[发明专利]一种锂离子电池电解液用功能添加剂、锂离子电池电解液、锂离子电池

说明书

本发明涉及一种锂离子电池电解液用功能添加剂、锂离子电池电解液、锂离子电池，属于锂离子电池技术领域。本发明的锂离子电池电解液用功能添加剂，包括以下重量份数的组分：甲烷二磺酸亚甲酯0.2～1.0份和二氟双草酸磷酸锂0.2～1.0份。本发明的锂离子电池电解液用功能添加剂含有的甲烷二磺酸亚甲酯和二氟双草酸磷酸锂可优先在正极表面氧化分解，形成一层含硫和含磷的保护膜，该膜具有较好的热稳定性，同时阻抗较低，其可以有效隔绝电解液和正极表面直接接触，减少电解液在正极表面的氧化分解，提升电池的高温性能和循环性能；同时还能够减少金属离子的溶出，避免金属离子对负极SEI膜的破坏，进一步改善电池的循环性能。

技术领域

本发明涉及一种锂离子电池电解液用功能添加剂、锂离子电池电解液、锂离子电池，属于锂离子电池技术领域。

背景技术

高压混合动力系统需要大功率电机及大容量电池，成本较高，需要更多的研发投入和周期，12V启停系统的减排及节油效果则不明显，而搭载48V系统的燃油车预计节油率能够在12～19％之间，将是未来几年内性价比最高的新能源汽车技术解决方案。

启停电源电池要求电池能够在常温和-28℃低温条件下进行大倍率(20C以上)放电，这就对电解液有较高的要求。常规电解液在低温条件下进行大倍率放电时，产生较大极化，电池阻抗迅速增加，影响电池放电电压平台，导致电池低温大倍率放电能力较差；其次，在进行大倍率循环实验时，电池内阻增加比较明显，电池容量急剧下降，影响电池循环寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种锂离子电池电解液用功能添加剂，能够提高锂离子电池大倍率放电性能。

本发明还提供了一种能够提高锂离子电池大倍率放电性能的锂离子电池电解液。

本发明还提供了一种具有良好大倍率放电性能的锂离子电池。

为了实现以上目的，本发明的锂离子电池电解用功能添加剂所采用的技术方案是：

一种锂离子电池电解液用功能添加剂，包括以下重量份数的组分：甲烷二磺酸亚甲酯0.2～1.0份和二氟双草酸磷酸锂0.2～1.0份。

本发明的锂离子电池用功能添加剂含有的甲烷二磺酸亚甲酯和二氟双草酸磷酸锂可优先在正极表面氧化分解，形成一层含硫和含磷的保护膜，该膜具有较好的热稳定性、阻抗较低，其可以有效隔绝电解液和正极表面直接接触，减少电解液在正极表面的氧化分解，提升电池的高温性能和循环性能；同时还能够减少金属离子的溶出，避免金属离子对负极SEI膜的破坏，进一步改善电池的循环性能。同时，二氟双草酸磷酸锂还可以在负极表面参与形成低阻抗的SEI膜，对负极石墨起到有效的保护作用。

优选的，上述锂离子电池电解液用功能添加剂还包括二氟磷酸锂0.5～1份。二氟磷酸锂的加入能大大降低成膜阻抗，极大提升电池的倍率性能和低温放电性能。

优选的，上述锂离子电池电解液用功能添加剂还包括碳酸亚乙烯酯0.5～2.0份。碳酸亚乙烯酯可以在负极表面(如常用的石墨负极表面)发生自由基聚合反应，生成聚烷基碳酸锂化合物，有效地抑制溶剂分子的共插反应，对负极表面起到良好的保护作用。

优选的，上述锂离子电池电解液用功能添加剂还包括硫酸乙烯酯0.5～2.0份。硫酸乙烯酯可优先分解成膜，其分解产物中S-O组分能够有效修饰和改善SEI膜的成分和结构，具有较高的热稳定性，同时成膜阻抗较小，可有效提升电池的高温性能和倍率性能。

进一步优选的，所述锂离子电池电解液用功能添加剂由以下重量份数的组分组成：二氟磷酸锂0.2～1份，碳酸亚乙烯酯0.2～2.0份，硫酸乙烯酯0.5～2.0份，甲烷二磺酸亚甲酯0.2～1.0份，二氟双草酸磷酸锂0.2～1.0份。多种添加剂配合使用，在负极表面形成一层低阻抗、稳定的SEI膜，提高电池的高温性能、倍率性能和低温放电性能。

本发明的锂离子电池电解液所采用的技术方案为：