[发明专利]电解液和使用了其的锂离子电池

说明书

本申请公开了一种电解液和使用了其的锂离子电池。本申请中，提供了一种电解液，包括式I所表示的化合物、添加剂、锂盐及非水溶剂；本发明的电解液有利于降低锂离子电池，尤其是三元锂离子电池循环过程中的界面阻抗，减少产气，从而提高锂离子电池高温循环寿命及高温储存容量保持和恢复率，提高低温放电保持率，减小高温存储时体积膨胀。

技术领域

本发明实施例涉及一种电解液和使用了其的锂离子电池。

背景技术

锂离子电池具有高电压、高容量、长寿命的优点，是电动汽车的理想能量源。锂离子电池主要包括：正极、负极、电解液以及隔膜。其中电解液填充在正负极片之间，是电池中离子传输的载体。本发明人在研究中发现，正极材料与电解液之间会发生界面反应，在高温高压下，正极与电解液界面副反应加剧，严重影响高温循环和存储性能。

现有技术中，常使用腈类电解液添加剂或将腈类电解液添加剂于其他添加剂组合使用改善钴酸锂正极锂离子电池的高温性能，授权公告号为CN102637894B的发明专利申请中公开了一种电解液二次电池，其电解液中含有己二腈、氟代碳酸乙烯酯、2,3-二甲基马来酸酐三种添加剂可协同改善高电压下钴酸锂的循环性能和高温存储性能和改善高温胀气，本发明人在研究中发现，但该类添加剂应用于三元正极材料电池不仅无法改善电池高温性能，更严重恶化电池倍率性能和低温性能。因此，在三元正极材料电池领域，尚需研发适配的添加剂，以改善电池高低温性能和存储稳定性。

发明内容

本发明实施方式目的在于提供一种电解液，使得含有本发明实施方式提供的电解液的三元正极材料锂离子电池兼顾高温性能与低温放电性能。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种电解液，包括式I所表示的化合物、添加剂、锂盐及非水溶剂；

其中，R¹、R²、R³、R⁴、R⁵和R⁶独立地为C_1-4烷基、卤素取代的C_1-4烷基、苯基或卤素取代的苯基；或者，

式I所表示的化合物为其中，R¹、R²、R⁵和R⁶独立地C_1-4烷基和卤素取代的C_1-4烷基，X为氢或卤素，n的范围是2～5。

所述的式I所表示的化合物的用量优选在电解液中的质量百分含量为0.2％～1.0％；更优选地，所述的式I所表示的化合物的用量为在电解液中的质量百分含量为0.5％。

所述的锂盐可为本领域的常规锂盐，作为优选，所述锂盐为LiPF₆、LiBF₄、LiClO₄、LiAsO₄、双三氟甲基磺酰亚胺锂(LiTFSI)和LiFSI(双氟磺酰亚胺锂)中的一种或多种；

所述的锂盐的用量可为本领域的常规用量，作为优选，所述的锂盐在电解液中的摩尔浓度为0.5M～2.0M；例如，1.0M。

作为添加剂，所述的添加剂优选为碳酸亚乙烯酯(VC)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)、碳酸乙烯亚乙酯(VEC)、硫酸乙烯酯(DTD)、硫酸亚乙烯酯、1,3-丙烷磺内酯(PS)、丙烯基磺酸内酯和1,4-丁烷磺酸内酯中的一种或多种，更优选为碳酸亚乙烯酯和1,3-丙烷磺内酯的混合物。所述的碳酸亚乙烯酯和1,3-丙烷磺内酯的混合物中，所述的碳酸亚乙烯酯和1,3-丙烷磺内酯的质量比优选为1:0.5～1:2，例如，1:1。

所述的添加剂的用量可为本领域电解液中添加剂的常规用量，优选其在电解液中的质量百分含量为1％～4％，例如，1％。