[发明专利]一种锂离子电池用电解液

说明书

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池用电解液。

背景技术

锂离子电池具有工作电压高、无记忆效应、自放电率小、循环寿命长和能量密度大等优点，应用于便携式电子设备、新能源汽车、储能和启动电源等领域。在相关领域内应用锂离子电池的同时，对锂离子电池在能量密度、循环性能、安全性能及稳定性等各方面性能的要求也随之提高，锂离子电池主要由正极极片、负极极片、隔膜、电解液和壳体组成，其中，电解液通常由锂盐和有机溶剂组成，电解液作为锂离子电池的重要组成部分，其性能对锂离子电池各方面性能的提高有直接的影响。

富镍系α-NaFeO₂型层状正极材料LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂具有较高的克容量和良好的倍率性能，是重要的锂离子电池正极材料之一。LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂锂离子电池的制作工艺包括制浆、涂膜、装配和化成四个步骤，其中，在对LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂锂离子电池实行装配步骤时，按照正极极片、隔膜、负极极片以及隔膜的次序重叠并卷绕后，放置在电池壳体内，最后向壳体内注入电解液，等待电解液对电池的正极极片和负极极片进行充分渗透后进行后续的步骤。

然而，由于LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂锂离子电池的电解液在粘度、凝固点、沸点、热稳定性和化学稳定性等方面的参数无法随着环境的变化自动调整，导致电解液与正极极片和负极极片之间的浸润性及兼容性较差，以及电解液与负极材料不能在短时间内形成有效且高质量的SEI(solid electrolyte interphase,固态电解质界面)膜，进而导致电解液对正极极片和负极极片的渗透时间长；同时，由于电解液的功能性和稳定性较低，导致LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂锂离子电池的循环稳定性和倍率性能低。

发明内容

本发明提供了一种锂电池用电解液，以解决因电解液在粘度、凝固点、沸点、热稳定性和化学稳定性等方面的参数无法随着环境的变化自动调整，导致电解液与正极极片和负极极片之间的浸润性及兼容性较差，以及电解液与负极材料不能在短时间内形成有效且高质量的SEI膜，进而导致电解液对正极极片和负极极片的渗透时间长；同时，由于电解液的功能性和稳定性较低，导致LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂锂离子电池的循环稳定性和倍率性能低的问题。

本发明提供了一种锂电池用电解液，应用于以LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂为正极材料的锂离子电池，该电解液包括：按重量百分比计，

所述锂盐的含量为5.0％-10.0％；

所述碳酸酯类化合物的含量为40.0％-70.0％；

所述离子液体的含量为10.0％-20.0％，所述离子液体的阴离子具有式(一)所示的化学结构，

所述离子液体的阳离子具有式(二)、式(三)、式(四)、式(五)、式(六)、式(七)所示的化学结构中的一种或多种，

其中，R₁-R₄和R₁₈-R₂₁分别独立的选择碳原子数为1-8的烷基或取代烷基；

R₅、R₆、R₁₂、R₁₃、R₂₆和R₃₁分别独立的选择碳原子数为1-6的烷基；

R₇-R₁₁、R₁₄-R₁₇、R₂₂-R₂₅和R₂₇-R₃₀分别独立的选择氢原子数、卤素原子数或碳原子数为1-6的烷基或取代烷基；