[发明专利]一种低温型锂离子电池电解液

说明书

本发明公开了一种低温型锂离子电池电解液，其特征在于：由非水有机溶剂、锂盐、低温添加剂和其它功能添加剂组成；本发明采用的低温添加剂对电解液的低温性能有着显著改善作用，其中硅氧基和电解液中的HF和水反应，降低电解液中的酸度和水分，提高电解液的纯度；电解液和电极界面处发生吡咯和不饱和键聚合以及硅氧基吸附形成保护膜，它们的协同作用提高了界面的锂离子传导速率和降低界面阻抗，很好的改善正/负极界面与电解液的兼容性，保障了锂离子电池的低温循环性能和高温稳定性。

技术领域

本发明涉及锂电池技术领域，尤其涉及一种添加吡咯硅基衍生物的低温型电解液。

背景技术

锂离子二次电池凭借工作电压高、循环寿命长及充放电速度快等优势逐步建立了广大的市场，在小型电子产品如手机、电脑、电动工具等领域有着重要的作用。但是在极端条件下(高温、低温)，电池的循环、安全等问题变的突出，特别是低温下电解液粘度增大导致锂离子无法正常迁移嵌入负极，就会发生析锂现象，影响电池的寿命和安全。因此，如何提高电解液低温循环性能是目前锂离子电池急需解决的问题。

针对这个问题，一种低温型锂离子电池电解液及锂离子电池(CN103107364A)中公开了一种含乙酸甲酯的电解液，锂离子电池具有显著的低温放电性能。

其中乙酸甲酯用量较多，能够显著的改善低温性能，但是不可避免的出现锂离子电池高温性能劣化的情况，主要因为高温下乙酸甲酯不稳定易分解导致，最终影响锂离子电池的低温循环性能和高温稳定性，因此有必要设计特殊添加剂，使得电解液不仅具有低温性能而且要拥有良好的高温稳定性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低温型锂离子电池电解液，能够显著的提升电解液的低温循环性能和高温稳定性。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种低温型锂离子电池电解液，由非水有机溶剂、锂盐、低温添加剂和其它功能添加剂组成，所述低温添加剂的结构式I为：

其中R选自甲基或乙基。

进一步，所述非水有机溶剂选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯中的一种或多种组合。

进一步，所述锂盐选自六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、双草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂中的一种或多种组合。

进一步，所述其它功能添加剂选自碳酸亚乙烯酯、磷酸三甲酯、三(三甲基硅基)硼酸酯、三(三甲基硅基)磷酸酯中的一种或多种组合。

进一步，所述低温添加剂占电解液总质量的百分比为0.1-5％。

进一步，所述低温添加剂占电解液总质量的百分比为2％。

进一步，所述其它功能添加剂占电解液总质量的百分比为0.01-2％。

本发明的有益效果如下：本发明在电解液中添加了结构式I的吡咯硅基衍生物，该种低温添加剂对电解液的低温性能有着显著改善作用，其中硅氧基和电解液中的HF和水反应，降低电解液中的酸度和水分，提高电解液的纯度；电解液和电极界面处发生吡咯和不饱和键聚合以及硅氧基吸附形成保护膜，它们的协同作用提高了界面的锂离子传导速率和降低界面阻抗，很好的改善正/负极界面与电解液的兼容性，保障了锂离子电池的低温循环性能和高温稳定性。

附图说明

图1为本发明中实施例1、2、3、6、7的电解液的低温循环曲线图。

图2为本发明中实施例1、2、3、6、7的电解液的高温存储结果图。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做进一步详细说明：

低温添加剂I1的制备：