[发明专利]一种兼顾高低温性能的电池电解液添加剂、电解液及高镍三元锂离子电池

权利要求书

1.一种兼顾高低温性能的电池电解液添加剂，其特征在于，所述添加剂包含具有式Ⅰ结构的含氟苯基磺酸酯类化合物添加剂A、具有式Ⅱ结构的环状磺酸酯类添加剂B和常规负极成膜添加剂，以及二氟磷酸锂和双氟磺酰亚胺锂；其中，所述含氟苯磺酸酯类添加剂A如式A₁结构式所示：

所述环状磺酸酯类添加剂B如式Ⅱ结构式所示：

其中，Y₁-Y₅各自独立地选自氢原子、氟原子、烷基、烯烃基、氰基、烷氧基、被氟取代的C₁-C₁₂直链或支链烷基中的任意一种；

所述常规负极成膜添加剂为氟代碳酸乙烯酯和硫酸乙烯酯。

2.根据权利要求1所述的兼顾高低温性能的电池电解液添加剂，其特征在于，所述具有式Ⅱ结构的环状磺酸酯类添加剂B选自以下化合物中的一种或多种：

3.根据权利要求1所述的兼顾高低温性能的电池电解液添加剂，其特征在于，所述具有式A₁结构的含氟苯基磺酸酯类化合物添加剂A含量占电解液总质量的0.1-3.0％；所述具有式Ⅱ结构的环状磺酸酯类添加剂B含量占电解液总质量的0.1-1.0％；所述常规负极成膜添加剂的含量占电解液总质量的0.5-5.0％。

4.根据权利要求3所述的兼顾高低温性能的电池电解液添加剂，其特征在于，所述氟代碳酸乙烯酯与硫酸乙烯酯的含量分别占电解液总质量的1.0％、0.5％。

5.一种兼顾高低温性能的电池电解液，其特征在于，所述电解液包含电解质锂盐、非水性有机溶剂和添加剂，其中，所述添加剂为权利要求1-4任一项所述的兼顾高低温性能的电池电解液添加剂。

6.根据权利要求5所述的兼顾高低温性能的电池电解液，其特征在于，所述电解质锂盐为六氟磷酸锂。

7.根据权利要求6所述的兼顾高低温性能的电池电解液，其特征在于，所述六氟磷酸锂的含量占电解液总质量的12.5-15.0％，所述添加剂中二氟磷酸锂和双氟磺酰亚胺锂的含量占电解液总质量的0.1-5.0％。

8.根据权利要求7所述的兼顾高低温性能的电池电解液，其特征在于，所述六氟磷酸锂、二氟磷酸锂与双氟磺酰亚胺锂的含量分别占电解液总质量的12.5％、0.5％、2.5％。

9.根据权利要求5所述的兼顾高低温性能的电池电解液，其特征在于，所述非水性有机溶剂选自碳酸酯类化合物和/或羧酸酯类化合物，其中，所述碳酸酯类化合物包括环状碳酸酯和链状碳酸酯，所述环状碳酸酯为乙烯碳酸酯和丙烯碳酸酯中的至少一种；所述链状碳酸酯包括碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯和碳酸甲丙酯中的一种或几种。

10.根据权利要求9所述的兼顾高低温性能的电池电解液，其特征在于，所述环状碳酸酯的含量为电解液总质量的25.0-45.0％；所述链状碳酸酯的含量为电解液总质量的40.0-70.0％。

11.根据权利要求9所述的兼顾高低温性能的电池电解液，其特征在于，所述非水性有机溶剂为乙烯碳酸酯、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯，且所述乙烯碳酸酯、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯的质量比为1：1：1。

12.一种兼顾高低温性能的高镍三元锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包括阴极极片、阳极极片、置于阴极极片与阳极极片之间的隔离膜和权利要求5-11任一项所述的兼顾高低温性能的电池电解液。

13.根据权利要求12所述的兼顾高低温性能的高镍三元锂离子电池，其特征在于，所述阴极极片包括铝箔集流体和阴极膜片，所述阳极极片包括铜箔集流体和阳极膜片；所述阴极膜片包括阴极活性物质、导电剂和粘结剂；所述阳极膜片包括阳极活性物质、导电剂和粘结剂。

14.根据权利要求13所述的兼顾高低温性能的高镍三元锂离子电池，其特征在于，所述阴极活性物质为LiNi_1-x-y-zCo_xMn_yAl_zO₂，其中，0≤x≤0.5，0≤y≤0.5，0≤z≤0.5，且0≤x+y+z≤1；所述阳极活性物质为人造石墨、天然石墨、钛酸锂或SiO_w与石墨复合而成的硅碳复合材料，其中，1＜w＜2。