[发明专利]电解液及二次电池

说明书

本发明提供一种电解液及二次电池，所述电解液包括电解质盐、有机溶剂以及添加剂，所述添加剂包括氧化电势为4.5V～5.0V的第一添加剂以及第二添加剂。在本发明的电解液中，同时加入氧化电势为4.5V～5.0V的第一添加剂以及第二添加剂，其能够有效改善二次电池过度充电引起的安全问题，同时改善二次电池在高温环境下的电化学性能。

技术领域

本发明涉及电池领域，尤其涉及一种电解液及二次电池。

背景技术

近年来，随着化石能源的日益枯竭及全球环境污染越来越严重，新能源汽车和清洁能源汽车行业作为新兴产业迅速崛起。行业的发展对动力电芯续航里程的要求越来越高，势必要求动力电芯在保持原有的高功率性能、长循环寿命、长存储寿命等性能的基础上，具备高的能量密度，这对于传统的二次电池是一个极大的挑战。为提高二次电池的能量密度，一般会采取的措施是提高二次电池的工作电压或者提高正极材料的克容量。但这两种措施都会给二次电池的安全性带来更大挑战。

二次电池的工作电压提高时，电解液更容易与正、负极发生氧化还原反应，特别是在高温条件下，电池内部副反应更加剧烈，导致二次电池胀气，严重的时候甚至会导致电池内部发生短路或使电池包装壳胀破导致可燃性的电解液泄露，有引起火灾等安全事故的风险。通常的做法是在电解液中引入环状磺酸酯，如1,3-丙磺酸内酯(PS)等物质作为添加剂，使其在二次电池首次充电过程时在正极表面形成钝化膜，从而减缓电解液在正极表面上的氧化，改善二次电池的胀气，但是其在负极表面也会形成钝化膜，且形成的钝化膜阻抗较大，在二次电池的使用过程中会导致负极表面长出枝晶。

因此，如何在提升二次电池的能量密度同时保持二次电池高的安全性一直是业界共同努力的方向。

发明内容

鉴于背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种电解液及二次电池，其能够有效改善二次电池过度充电引起的安全问题，同时改善二次电池在高温环境下的电化学性能。

为了达到上述目的，在本发明的一方面，本发明提供了一种电解液，其包括电解质盐、有机溶剂以及添加剂，所述添加剂包括氧化电势为4.5V～5.0V的第一添加剂以及第二添加剂。第一添加剂选自式1所示的化合物中的一种或几种，在式1中，R₁、R₂各自独立地选自C1～C10的含氟烷基、C1～C10的含氟烷氧基、C2～C5的含氟不饱和烃基(烯基、炔基)中的一种，R₃选自C1～C10的含氟烷基、C2～C5的含氟不饱和烃基(烯基、炔基)中的一种。在式1中，氟原子的个数及其取代位置并没有特别的限制，可根据实际需求进行选择。第二添加剂选自式2所示的化合物中的一种或几种，在式2中，n为1～3内的整数，R₄、R₅、R₆、R₇各自独立地选自H、卤素、C1～C10的烷基或卤代烷基、C1～10的烷氧基或卤代烷氧基中的一种。

在本发明的另一方面，本发明提供了一种二次电池，其包括正极片、负极片、隔离膜以及根据本发明一方面所述的电解液。

相对于现有技术，本发明至少包括如下所述的有益效果：

在本发明的电解液中，同时加入氧化电势为4.5V～5.0V的第一添加剂以及第二添加剂，其能够有效改善二次电池过度充电引起的安全问题，同时改善二次电池在高温环境下的电化学性能。

本发明的电解液尤其适合用于使用高镍含量正极活性材料的二次电池中，其能兼顾二次电池的高能量密度、高安全性以及优异的电化学性能，且二次电池还能兼顾高低温环境下的使用。

具体实施方式

下面详细说明根据本发明的电解液及二次电池。

首先说明根据本发明第一方面的电解液。