[发明专利]一种多功能高电压锂离子电池电解液及高电压锂离子电池

说明书

本发明属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种多功能高电压锂离子电池电解液，包括电解质锂盐、非水性有机溶剂和添加剂，所述添加剂包括添加剂A和添加剂B，所述添加剂A为高电压添加剂，所述添加剂B为具有式Ⅰ或式Ⅱ结构的化合物添加剂。另外，本发明还涉及一种高电压锂离子电池。相比于现有技术，本发明有效消除了电解液中的酸和水分，提高了电池高温存储性能和高温循环性能。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种多功能高电压锂离子电池电解液及高电压锂离子电池。

背景技术

锂离子电池因其工作电压高、比能量大、循环寿命长及无记忆效应等特点而被人们广泛应用，目前锂离子电池已经普遍应用于3C数码消费类电子产品领域。随着5G时代的到来，人们对锂离子电池的能量密度也提出了更高的要求，提高锂离子电池的充电截止电压是增加能量密度的重要手段之一。

然而，随着充电截止电压升高随着锂离子持续脱出，正极表面处晶格氧活性持续提升并溢出，表面金属离子稳定性变差并发生溶解。而HF能加速晶格氧的溢出和金属离子的溶解，使得锂离子电池性能迅速恶化，特别是电池的高温(45℃以上)存储性能。另外，溶出的金属离子在循环过程中持续在负极沉积，导致负极极化增加阻抗增大恶化电池的循环性能。

有鉴于此，确有必要提供一种可有效除水除酸同时能提升循环性能的多功能电解液。

发明内容

本发明的目的之一在于：针对现有技术的不足，而提供一种多功能高电压锂离子电池电解液，有效消除电解液中的酸和水分，提高电池高温存储性能和高温循环性能。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种多功能高电压锂离子电池电解液，包括电解质锂盐、非水性有机溶剂和添加剂，所述添加剂包括添加剂A和添加剂B，所述添加剂A为高电压添加剂，所述添加剂B为具有式Ⅰ或式Ⅱ结构的化合物添加剂，

其中，R₁～R₄各自独立的选自氢原子、卤原子、腈基、羟基、烷氧基或烷基及其取代物中的任意一种，R₇～R₁₁各自独立的选自氢原子、卤原子、腈基或烷基及其取代物中的任意一种，R₅～R₆各自独立的选自卤原子、1～5个碳原子的烷基或其取代物。

作为本发明所述的多功能高电压锂离子电池电解液的一种改进，所述添加剂A的含量占电解液总质量的0.1～15.0wt％。

作为本发明所述的多功能高电压锂离子电池电解液的一种改进，所述添加剂B的含量占电解液总质量的0.01～5.0wt％。添加剂B的含量过少，其对电池性能的改善效果不明显，而添加剂B的含量过多，由于添加剂B的分子量较大，其会增加电解液的粘度，可能造成电池的动力性能恶化。

作为本发明所述的多功能高电压锂离子电池电解液的一种改进，所述添加剂A包括氟代碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、硫酸乙烯酯、1,3-丙烷磺酸内酯、碳酸乙烯亚乙酯、1,2-二氟代碳酸乙烯酯、甲烷二磺酸亚甲酯、丙烯磺酸内酯、亚硫酸乙烯酯、乙烯基亚硫酸乙烯酯、柠康酸酐、环磷酸酐、三(三甲基烷)硼酸酯、三(三甲基烷)磷酸酯、丁二腈、已二腈、乙二醇双(丙腈)醚以及已烷三腈中的至少一种。

作为本发明所述的多功能高电压锂离子电池电解液的一种改进，所述电解质锂盐包括六氟磷酸锂和其他锂盐类化合物，所述六氟磷酸锂的含量占电解液总质量的12.5～17.0wt％，所述其他锂盐类化合物的含量占电解液总质量的0.1～5.0wt％。

作为本发明所述的多功能高电压锂离子电池电解液的一种改进，所述其他锂盐类化合物包括二氟磷酸锂、硝酸锂、高氯酸锂、双草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、二氟双草酸磷酸锂、四氟草酸磷酸锂、四氟硼酸锂、双氟磺酰亚胺锂盐和双氟磺酰亚胺锂、四氟硼酸锂中的至少一种。