[发明专利]锂离子动力电池电解液及锂离子二次电池

说明书

本发明公开一种锂离子动力电池电解液及锂离子二次电池，其中电解液包括如下质量百分比的组成：锂盐混合物10％‑20％、耐高压的有机溶剂73％‑88.5％、稳定剂0.5％‑3％及辅助添加剂1％‑4％；本发明电解液的锂盐由多种锂盐构成，由于多种锂盐的协同作用，提高了六氟磷酸锂的稳定性；有机溶剂中含有热稳定性更高、氧化电位更高的腈类溶剂、砜类溶剂和氟代溶剂，使得该电解液可以在较高温度和电压下工作；电解液中添加了稳定剂，可以吸收电解液中的水，减少电解液中HF的生成，同时成膜添加剂的引入可以使电池的SEI膜更加致密和稳定，使电池具有更好的循环性能。

技术领域

本发明涉及锂电池技术领域，特别涉及一种锂离子动力电池电解液及锂离子二次电池。

背景技术

锂离子电池因为具有高比能量和高比功率而逐渐成为动力电池的首选，但是其也存在一定的安全问题，在一些条件下会出现起火甚至爆炸的现象，而这些现象主要是由于电解液在过充、高温等条件下不稳定引起的，因此采用更稳定的电解液对动力电池变得尤为重要。目前常用的动力电池电解液的主要组成成分有锂盐、有机溶剂以及添加剂，其中所用的锂盐以六氟磷酸锂为主，有机溶剂主要为碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯等碳酸酯类类溶剂，而常见的添加剂主要为成膜添加剂、阻燃添加剂、过充添加剂、以及高低温添加剂，其中常见的添加剂有碳酸乙烯酯，氟代碳酸酯、联苯、环己基苯以及二氟磷酸锂以及硫酸乙烯酯。

目前的动力电池的电解液锂盐还是六氟磷酸锂为主，溶剂是以碳酸酯类溶剂为主，这类电解液中锂盐在高温下会分解，电解液会在高压下进行氧化分解，且在高温和低温下的性能较差。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种锂离子动力电池电解液及锂离子二次电池，可以有效增强锂电池的稳定性。

首先，本发明提供一种锂离子动力电池电解液，具体技术方案如下：一种锂离子动力电池电解液，包括如下质量百分比的组成：锂盐混合物10％-20％、耐高压的有机溶剂73％-88.5％、稳定剂0.5％-3％及辅助添加剂1％-4％；

所述锂盐混合物包括六氟磷酸锂(LiPF₆)、双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)、硼酸类锂盐、磷酸类锂盐；

所述耐高压有机溶剂包括环状碳酸酯、链状碳酸酯以及具有耐高压作用的溶剂A；

所述稳定剂选自七甲基二硅氮烷或六甲基二硅氮烷；

所述辅助添加剂选自成膜添加剂、阻燃添加剂的一种或两种；

所述溶剂A包括砜类溶剂、腈类溶剂、氟代溶剂其中的一种或多种。

优选地，所述硼酸类锂盐选自双草酸硼酸锂(LiBOB)、二氟草酸硼酸锂(LiODFB)中的一种或者两种。

优选地，所述磷酸类锂盐选自二氟磷酸锂(LiPF₂O₂),二氟双草酸磷酸锂(LiPF₂(C₂O₄)₂)、草酸磷酸锂(LiPO₂C₂O₄)、四氟草酸磷酸锂(LiPF₄C₂O₄)中的一种或多种。

优选地，六氟磷酸锂(LiPF₆)的浓度为0.1-0.6mol/L，双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)的浓度为0.2-0.6mol/L，硼酸类锂盐的浓度为0.1-0.5mol/L，磷酸类锂盐的浓度为0.05mol/L-0.2mol/L。

优选地，所述环状碳酸酯为碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)的一种或两种。

优选地，所述链状碳酸酯为碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二甲酯(DMC)碳酸二乙酯(DEC)中的一种或多种。