氟磺酰)亚胺锂LiFSI、双(三氟甲基磺酰)亚胺锂(LiTFSI)、双草酸硼酸锂(LiBOB)、二氟草酸硼酸锂(LiODFB)、四氟硼酸锂(LiBF4)、碳酸锂Li2CO3、高氯酸锂LiClO4中的一种或者几种。

所述的锂盐电解质占电解液的总重量的百分比为5％～30％。