[发明专利]一种锂离子电池的电解液

说明书

本发明公开了一种提高电池安全性能的锂离子电池的电解液，其包括：有机溶剂、溶于有机溶剂的锂盐以及添加剂，所述的添加剂为：二硫腈基烷烃，其对应的分子式为：CNR1SSR2CN，R1、R2是碳原子数在0‑‑4之间的烷烃，或烷烃上的氢原子被氟原子取代，取代的氟原子数在1‑‑5以内。本发明在实际的实验过程中，所加入的二硫腈基烷烃添加剂，其作为含硫物质能够在锂离子电池正负极表面形成表面保护膜，从而在电池化成、循环等条件下防止溶剂的共嵌入、减少副反应的发生。同时，由于腈类物质能够在高电压条件下抑制电池产气，作为锂离子电池电解液的添加剂，可以有效解决电池在高电压下的胀气情况。

技术领域：

本发明涉及锂离子电池的电解液技术领域，尤其涉及一种提高电池安全性能的锂离子电池的电解液。

背景技术：

锂离子电池为了提高能量密度，会不断要求充电电压的提升。但是在电压提升过程中，正极、负极、电解液等材料都会面临滥用，需要进行技术上的不断提升和改进。而对于电解液来说，需要使用特殊的添加剂对正极、负极进行保护，从而保证在电压提升的条件下，电池的循环性能不被影响。

常见的添加剂丁二腈SN、三(三甲基硅烷)磷酸酯TMSP、1,3-丙稀磺酸内酯PST、1,2-二(2-氰乙氧基)乙烷DENE等作为成膜添加剂，常见的锂盐添加剂LiFSI、LiODFB、LiTFSI等。但是上述添加剂在电解液使用中，虽然具有一定成膜效果，但是依然无法解决高电压(≧4.30V)条件下电池循环过程中的产气、内阻、胀气、同负极的兼容性，或者无法解决正极镍含量增加的情况，正极同电解液的兼容问题，例如胀气、克容量无法发挥出来、循环衰减快等问题。

为了克服上述问题，本发明人经过不断的测试，提出以下技术方案，从而令该锂离子电池电解液在电池高电压情况下可以有效抑制电池的胀气问题。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题就是克服现有技术的不足，提供一种锂离子电池电解液。

为解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：一种锂离子电池的电解液，包括：有机溶剂、溶于有机溶剂的锂盐以及添加剂，所述的添加剂为：二硫腈基烷烃，其对应的分子式为：CNR1SSR2CN，对应分子结构式为：

R1是碳原子数在0--4之间的烷烃，或烷烃上的氢原子被氟原子取代，取代的氟原子数在1--5以内；R2是碳原子数在0--4之间的烷烃，或烷烃上的氢原子被氟原子取代，取代的氟原子数在1--5以内。

进一步而言，上述技术方案中，所述的添加剂二硫腈基烷烃在电解液中的重量百分比为：0.2％～5％。

进一步而言，上述技术方案中，所述的电解液中还添加有以下材料中的任意一种或组合：碳酸亚乙烯酯、亚硫酸丙烯酯。

进一步而言，上述技术方案中，所述的有机溶剂为：碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲丙酯、碳酸丁烯酯、乙酸乙酯、乙酸丙烯酯等中的任意一种或两种及两种以上任意比列的组合。

进一步而言，上述技术方案中，所述的有机溶剂中各材料之间的重量比为：碳酸乙烯酯:碳酸甲基乙基酯：碳酸二乙酯＝25:25:50。

进一步而言，上述技术方案中，所述的锂盐为：六氟磷酸锂，其在电解液中的浓度为0.8～1.5mo1/L。

本发明主要是在电解液中加入了新的添加剂：二硫腈基烷烃。在实际的实验过程中，本发明所加入的二硫腈基烷烃添加剂，其作为含硫物质能够在锂离子电池正负极表面形成表面保护膜，从而在电池化成、循环等条件下防止溶剂的共嵌入、减少副反应的发生。同时，由于腈类物质能够在高电压条件下抑制电池产气，作为锂离子电池电解液的添加剂，可以有效解决电池在高电压下的胀气情况。

具体实施方式：