[发明专利]一种高温高压安全性锂离子电池电解液以及锂离子电池

权利要求书

1.一种高温高压安全性锂离子电池电解液，其特征在于，所述高温高压安全性锂离子电池电解液包括锂盐、非水有机溶剂、添加剂，其中，所述添加剂包括异氰酸酯类添加剂、成膜添加剂和氟代阻燃添加剂。

2.根据权利要求1所述的高温高压安全性锂离子电池电解液，其特征在于，所述异氰酸酯类添加剂包括式I和式II结构所示化合物：

所述式I和式II中，R₁、R₂分别独立地表示氢原子、碳原子、氮原子、氧原子、硫原子、磷原子或卤素原子，或被氢原子、氮原子、氧原子、硫原子、磷原子和卤素原子取代的碳原子数1～20的有机基团。

3.根据权利要求1所述的高温高压安全性锂离子电池电解液，其特征在于，所述异氰酸酯类添加剂选自1-异氰酸酯乙烷、1-异氰酸酯丙烷、2-异氰酸酯丙烷、五氟苯基异氰酸酯、甲代亚苯基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯和四亚甲基二异氰酸酯中的一种或多种；优选地，所述异氰酸酯类添加剂的添加量为电解液质量的0.5-10.0％，例如0.5-5.0％，又如1.0-2.0％。

4.根据权利要求1所述的高温高压安全性锂离子电池电解液，其特征在于，所述成膜添加剂选自碳酸亚乙烯酯、丙烯腈、氟代碳酸乙烯酯、1,3-丙烷磺酸内酯、1,4-丁烷磺酸内酯、甲基磺酸乙酯、甲基磺酸丁酯、硫酸乙烯酯、亚硫酸乙烯酯、亚硫酸丙烯酯、二甲基亚硫酸酯、二乙基亚硫酸酯中的一种或多种；优选地，所述成膜添加剂的添加量为电解液质量的3.0-15％。

5.根据权利要求1所述的高温高压安全性锂离子电池电解液，其特征在于，所述氟代阻燃添加剂选自三(2,2,2-三氟乙基)亚磷酸酯、二(2,2,2,-三氟乙基)甲基磷酸酯、六氟环三磷腈、三(2,2,2-三氟乙基)磷酸酯中的一种或多种；优选地，所述氟代阻燃添加剂的添加量为电解液质量的2.0-15％。

6.根据权利要求1所述的高温高压安全性锂离子电池电解液，其特征在于，所述锂盐选自六氟磷酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲基磺酸亚酰胺锂、氟磺酰(三氟甲基磺酰)亚胺锂、二氟草酸硼酸锂、二草酸硼酸锂、四氟硼酸锂、双(2-甲基-2-氟丙二酸)硼酸锂、十二氟硼酸二锂的一种或多种；优选地，所述锂盐的添加量为电解液质量的0.5-20％。

7.根据权利要求1所述的高温高压安全性锂离子电池电解液，其特征在于，所述有机溶剂选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、己二腈、丁二腈、戊二腈、二甲基亚砜、环丁砜、1,4-丁内酯、甲酸甲酯、乙酸乙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丁酯、丁酸乙酯中的一种或或多种。

8.根据权利要求7所述的高温高压安全性锂离子电池电解液，其特征在于，所述有机溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、己二腈的混合物；优选地，所述碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、己二腈以3:5:2的质量比均匀混合。

9.一种锂离子电池，其特征在于，该锂离子电池包括正极极片和负极极片，以及权利要求1-8任一项所述的高温高压安全性锂离子电池电解液，所述正极极片包括正极集流体和正极集流体表面的正极膜片，所述负极极片包括负极集流体和负极集流体表面的负极膜片，所述正极膜片包括正极活性物质、导电剂和粘结剂，所述负极极片包括负极活性物质、导电剂和粘结剂。

10.根据权利要求9所述的锂离子电池，其特征在于，所述正极活性物质为LiNi_1-x-y-zCo_xMn_yAl_zO₂，其中：0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤1且0≤x+y+z≤1；所述负极活性物质为纳米硅或SiO_x与石墨复合而成的硅碳负极材料；优选地，所述正极活性物质为钴酸锂，所述负极活性物质为人造石墨。