[发明专利]具有良好高温循环特性的锂离子电池电解液和锂离子电池

说明书

本发明公开了一种具有良好高温循环特性的锂离子电池电解液和锂离子电池，包括锂盐、溶剂和添加剂，添加剂包括符合结构式Ⅰ或结构式Ⅱ的化合物，所述结构式I中，R1为C1‑C6的基团，R2、R3、R4、R5、R7、R8、分别为氢原子、氟原子和C1‑C6基团中的任一种，R6和R9为C1‑C6的烃基或C1‑C6的氟代烃。所述电解液可制成的锂离子电池，锂离子电池还包括正极、负极和设置在所述正极与所述负极之间的隔膜。本发明制备的锂离子电池电解液中含有结构式Ⅰ或结构式Ⅱ所示的化合物，能够显著提高电池的高温循环性能和高温储存性能。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，更具体涉及一种锂离子电池电解液和锂离子电池。

背景技术

随着新能源汽车、动力储能及高性能数码产品的普及，人们对锂离子电池的发展越来越广泛，对锂离子电池的性能及适用范围有了更易高的要求。

电解液离子电池已经实用化，但在高温环境下使用寿命较短。目前的电解液，使用的是传统的成膜添加剂来保证电池的循环性能，但传统的成膜添加剂的高电压稳定性差，容量衰减剧烈，限制了其应用。要实现大规模的工业化，如作为电动汽车的动力电池，必须克服其在高温环境下的不稳定性、容量衰减快的缺点。而且在高压条件下，正极表面的活性位点具有很高的氧化性，使得传统的碳酸酯类电解液材料被氧化分解产生气体，造成安全隐患；所以提高电池的温度适用性显得尤其重要。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种具有良好高温循环特性的锂离子电池电解液和锂离子电池，以解决目前锂离子电池在高温循环时容量衰减过快及出现严重气胀现象的问题，进一步提高锂离子电池的性能和安全性。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

具有良好高温循环特性的锂离子电池电解液，包括结构式Ⅰ或结构式Ⅱ所示的化合物：

进一步优化技术方案，所述结构式I中R1为C1-C6的基团，R2、R3、R4、R5分别为氢原子、氟原子和C1-C6基团中的任一种，结构式I中R1与环状结构通过C＝C键进行连接；所述结构式I中C1-C6的基团为烃基、氟代烃基、含氧烃基、含硅烃基和氰基取代的烃基中的任一种。

进一步优化技术方案，所述电解液中包括符合结构式I的一种或多种化合物，化合物结构式如下：

进一步优化技术方案，所述结构式II中R6和R9为C₁-C₆的烃基或C₁-C₆的氟代烃，R7和R8分别为氢原子、氟原子或C₁-C₆基团中的任意一种；结构式II中R6、R9与环状结构分别通过C＝C键进行连接。

进一步优化技术方案，所述电解液中包括符合结构式II的一种或多种化合物，化合物结构式如下：

进一步优化技术方案，所述添加剂还包括不饱和环状碳酸酯化合物和磺酸内酯类化合物中的至少一种；所述磺酸内酯类化合物为1，3-丙磺酸内酯(PS)和1，4丁烷磺内酯中的至少一种；所述不饱和环状碳酸酯类化合物为碳酸亚乙烯酯酯(VC)和碳酸乙烯亚乙酯(VEC)中的至少一种。

进一步优化技术方案，所述不饱和环状碳酸酯化合物占电解液的总重量的0.1～5％，所述磺酸内酯类化合物占电解液的总重量的0.1～5％。

本发明还提供了具有良好高温循环特性的锂离子电池，包括正极、负极和设置在所述正极与所述负极之间的隔膜，以及电解液，其特征在于：所述电解液为权利要求1-7任一项所述的锂离子电池电解液。