[发明专利]电解液和含有电解液的电池

说明书

本申请的实施例提供了电解液和含有该电解液的电池，电池的电解液包括：羧酸酯；环醚和腈化合物。本申请通过将羧酸酯引入溶剂体系中，同时结合腈化合物与环醚的使用，明显提升了电芯倍率性能，同时保证高温存储性能和高温循环性能。

技术领域

本申请的实施例涉及电池领域，更具体地，涉及电池的电解液和含有该电解液的电池。

背景技术

锂离子电池因其较高的能量密度，长循环寿命，及无记忆效应等优点，被广泛地用于智能手机、穿戴设备、消费级无人机以及电动汽车等领域；随着锂离子电池的广泛应用，信息技术的发展，对锂离子电池的要求除了常规性能外，又提出快速充放电的要求，因此如何满足锂离子电池的快速充放电成为当前行业内急需解决的问题。

影响锂离子电池的快速充放电的因素有很多，其中，电解液作为锂离子电池的重要组成部分，对其有着重大的影响。通过改善电解液能够有效地改善锂离子电池的动力学性能，减少大倍率极化，降低充电温升。链状羧酸酯具有低熔点、低粘度的特点，能有效地改善锂离子电池在常温和低温环境下大倍率充电特性，能够有效降低锂离子电池直流内阻从而降低充电过程的温升。但羧酸酯应用于高电压钴酸锂(LiCoO₂)等的锂离子电池时，由于锂离子电池充放电时存在较强的氧化性(LiCoO₂电极、活性氧)，容易导致羧酸酯的氧化分解。

因此，为了进一步拓宽羧酸酯溶剂的使用，提高羧酸酯电解液在高电压、高温体系中的稳定性，需要向羧酸酯电解液中加入更为合适的添加剂。

发明内容

本申请提供了在高电压下(＞4.35V)提高电池的高温稳定性的电解液，解决了因依靠羧酸酯提高动力学性能而带来的高温存储性能和高温循环性能变差的问题。

本申请将羧酸酯引入溶剂体系中，同时结合腈与环醚的使用，能明显提升电芯倍率性能，同时保证高温存储性能和高温循环性能。

本申请的实施例提供了一种电解液，包括：羧酸酯；以及环醚和腈化合物。

在上述电解液中，其中，所述环醚占所述电解液的总质量的百分比为0.01％～2％。

在上述电解液中，其中，所述腈化合物占所述电解液的总质量的百分比为0.5％～10％。

在上述电解液中，其中，所述环醚选自1,3-二氧戊环、1,3-二氧六环和1,4-二氧六环中的一种或多种。

在上述电解液中，其中，所述腈化合物选自以下化学式所示的化合物中的一种或多种，其中，R₁₁选自碳原子数为1～5的亚烷基、碳原子数为1～6的亚烷氧基中的一种；R₂₁、R₂₂各自独立地选自碳原子数为0～5的亚烷基；R₃₁、R₃₂、R₃₃各自独立地选自碳原子数为0～5的亚烷基、碳原子数为R₃₃

1～5的亚烷氧基中的一种：NC-R₁₁-CN、

在上述电解液中，其中，所述腈化合物选自以下化合物中的一种或多种：

在上述电解液中，其中，进一步包含锂盐，所述锂盐包含六氟磷酸锂、二氟磷酸锂、四氟硼酸锂、六氟砷酸锂、高氯酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂中的一种或多种。

在上述电解液中，其中，所述羧酸酯占所述电解液的总质量的百分比为5％～70％。

在上述电解液中，其中，所述羧酸酯的化学式为其中，R₁、R₂独立地选自碳原子数目介于1～5的烷烃基或卤代烷烃基。

在上述锂离子电池的电解液中，其中，所述羧酸酯包括乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯和丙酸丙酯中的一种或多种。