[发明专利]一种耐高压锂离子电池及其电解液

说明书

本发明公开了一种耐高压锂离子电池及其电解液，包括非水碳酸酯溶剂、主锂盐、有机添加剂和锂盐型添加剂，所述有机添加剂中含有二(三甲基硅烷)磷酸酯的化合物中的至少一种。本发明通过添加剂组合的氧化分解在高电位下的正极形成稳定钝化膜，抑制高电位下电极对电解液的氧化分解，从而有效的改善了电芯在循环寿命方面的性能发挥。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种耐高压的锂离子电解液。

背景技术

当下锂离子电池发展的趋势在于追求如何在更小的体积，或者更小的重量内能够装下更多容量的电池。这其中商业化应用开发中，提高电池电压是一种常见的技术手段。因此如何提高电解液的耐氧化程度，也是未来电解液技术开发的一个重要课题。

常规电解液主要是由LiPF6，碳酸酯类溶剂及相关添加剂构成，其中LiPF6在使用的过程中容易受电芯制造过程中微量水分或其他杂质因素的影响，在电芯使用过程中会加剧分解生成HF，从而破坏正极材料的结构稳定性，造成过渡金属离子的溶出，并且进一步在负极石墨表面沉积，造成电芯的容量迅速衰减。以上的恶化过程在随着电芯的工作电压的提高会越来约为显著，由于常规电解液的氧化分解电压在4.50V(vs.Li/Li+)附近，所以特别当工作电压在4.40V以上的时候，恶化过程尤为显著,因此需要一种能有效解决上述问题的耐高压锂离子电池及其电解液。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐高压锂离子电池及其电解液，

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

为了实现上述目的，本发明包括：非水有机溶剂；

主锂盐，溶解在非水有机溶剂中；

以及有机添加剂和锂盐型添加剂溶解在非水有机溶剂中，所述有机添加剂中含有一种二(三甲基硅烷)磷酸酯的化合物，所述二(三甲基硅烷)磷酸酯的化合物的结构式如下化合物(1)～化合物(3)中的至少一种：

进一步地，所述二(三甲基硅烷)磷酸酯的化合物质量占电解液的总的质量比为0.3％～2％；

进一步地，所述的锂盐型添加剂为含氟磷酸类的锂盐、含氟草酸磷酸类的锂盐和的一种或多种。

进一步地，所述锂盐型添加剂的含量为电解液总重量0～2％。

进一步地，所述非水有机溶剂为碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)中的一种或多种。

进一步地，所述有机添加剂还包括碳酸亚乙烯酯(VC)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)、乙烯基碳酸乙烯酯(VEC),乙烯亚硫酸酯、丙烯亚硫酸酯、1,3-丙磺酸内酯(PS),硫酸乙烯酯(DTD)，丁二腈(SN)、己二腈(ADN)、乙二醇双(丙腈)醚(DENE)中的一种或多种。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明所采用的添加剂二(三甲基硅烷)磷酸酯的化合物和锂盐型添加剂组合，在高电压条件下，可以在正极形成致密的保护膜(CEI)，提高了循环过程中电解液和电极的稳定性，减少了电池体系在循环过程中的副反应的增加，从而使电池循环性能得到提升。

附图说明

图1为本发明提供的对比例1-3和实施例1-5的室温循环测试结果对比图；

具体实施方式

下面根据实施例对本发明作进一步说明，本发明的方式包括但不仅限于以下实施例。

参见图1所示，本发明的一种锂离子二次电池的电解液，其包括：非水碳酸酯溶剂；主锂盐；有机添加剂；锂盐型添加剂,有机添加剂中含有下列化合物1～化合物3的二(三甲基硅烷)磷酸酯的化合物中的至少一种；