[发明专利]电解液及锂离子电池

说明书

本发明提供了一种电解液及锂离子电池。所述电解液包括锂盐、有机溶剂以及添加剂。所述添加剂包括含硫化合物以及二氟磷酸锂，所述含硫化合物的还原电位高于二氟磷酸锂的还原电位。由于含硫化合物的还原电位高于二氟磷酸锂的还原电位，因此其可以先于二氟磷酸锂在负极表面形成低阻抗SEI膜以预留更多的二氟磷酸锂在正极表面形成热稳定性好的钝化膜，以使锂离子电池在具有较好的高温存储性能和循环性能的同时，还不会出现析锂等恶化性能的情况；同时，含硫化合物分子间的作用力较小，其溶解于电解液后能够有效降低电解液的粘度，从而进一步改善锂离子电池的动力学性能。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种电解液及锂离子电池。

背景技术

锂离子电池由于具备能量密度大、输出功率高、循环寿命长和环境污染小等优点而被广泛应用于电动汽车以及消费类电子产品中。对于电动汽车的的应用来说，其要求作为动力电源的锂离子电池具有阻抗低、循环寿命长、存储寿命长及安全性能优异等特点。较低的阻抗有利于保障良好的加速性能以及动力学性能，当其应用于混合动力车时，其可以更大程度的回收能量、提高燃油效率，同时还可以提高混合动力车的充电速率。长的存储寿命和长的循环寿命可以使锂离子电池具有长期的可靠性，在混合动力车正常使用周期内保持良好的性能。

电解液与正、负极的相互作用对锂离子电池的性能具有较大的影响。因此为满足混合动力车对动力电源的需求，有必要提供一种具有良好的综合性能的电解液及锂离子电池。

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锂离子电池，本发明的锂离子电池同时兼顾较好的高温存储性能、循环性能及优异的动力学性能。

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，其包括锂盐、有机溶剂以及添加剂。所述添加剂包括含硫化合物以及二氟磷酸锂，所述含硫化合物的还原电位高于二氟磷酸锂的还原电位。

在本发明的另一方面，本发明提供了一种锂离子电池，其包括正极极片、负极极片、隔离膜以及电解液。所述正极极片包括正极集流体以及设置在正极集流体至少一个表面上且包括正极活性材料的正极膜片，所述负极极片包括负极集流体以及设置在负极集流体至少一个表面上且包括负极活性材料的负极膜片，所述电解液为本发明一方面所述的电解液。

本发明至少包括如下所述的有益效果：

本发明将还原电位高于二氟磷酸锂的含硫化合物与二氟磷酸锂共同作为电解液的添加剂使用，由于含硫化合物的还原电位比二氟磷酸锂的还原电位高，因此其可以先于二氟磷酸锂在负极表面形成低阻抗SEI膜以预留更多的二氟磷酸锂在正极表面形成热稳定性好的钝化膜，在使锂离子电池具有较好的高温存储性能和循环性能的同时，不会出现析锂等恶化性能的情况；同时，含硫化合物分子间的作用力较小，其溶解于电解液后能够有效降低电解液的粘度，从而进一步改善锂离子电池的动力学性能。

具体实施方式

下面详细说明根据本发明的电解液及锂离子电池。

首先说明根据本发明第一方面的电解液。

根据本发明第一方面的电解液包括锂盐、有机溶剂以及添加剂。所述添加剂包括含硫化合物以及二氟磷酸锂(LiPO₂F₂)，所述含硫化合物的还原电位高于二氟磷酸锂的还原电位。

对于锂离子电池的负极而言，在首次充放电的过程中，电解液中的锂盐和有机溶剂会在负极活性材料表面发生还原反应，反应产物沉积于负极表面形成一层致密的固态电解质界面(SEI)膜。SEI膜具有有机溶剂不溶性，其在电解液中可以稳定存在，并且有机溶剂分子不能通过，从而能有效防止溶剂分子的共嵌入，避免了因溶剂分子共嵌入对负极活性材料造成的破坏，因而可以大大提高锂离子电池的循环性能和使用寿命。