[发明专利]一种锂离子电池非水电解液、锂离子电池及其制备方法

说明书

本发明公开了一种锂离子电池非水电解液及其制造方法，所提供的电解液不仅低温性能良好，而且高温循环特性好，高温存储中产气少。包括电解质锂盐、非水有机溶剂和添加剂，按在锂离子电池非水电解液中的质量百分含量，所述添加剂包括组分A，组分B和组分C，所述组分A为0.1％‑3％；所述组分B为10％‑80％；所述组分C为0.1％‑3％；组分A可以有效抑制钴元素从钴酸锂正极中析出，减少副反应的发生；组分B能够提高电解液的氧化分解电位，能够在负极表面形成钝化膜，提高电解液的循环性能；组分C可以在负极形成含硫化合物改善负极钝化膜的形貌，有效降低负极钝化膜的阻抗。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术研究领域，具体涉及一种锂离子电池非水电解液、锂离子电池及其制备方法。

背景技术

随着移动技术发展，人们对消费类锂离子电池的性能有了更高的要求，需要开发更高性能的锂离子电池。

目前，为提高锂离子电池的性能，一种有效的方法是提高电池的工作电压从而增加电池的能量密度。但是，现有的常见商业化电解液适用于4.4V-4.45V体系，如碳酸酯类电解液，在4.45V-4.5V的电压下工作时碳酸酯类化合物容易发生氧化分解，一方面，其部分产物会沉积在电极表面，增加电池的阻抗，严重恶化电池的电化学性能，另一方面，分解产生的气体会导致电池鼓胀，带来安全隐患。为提高电解液在高电压(4.45～4.5V)下的稳定性，目前一种实用的方法是在该类电解液中,加入腈醚类添加剂,可拓宽电解液的电化学稳定窗口,提高高温环境下负极SEI膜的稳定性，改善电池的高温存储性能和高温循环性能。

据文献报道(Electrochemistry Communications 44(2014)34–37)，一些氟代碳酸酯溶剂能够明显改善高电压锂离子电池的高温循环性能，但是存在以下缺点，虽然采用此类溶剂的锂离子电池的高温循环性能得到改善，但电池在高于60℃的高温下储存时产气更加严重，造成了明显的安全隐患。

专利CN202110197027公开了一种加入含四氰基的腈醚类电解液添加剂可以使锂离子电池在高电压下具有良好的循环性能以及高温存储和低温性能的方法，但是存在以下缺点，该类化合物会加剧电池在高温存储时的膨胀，带来安全风险。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供一种高温循环特性好并且高温存储中产气少，同时低温性能良好的锂离子电池非水电解液，进一步提供一种包括上述锂离子电池非水电解液的锂离子电池及其制备方法。

为实现上述目的，本发明提供了

1、一种锂离子电池非水电解液，所述电解液包括电解质锂盐、非水有机溶剂和添加剂，其特征在于，所述添加剂包括组分A，组分B和组分C，按质量百分含量计，所述组分A为0.1％-3％；所述组分B为10％-80％；所述组分C为0.1％-3％；

所述组分A的结构式(1)如下所示，

所述组分B的结构式为(2)、(3)、(4)或(5)所表示的物质中的一种或多种，

(2)：R₄-COO–R₅；

(3)：R₆-OCOO–R₇；

(4)：R₈-O–R₉；

(5)：

所述组分C的结构式(6)所下所示，

作为优选的技术方案之一，所述结构式(1)中R₁、R₂或R₃含有X个碳原子，2X-2个氢原子的烷基基团，所述X为小于4的正整数。