[发明专利]锂离子电池非水电解液及锂离子电池

说明书

为了解决现有锂离子电池电解液高温存储性能不足的问题，本发明提供了一种锂离子电池非水电解液。所述锂离子电池非水电解液包括如下结构式1所示的马来酸酐共聚物和结构式2所示的环状硫酸酯类化合物，所述式1中，R的单体是R1，R1为烯烃基化合物或含烯烃基的醚类化合物，n为正整数；所述式2中，R₂为C2‑C5的烃基或卤代烃基中的一种。所述锂离子电池非水电解液通过所述马来酸酐共聚物和环状硫酸酯类化合物的协同作用，可以同时在锂离子电池的正、负极形成有效的钝化膜，降低电解液在正、负极之间的副反应，从而有效改善锂离子电池的高温存储性能。

技术领域

本发明属于锂离子电池电解液技术领域，尤其涉及一种锂离子电池非水电解液及锂离子电池。

背景技术

锂离子电池是一种二次电池，依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。锂离子电池具有比能量高、比功率大、循环寿命长等特点，目前主要应用于3C数码类消费电子产品领域和新能源动力汽车和储能领域。随着新能源汽车续航里程的要求不断提高和数码类消费电子产品的尺寸不断小型化，高能量密度化成为目前锂离子电池的主要发展趋势，而提高锂离子电池工作电压是提高电池能量密度的有效途径。

锂离子电池工作电压的提高，虽然能够提高电池能量密度，但是与此同时，电池工作电压的提高往往也会劣化电池的性能。因为，一方面，电池正极的晶体结构在高电压条件下不稳定，充放电的过程中，电池正极的晶体结构会发生结构的塌陷，从而导致性能的恶化；另一方面，在高电压下，正极表面处于高氧化态下，活性较高，容易催化电解液氧化分解，电解液的分解产物容易在正极表面发生沉积，堵塞锂离子的脱嵌通道，从而恶化电池性能。

电解液是影响电池综合性能的关键因素，特别地，电解液中的添加剂对电池的各项性能的发挥尤其重要。因此，要充分发挥以三元镍钴锰材料作为正极的锂离子动力电池的性能，电解液的匹配是关键。

专利US9236634B2中公开了一种锂离子电池电解液，该电解液包含添加剂马来酸酐共聚物，马来酸酐共聚物作为添加剂可以改善4.2V～4.9V高电压锂离子电池的循环性能。但是，本领域工作人员发现，使用马来酸酐共聚物添加剂通常存在高温存储性能不足的问题。在电池循环后期却会出现衰减加速的情况，而且该类添加剂应用于电池中，会使电池出现长期高温存储气胀偏大的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锂离子电池非水电解液，旨在解决现有锂离子电池电解液高温存储性能不足的问题。

本发明的另一目的在于提供一种含有上述锂离子电池非水电解液的锂离子电池。

本发明是这样实现的，一种锂离子电池非水电解液，包括如下结构式1所示的马来酸酐共聚物和结构式2所示的环状硫酸酯类化合物，

所述式1中，R的单体是R1，R1为烯烃基化合物或含烯烃基的醚类化合物，n为正整数；所述式2中，R₂为C2-C5的烃基或卤代烃基中的一种。

优选的，所述马来酸酐共聚物的分子量为5万-200万。

优选的，所述马来酸酐共聚物包括下述结构式11-14所示化合物中的至少一种，

优选的，所述环状硫酸酯类化合物包括下述结构式21-23所示化合物中的至少一种，

优选的，以所述锂离子电池非水电解液的总重量为100％计，所述马来酸酐共聚物的重量百分含量为0.1-5％。

优选的，以所述锂离子电池非水电解液的总重量为100％计，所述环状硫酸酯类化合物的重量百分含量为0.1-5％。

优选的，所述锂离子电池非水电解液还包括环状碳酸酯类化合物或环状磺酸内酯类化合物中的至少一种。