專(zhuān)利名稱(chēng):鋰離子電池及其電解液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本申請(qǐng)涉及一種二次電池,尤其涉及一種鋰離子電池及其電解液。
背景技術(shù):
鋰離子電池雖然具有工作電壓高、壽命長(zhǎng)和充電速度快等優(yōu)點(diǎn),但是隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,人們要求鋰離子電池具有更高的能量密度,提高鋰離子電池的工作電壓是有效途徑之一。在鋰離子電池中,經(jīng)過(guò)充電后,作為正極活性材料的金屬氧化物在高電位時(shí)顯示非常強(qiáng)的氧化性,因此容易與電解液發(fā)生氧化反應(yīng),導(dǎo)致電解液被分解。但是隨著鋰離子電池的高電壓化,電解液在正極的氧化分解加劇,由于電解液的氧化分解導(dǎo)致電池在高溫條件下循環(huán)性能下降。 因此,抑制電解液和正極材料之間的氧化反應(yīng)是解決鋰離子電池高溫循環(huán)性能惡化的關(guān)鍵。在鋰離子電池中,常采用非水有機(jī)溶劑碳酸亞乙酯(VC)和氟代碳酸乙烯酯(FEC)來(lái)改善循環(huán)性能。圖1給出采用非水有機(jī)溶劑碳酸亞乙酯(VC)和氟代碳酸乙烯酯(FEC)作為非水有機(jī)溶劑在45°C下不同電壓的循環(huán)性能。從圖1可以看出,當(dāng)電壓小于4. 2V時(shí),碳酸亞乙酯(VC)和氟代碳酸乙烯酯(FEC)的確能有效改善循環(huán)性能,但是當(dāng)電壓高于4. 4V時(shí),高溫條件下循環(huán)性能明顯降低。
發(fā)明內(nèi)容
鑒于背景技術(shù)存在的問(wèn)題,本申請(qǐng)的目的在于提供一種鋰離子電池及其電解液,其能抑制電解液和正極材料之間的氧化反應(yīng)、改善高溫高壓條件下的循環(huán)性能。為了實(shí)現(xiàn)上述目的,在本申請(qǐng)的第一方面,本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N鋰離子電池的電解液,其包括鋰鹽、非水溶劑、以及至少含有1,3-丙磺酸內(nèi)酯、氟代碳酸乙烯酯以及嘧啶結(jié)構(gòu)化合物的添加劑。在本申請(qǐng)的第二方面,本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N鋰離子電池,其包括正極片;負(fù)極片;間隔于相鄰正負(fù)極片之間的隔膜;以及電解液,所述電解液為根據(jù)本申請(qǐng)第一方面的所述的鋰離子電池的電解液。本申請(qǐng)的有益效果如下。本申請(qǐng)?zhí)峁┑匿囯x子電池及其電解液,其能抑制電解液和正極材料之間的氧化反應(yīng),改善高溫高壓條件下的循環(huán)性能。
圖1是采用非水有機(jī)溶劑碳酸亞乙酯(VC)和氟代碳酸乙烯酯(FEC)作為非水有機(jī)溶劑在45°C下不同電壓的循環(huán)性能的曲線(xiàn)圖。
具體實(shí)施方式
下面詳細(xì)說(shuō)明根據(jù)本申請(qǐng)鋰離子電池及其電解液以及實(shí)施例。首先說(shuō)明根據(jù)本申請(qǐng)第一方面的鋰離子電池的電解液。根據(jù)本申請(qǐng)第一方面的鋰離子電池的電解液,包括鋰鹽、非水溶劑、以及至少含有1,3-丙磺酸內(nèi)酯、氟代碳酸乙烯酯以及嘧啶結(jié)構(gòu)化合物的添加劑。在根據(jù)本申請(qǐng)所述的鋰離子電池的電解液中,優(yōu)選地,添加劑中嘧啶結(jié)構(gòu)化合物由下述通式(I)或通式(2)表示;通式(I
權(quán)利要求
1.一種鋰離子電池的電解液,包括鋰鹽、非水溶劑,其特征在于,所述鋰離子電池的電解液還包括至少含有1,3-丙磺酸內(nèi)酯、氟代碳酸乙烯酯以及嘧啶結(jié)構(gòu)化合物的添加劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池的電解液,其特征在于,添加劑中嘧啶結(jié)構(gòu)化合物由下述通式(I)或通式(2 )表示;
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋰離子電池的電解液,其特征在于,采用通式(I)的嘧啶結(jié)構(gòu)化合物包括2-甲基嘧啶、2,4- 二甲基嘧啶、2,4,5-三甲基嘧啶、2,4,5,6-四甲基嘧啶、2-氟代甲基嘧啶、2-氟代甲基-4-甲基嘧啶、2-氟代甲基-4,5- 二甲基嘧啶、2-氟代甲基-4,5,6-三甲基嘧啶、2-三氟甲基嘧啶、2-三氟甲基-4-甲基嘧啶、2-三氟甲基-4,5- 二甲基嘧啶、2-三氟甲基-4,5,6-三甲基嘧啶、2-乙基嘧啶、2-丙基嘧啶、2-異丙基嘧啶、2- 丁基嘧啶、2-戊基嘧啶、2-甲基-4-乙基嘧啶、2-甲基-5-乙基嘧啶、4-甲基嘧啶、4-異丙基嘧啶;采用通式(2)的嘧啶結(jié)構(gòu)化合物包括2_氰基嘧啶、2-乙腈嘧啶、2-丙腈嘧啶、2-丁腈嘧啶、2-戊腈嘧啶、2-氰基-4-甲基嘧啶、2-氰基-5-甲基嘧啶、2-氰基-4-氟代甲基嘧唳、2_氰基-5-氟代甲基喃唳、2-氰基-4- 二氟甲基喃唳、2-氰基-5- 二氟甲基喃唳、2-氰基-4,5- 二甲基嘧啶、2-氰基-4,6- 二甲基嘧啶、2-氰基-4,5,6-三甲基嘧啶。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池的電解液,其特征在于,所述非水溶劑包括環(huán)狀碳酸酯、鏈狀碳酸酯之一或其組合;環(huán)狀碳酸酯選自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯碳酸二乙酯丁基內(nèi)酯、碳酸丁烯酯;鏈狀碳酸酯選自碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、碳酸二丙酯、碳酸乙丙酯。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池的電解液,其特征在于,嘧啶結(jié)構(gòu)化合物在所述鋰離子電池的電解液中的重量百分含量為O. 1% 10%,優(yōu)選O.3% 3%O
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池的電解液,其特征在于,I,3-丙磺酸內(nèi)酯在所述鋰離子電池的電解液中的重量百分含量為O. 3% 10%,優(yōu)選3 6%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池的電解液,其特征在于,氟代碳酸乙烯酯在所述鋰離子電池的電解液中的重量百分含量為O. 5% 15%,優(yōu)選 4 8%。
8.一種鋰離子電池,包括正極片;負(fù)極片;間隔于相鄰正負(fù)極片之間的隔膜;以及電解液;其特征在于,所述電解液為權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的鋰離子電池的電解液。
全文摘要
本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N鋰離子電池及其電解液。所述鋰離子電池的電解液,其包括鋰鹽﹑非水溶劑、以及至少含有1,3-丙磺酸內(nèi)酯、氟代碳酸乙烯酯以及嘧啶結(jié)構(gòu)化合物的添加劑。所述鋰離子電池包括正極片;負(fù)極片;間隔于相鄰正負(fù)極片之間的隔膜;以及電解液,所述電解液為根據(jù)本申請(qǐng)第一方面的所述的鋰離子電池的電解液。本申請(qǐng)?zhí)峁┑匿囯x子電池及其電解液,其能抑制電解液和正極材料之間的氧化反應(yīng),改善高溫高壓條件下的循環(huán)性能。
文檔編號(hào)H01M10/0525GK103022556SQ20131000277
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2013年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月5日
發(fā)明者褚春波, 付成華, 趙豐剛, 王阿忠, 葉士特 申請(qǐng)人:寧德新能源科技有限公司