一種電解液及含有該電解液的鋰離子電池的制作方法
【專利摘要】本申請(qǐng)涉及鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，具體講，涉及一種電解液及含有該電解液的鋰離子電池。本申請(qǐng)的電解液含有鋰鹽、有機(jī)溶劑和添加劑，添加劑包括添加劑A和添加劑B，以及添加劑C或添加劑D中的至少一種；其中，添加劑A為環(huán)狀磺酸內(nèi)酯、添加劑B為環(huán)狀硫酸酯、添加劑C為硅烷磷酸酯化合物或/和硅烷硼酸酯化合物、添加劑D為氟代磷酸鹽。本申請(qǐng)利用了添加劑的協(xié)同作用，使得電池在高溫時(shí)具有較低的產(chǎn)氣量、較高的容量保持率以及低溫時(shí)較高的功率。
【專利說(shuō)明】
-種電解液及含有該電解液的裡離子電池
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本申請(qǐng)?jiān)O(shè)及裡離子電池技術(shù)領(lǐng)域，具體講，設(shè)及一種電解液及含有該電解液的裡 離子電池。
【背景技術(shù)】
[0002] 裡離子電池相對(duì)于鉛酸電池、儀氨電池、儀儒電池具有更高的能量密度、循環(huán)壽命 長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)前已廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。
[0003] 對(duì)于電動(dòng)汽車的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，其要求電池具有低的內(nèi)阻，長(zhǎng)的存儲(chǔ)日歷壽命及循環(huán) 壽命。較低的內(nèi)阻有利于汽車具有較好的加速性能及動(dòng)力性能，在混合動(dòng)力車上應(yīng)用時(shí)，其 可W更大程度的回收能量及提高燃油效率。長(zhǎng)的存儲(chǔ)壽命和循環(huán)壽命是為了電池能夠具有 長(zhǎng)期的可靠性，在汽車的正常使用周期內(nèi)保持良好的性能。電解液與陰陽(yáng)極的相互作用對(duì) 運(yùn)些性能具有較大的影響。因此，為滿足電動(dòng)汽車對(duì)電池的性能需要，有必要提供一種具有 良好綜合性能的電解液及裡離子電池。
[0004] 鑒于此，特提出本申請(qǐng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本申請(qǐng)的首要發(fā)明目的在于提出一種電解液。
[0006] 本申請(qǐng)的第二發(fā)明目的在于提出一種含有該電解液的裡離子電池。
[0007] 為了完成本申請(qǐng)的目的，采用的技術(shù)方案為：
[000引本申請(qǐng)?jiān)O(shè)及一種電解液，含有裡鹽、有機(jī)溶劑、添加劑，所述添加劑包括添加劑A和 添加劑B，W及添加劑C或添加劑D中的至少一種；
[0009] 其中，添加劑A為環(huán)狀橫酸內(nèi)醋；添加劑B為環(huán)狀硫酸醋;添加劑C為硅烷憐酸醋化 合物或/和硅烷棚酸醋化合物;添加劑D為氣代憐酸鹽。
[0010] 優(yōu)選的，所述添加劑包括添加劑A、添加劑B、添加劑C和添加劑D。
[0011] 優(yōu)選的，所述添加劑A選自如式Ia或化所示化合物中的至少一種；
[0012]
[0013] 六下日 W I V二乂小W I W'J 化；
[0014] 取代基選自Cw5烷基、面素；
[001引優(yōu)選的，所述添加劑A選自1，3-丙烷橫內(nèi)醋、1，4-T燒橫內(nèi)醋、1，5-戊燒橫內(nèi)醋、1， 6-己燒橫內(nèi)醋、甲燒二橫酸亞甲醋中的至少一種；
[0016]優(yōu)選的，所述添加劑A的含量為所述電解液的質(zhì)量的0.01~5%。
[0017]優(yōu)選的，所述添加劑B選自如式n所示化合物中的至少一種；
[0018
[0019]其中，R2選自取代或未取代的Cw5亞烷基；
[0020] 取代基選自Cw5烷基、面素；
[0021] 優(yōu)選的，所述添加劑B選自硫酸乙締醋、硫酸丙締醋、4-甲基硫酸乙締醋中的至少 一種；
[0022] 更優(yōu)選的，所述添加劑B的含量為所述電解液的質(zhì)量的0.01~5%。
[0023] 優(yōu)選的，所述添加劑C選自如式ma、inb或me所示化合物中的至少一種；
[0024
[0025
[0026] 其中，1?31、1?32、1?33、1?34、1?3日、1?36、1?37、1?38、1?39各自獨(dú)立的分別選自取代或未取代的〇1^ 烷基；
[0027] 取代基選自Cw5烷基、面素；
[00%]優(yōu)選的，所述添加劑C選自=甲基硅烷憐酸醋、=甲基硅烷亞憐酸醋、=甲基硅烷 棚酸醋中的至少一種；
[0029] 更優(yōu)選的，所述添加劑C的含量為所述電解液的質(zhì)量的0.01~2%。
[0030] 優(yōu)選的，根據(jù)權(quán)利要求5所述的電解液，其特征在于，所述添加劑D選自LiP0F4、 KPOF4、化 POF4、NaP〇2F2、L i PO2F2、KPO2F2 中的至少一種；
[0031] 優(yōu)選的，所述添加劑D的含量為所述電解液的質(zhì)量的0.01~2%。
[0032] 優(yōu)選的，所述有機(jī)溶劑選自碳酸乙締醋、碳酸丙締醋、碳酸下締醋、氣代碳酸乙締 醋、碳酸二甲醋、碳酸二乙醋、碳酸二丙醋、碳酸甲乙醋、碳酸甲丙醋、碳酸乙丙醋、1,4-下內(nèi) 醋、丙酸甲醋、下酸甲醋、乙酸乙醋、丙酸丙醋、丙酸乙醋W及下酸乙醋中至少兩種。
[0033] 優(yōu)選的，所述裡鹽選自六氣憐酸裡、四氣棚酸裡、雙草酸棚酸裡或二氣草酸棚酸裡 中的至少一種，優(yōu)選六氣憐酸裡。
[0034] 本申請(qǐng)還設(shè)及一種裡離子電池，包括正極、負(fù)極、隔離膜及電解液，其特征在于，所 述電解液為本申請(qǐng)的電解液。
[0035] 優(yōu)選的，所述正極材料為裡儀儘鉆=元材料，所述裡儀儘鉆=元材料優(yōu)選為 1^1化1/3〔01/3]^]11/3〇2、11化0.日〔00.2]\&10.3〇2、1；[化0.6〔00.2]^]10.2〇2、11化0.8〔00.1]\1]10.1〇2中的至少一 種。
[0036] 本申請(qǐng)的技術(shù)方案至少具有W下有益的效果：
[0037] 本申請(qǐng)利用了添加劑橫酸內(nèi)醋、環(huán)狀硫酸醋、硅烷類憐酸醋或硅烷類棚酸醋、氣代 憐酸鹽之間的聯(lián)用與協(xié)同作用，使用環(huán)狀硫酸醋形成的無(wú)機(jī)鹽為主的成膜成份，具有較好 的高溫穩(wěn)定性;使用橫酸內(nèi)醋，形成較為致密的成膜成份，減小了正極具有較高活性的氧和 儀與電解液的直接接觸，從而降低產(chǎn)氣;使用硅烷類憐酸醋或硅烷類棚酸醋或氣代憐酸鹽， 修飾了橫酸內(nèi)醋的成膜狀態(tài)，降低了阻抗;通過(guò)W上措施的使用，使得電池在高溫時(shí)具有較 低的產(chǎn)氣量、較高的容量保持率，低溫時(shí)較高的功率。
[0038] 本申請(qǐng)的裡離子電池的正極材料采用了=元材料。=元材料表面狀況與鉆酸裡等 材料不同，表面氧化性較強(qiáng)。橫酸內(nèi)醋在正極的成膜使得活性位點(diǎn)含有較多的硫元素，降低 了儀、鉆、儘的催化活性;環(huán)狀硫酸醋形成的無(wú)機(jī)成份的膜具有較高的熱穩(wěn)定性，彌補(bǔ)了材 料表面儀在高溫時(shí)穩(wěn)定性較差的缺點(diǎn)。硅烷類憐酸醋及硅烷類棚酸醋修飾了橫酸內(nèi)醋的成 膜，降低了其阻抗;而氣代憐酸鹽在正極表面的成膜提高了電解液的氧化穩(wěn)定性，同時(shí)減低 了橫酸內(nèi)醋在循環(huán)后的內(nèi)阻增加。
[0039] W下通過(guò)具體實(shí)例進(jìn)一步描述本申請(qǐng)。不過(guò)運(yùn)些實(shí)例僅僅是范例性的，并不對(duì)本 申請(qǐng)的保護(hù)范圍構(gòu)成任何限制。
【具體實(shí)施方式】
[0040] 本申請(qǐng)為了使得電池具有低的內(nèi)阻，同時(shí)具有良好的存儲(chǔ)性能和循環(huán)性能，而提 供一種電解液及使用此電解液的裡離子二次電池。
[0041] 本申請(qǐng)中的電解液中含有裡鹽、有機(jī)溶劑和添加劑，添加劑包括添加劑A和添加劑 B，W及添加劑C或添加劑D中的至少一種;其中，
[0042] 添加劑A:環(huán)狀橫酸內(nèi)醋；
[0043] 添加劑B:環(huán)狀硫酸醋；
[0044] 添加劑C:硅烷憐酸醋化合物或/和硅烷棚酸醋化合物；
[0045] 添加劑D:氣代憐酸鹽。
[0046] 目P，本申請(qǐng)的電解液中可含有添加劑A、添加劑B和添加劑C;或者含有添加劑A、添 加劑B和添加劑D;或者含有添加劑A、添加劑B、添加劑C和添加劑D。
[0047] 作為本申請(qǐng)電解液的一種改進(jìn)，添加劑同時(shí)含有添加劑A、添加劑B、添加劑C和添 加劑D。
[0048] 作為本申請(qǐng)電解液的一種改進(jìn)，添加劑A選自如式Ia或化所示化合物中的至少一 種；
[0049
[0050] 其中，Ri選自取代或未取代的C3~8亞烷基；
[0051 ] 取代基選自打^烷基、面素。
[0052] 在本申請(qǐng)中，碳原子數(shù)為3~8的亞烷基為直鏈或支鏈亞烷基，所述亞烷基中碳原 子數(shù)優(yōu)選的下限值為3、4,優(yōu)選的上限值為4、5、6。優(yōu)選地，選擇碳原子數(shù)為3~7的亞烷基。 更優(yōu)選的，選擇碳原子數(shù)為3~6的亞烷基。作為烷基的實(shí)例，具體可W舉出：亞丙基、亞異丙 基、亞下基、亞異下基、亞仲下基、亞戊基、亞己基。
[0053] 碳原子數(shù)為1~6的烷基，烷基可為鏈狀烷基，也可為環(huán)烷基，位于環(huán)烷基的環(huán)上的 氨可被烷基取代，所述烷基中碳原子數(shù)優(yōu)選的下限值為2,3,優(yōu)選的上限值為4,5,6。優(yōu)選 地，選擇碳原子數(shù)為1~3的鏈狀烷基。作為烷基的實(shí)例，具體可W舉出：甲基、乙基、正丙基、 異丙基、正T基、異T基、仲T基、叔T基、正戊基、異戊基、新戊基、己基、2-甲基-戊基、3-甲 基-戊基、1,1,2-二甲基-丙基、3,3,-二甲基-下基。
[0054] 面素選自氣、氯、漠、艦，并優(yōu)選氣。
[005[1 /^^山小±注山姑0旅*片.壬山3^>0*、麻4^口女,|。*'^|、|了化人*^<山*片^,1、.壬山
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[0059] 作為本申請(qǐng)電解液的一種改進(jìn)，添加劑A的含量為所述電解液的質(zhì)量的0.01~ 0.5%。上限取值為0.35%、0.4%、0.45%，下限取值為0.02%、0.05%、0.1%、0.2%、 0.25%。添加劑A的含量可由上限取值和下限取值中的任意數(shù)值構(gòu)成添加劑A的含量。添加 劑A用量高于5%時(shí)，其成膜阻抗過(guò)大，降低產(chǎn)氣的效果隨含量的增加降低地不明顯。當(dāng)含量 低于0.01 %時(shí)，其成膜致密度不夠，不能有效地減小正極具有較高活性的氧和儀與電解液 的直接接觸，從而產(chǎn)氣較大。
[0060] 作為本申請(qǐng)電解液的一種改進(jìn)，所述添加劑B選自如式n所示化合物中的至少一 種；
[0061]
[0062] 其中，R2選自取代或未取代的Cw5亞烷基；
[0063] 取代基選自Cw5烷基、面素。
[0064] 作為本申請(qǐng)電解液的一種改進(jìn)，添加劑B選自W下化合物中的至少一種：
[006!
[0061 ]:
[006'
[0068] 作為本申請(qǐng)電解液的一種改進(jìn)，添加劑B的含量為所述電解液的質(zhì)量的0.01 %~ 5%。上限取值為 3.5%、4%、4.5%、4.8%，下限取值為 0.02%、0.05%、0.1%、0.2%、 0.25%。添加劑B的含量可由上限取值和下限取值中的任意數(shù)值構(gòu)成添加劑B的含量。
[0069] 作為本申請(qǐng)電解液的一種改進(jìn)，添加劑C選自如式ma、inb、inc所示化合物中的至 少一種.
[0070]
[00川其中，1?31、1?32、1?33、1?34、1?3日、1?36、1?37、1?38、1?39各自獨(dú)立的分別選自取代或未取代的01^ 烷基；
[0072] 取代基選自Cw5烷基、面素。
[007；3] 作為本申請(qǐng)電解液的一種改進(jìn)，1?31、1?32、1?33、1?34、1?3日、1?36、1?37、1?38、1?39各自獨(dú)立的分 另IjCl~3烷基，作為烷基的實(shí)例，可選自甲基、乙基、正丙基、異丙基；或者面素取代的Cl~3燒 基，面素取代可W為部分取代或全取代，作為全取代的實(shí)例，可選自=氣甲基、五氣乙基、屯 氣丙基。
[0074] 作為本申請(qǐng)電解液的一種改進(jìn)，1?31、1?32、1?33、1?34、1?3日、1?36、1?37、1?38、1?39為相同的取代 基。
[0075] 作為本申請(qǐng)電解液的一種改進(jìn)，添加劑C為硅烷憐酸醋化合物和硅烷棚酸醋化合 物合用，并優(yōu)選硅烷憐酸醋與硅烷棚酸醋合并使用，兩者同時(shí)使用時(shí)成膜時(shí)互相誘導(dǎo)，所形 成的復(fù)合膜高溫下更穩(wěn)定。
[0080]作為本申請(qǐng)電解液的一種改進(jìn)，添加劑C的含量為電解液的質(zhì)量的0.01%~2%， 上限取值為1%、1.5%、1.8%，下限取值為0.02%、0.05%、0.1%、0.2%、0.25%。添加劑0
[00761 化乂T:zb由僖由値漏的一釉前講.添iin系Il內(nèi)先白W下化會(huì)物I由的否/1>一釉.
[i
[i
[i 的含量可由上限取值和下限取值中的任意數(shù)值構(gòu)成添加劑C的含量。
[0081 ] 作為本申請(qǐng)電解液的一種改進(jìn)，添加劑D選自LiPOF4、KPOF4、NaPOF4、r^P〇2F2、 LiP化F2、KP化F2中的至少一種。
[0082] 作為本申請(qǐng)電解液的一種改進(jìn)，添加劑D的含量為電解液的質(zhì)量的0.01~2%，上 限取值為1%、1.5%、1.8%，下限取值為0.02%、0.05%、0.1%、0.2%、0.25%。添加劑0的 含量可由上限取值和下限取值中的任意數(shù)值構(gòu)成添加劑D的含量。
[0083] 作為本申請(qǐng)電解液的一種改進(jìn)，有機(jī)溶劑選自碳酸乙締醋、碳酸丙締醋、碳酸下締 醋、氣代碳酸乙締醋、碳酸二甲醋、碳酸二乙醋、碳酸二丙醋、碳酸甲乙醋、碳酸甲丙醋、碳酸 乙丙醋、1,4-下內(nèi)醋、丙酸甲醋、下酸甲醋、乙酸乙醋、丙酸丙醋、丙酸乙醋W及下酸乙醋中 至少兩種。
[0084] 作為本申請(qǐng)電解液的一種改進(jìn)，裡鹽選自六氣憐酸裡、四氣棚酸裡、雙草酸棚酸裡 或二氣草酸棚酸裡中的至少一種，優(yōu)選六氣憐酸裡。
[0085] 本申請(qǐng)還設(shè)及一種裡離子電池，包括正極、負(fù)極、隔離膜及電解液，電解液為本申 請(qǐng)上述任一段落的電解液。
[0086] 作為本申請(qǐng)裡離子電池的一種改進(jìn)，正極材料為裡儀儘鉆=元材料;裡儀儘鉆= 元材料優(yōu)選為L(zhǎng)iNi i/3Coi/3Mni/3〇2、LiNio.日Coo. 2Mn〇. 3〇2、LiNio. sCoo. 2Mn〇. 2〇2、 LiNi〇.8Co〇.iMn〇.i〇2 中的至少一種。
[0087] 在下述實(shí)施例、對(duì)比例W及試驗(yàn)例中，所使用到的試劑、材料W及儀器如沒(méi)有特殊 的說(shuō)明，均可商購(gòu)獲得。
[0088] 實(shí)施例1電池1~電池34的制備
[0089] 在下述實(shí)驗(yàn)例、對(duì)比例W及試驗(yàn)例中，所用到的物料如下所示：
[0090] 有機(jī)溶劑:碳酸亞乙醋化C)、碳酸二乙醋(DEC);
[0091] 裡鹽：LiPFs;
[0092] 添加劑A:
[0093] 添加劑Al: 1，3-丙烷橫內(nèi)醋；
[0094] 添加劑A2:1，4-下燒橫內(nèi)醋；
[0095] 添加劑A3:1,5-戊燒橫內(nèi)醋；
[0096] 添加劑A4:1,6-己燒橫內(nèi)醋；
[0097] 添加劑A5:甲燒二橫酸亞甲醋；
[009引添加劑B:
[0099] 添加劑BI:硫酸乙締醋；
[0100] 添加劑B2:硫酸丙締醋；
[0101] 添加劑B3:4-甲基硫酸乙締醋；
[0102] 添加劑C:
[0103] 添加劑Cl 甲基硅烷憐酸醋；
[0104] 添加劑C2: S甲基硅烷亞憐酸醋；
[0105] 添加劑C3: S甲基硅烷棚酸醋；
[0106] 添加劑D:
[0107] 添加劑 Dl:LiP0F4;
[010 引添加劑 D2:LiP02F2;
[0109] 添加劑D3:NaPO F4;
[0110] 添加劑 D4:NaP〇2F2;
[0111] 添加劑D5:KP0 F4;
[0112] 添加劑 D6:KP02F2;
[0113] 裡電池隔膜:16微米厚的聚丙締隔離膜(型號(hào)為A273,由Celgard公司提供）；
[0114] 正極材料：Li 化 i/3Coi/3Mni/3〇2。
[0115] (一)對(duì)比例1~10裡離子電池（電池 1~電池 10)制備
[0116] (1)正極片制備
[0117] 正極材料由S元材料、導(dǎo)電劑乙烘黑、粘結(jié)劑聚偏二氣乙締(PVDF)按質(zhì)量比96:2: 2在N-甲基化咯燒酬溶劑體系中充分?jǐn)埌杌旌暇鶆蚝?，涂覆于Al錐上，烘干、冷壓，得到正極 片。
[011引（2)負(fù)極片制備
[0119] 負(fù)極材料是由石墨、導(dǎo)電劑乙烘黑、粘結(jié)劑下苯橡膠(SBR)、增稠劑簇甲基纖維素 鋼(CMC)按照質(zhì)量比94:2:2:2在去離子水溶劑體系中充分?jǐn)埌杌旌暇鶆蚝螅扛灿贑u錐上 烘干、冷壓，得到負(fù)極片。
[0120] (3)電解液制備
[0121] 在含水量<1化pm的氣氣氣氛手套箱中，將充分干燥的裡鹽溶解于上述有機(jī)溶劑 中，然后在有機(jī)溶劑中加入上述添加劑一種、兩種或=種的組合，混合均勻，獲得電解液。其 中，裡鹽的濃度為Imol/L。
[0122] (4)裡離子電池的制備
[0123] 將正極片、隔離膜、負(fù)極片、隔離膜按順序放置，使隔離膜處于正負(fù)極片中間起到 隔離的作用，并卷繞得到裸電忍;將裸電忍封裝于侶塑膜包裝袋中，將上述配制的電解液注 入到干燥后去除水分的電池中，封裝、靜置、化成、整形等工序，得到電池。
[0124] 在上述電池的制備過(guò)程中，各個(gè)電池中所選用的電解液、各個(gè)電解液中所用到的 添加劑的具體種類W及含量如下表1中所示。
[0125] 在表1中，添加劑的含量為基于電解液的總重量計(jì)算得到的重量百分?jǐn)?shù)。
[0126] 表1
[0127]
[0128] 其中："一"表示未添加該物質(zhì)。
[01巧](二)實(shí)施例1~10裡離子電池（電池11~電池34)的制備
[0130] 電池的制作方法與對(duì)比例中相同，其中添加劑的種類、組合及含量不同，其余條件 相同。
[0131] 在上述電池的制備過(guò)程中，各個(gè)電池中所選用的電解液、各個(gè)電解液中所用到的 添加劑的具體種類W及含量如下表2中所示。
[0132] 在表2中，添加劑的含量為基于電解液的總重量計(jì)算得到的重量百分?jǐn)?shù)。
[0133] 表2
[0134]
[01351
[0136] 其中："一"表示未添加該物質(zhì)。
[0137] (S)電池性能的檢測(cè)方法 [013引測(cè)試一、電池的低溫DCR測(cè)試
[0139] 將制備得到的電池分別進(jìn)行下述測(cè)試：
[0140] 常溫（25°C )時(shí)調(diào)整電池的SOC至20 %，置于-25°C的高低溫箱中，靜置2小時(shí)，使電 池溫度達(dá)到-25°C。0.3C的倍率放電1 Os，放電前的電壓為Ul，放電后的電壓為U2，放電DCR = (U1-U2 VI，各個(gè)電池的DCR結(jié)果參見(jiàn)表3。
[0141] 測(cè)試二、電池的高溫存儲(chǔ)性能(化Iendar life)測(cè)試
[0142] 將制備得到的電池分別進(jìn)行下述測(cè)試：
[0143] 常溫（25°C)時(shí)測(cè)試電池的容量，記為初始容量，然后將電池 IC滿充至4.2V，CV至 0.05C，然后置于60°C烘箱中存儲(chǔ)，存儲(chǔ)1個(gè)月，取出烘箱，放于常溫(25°C)環(huán)境中3小時(shí)W 上，使電忍的溫度降到常溫，然后測(cè)試其可逆容量（1C放電至截至電壓，休息5分鐘，IC滿充， CV至0.05C，休息5分鐘，IC放電至截至電壓，此容量記為存儲(chǔ)后電忍的可逆容量）；測(cè)試完 后，滿充，再置于60°C烘箱中存儲(chǔ)，每間隔1個(gè)月測(cè)試一次可逆容量，直至電忍可逆容量衰減 至初始的80%，此時(shí)間記為電忍的calendar life,各個(gè)電池的數(shù)據(jù)參見(jiàn)表3。
[0144] 測(cè)試立、電池的高溫存儲(chǔ)產(chǎn)氣測(cè)試
[0145] 將制備得到的電池分別進(jìn)行下述測(cè)試：
[0146] 常溫(25°C)時(shí)，將電池 IC滿充至4.2V，CV至0.05C，通過(guò)排水法測(cè)量電池的體積，此 體積記為電池的初始體積。然后置于80°C烘箱中存儲(chǔ)，每間隔2天測(cè)量一次電池的體積，體 積膨脹率=存儲(chǔ)后的體積/初始體積-1，體積膨脹率達(dá)到30%時(shí)的天數(shù)記為可耐80°C產(chǎn)氣 的時(shí)間。各個(gè)電池的數(shù)據(jù)，參見(jiàn)表3。
[0147] 測(cè)試四、電池的循環(huán)壽命測(cè)試
[0148] 將制備得到的電池均分別進(jìn)行下述測(cè)試：
[0149] 在25°C時(shí)，將電池 WlC恒流充電至4.2V，然后恒壓充電至電流為0.05C，再用IC恒 流放電至2.8V，此時(shí)為首次循環(huán)，按照上述條件進(jìn)行循環(huán)充電/放電，將電池容量保持率衰 減至80%時(shí)電池的循環(huán)圈數(shù)記為電池的循環(huán)壽命。各個(gè)電池中所得到的相關(guān)測(cè)試數(shù)據(jù)參見(jiàn) 表3。
[0150] 循環(huán)后的容量保持率=(對(duì)應(yīng)循環(huán)次數(shù)后的放電容量/首次循環(huán)的放電容量）X 100%
[0151] 表3
[0152]
[0153]
[0154] 從上述表3中的相關(guān)結(jié)果可W得知，對(duì)比例電池 I~5使用了較多的添加劑A和B，盡 管其產(chǎn)氣較少，但DCR大；
[0K5]對(duì)比例電池6~10使用了添加劑C、D，盡管其DCR低，但壽命較差，同時(shí)產(chǎn)氣大；
[0156] 電池 18和19由于同時(shí)添加了硅烷憐酸醋和硅烷棚酸醋，兩者成膜時(shí)互相誘導(dǎo)，所 形成的復(fù)合膜高溫下更穩(wěn)定，其電池性能DCR更低、循環(huán)壽命更長(zhǎng)，同時(shí)其60°C日歷壽命和 80°C體積膨脹也表現(xiàn)優(yōu)異。
[0157] 實(shí)施例11~20使用橫酸內(nèi)醋和環(huán)狀硫酸醋，W及硅烷類憐酸醋或硅烷類棚酸醋或 氣代憐酸鹽協(xié)同作用，使得電池具有良好的綜合性能(DCR較低，高溫存儲(chǔ)天數(shù)長(zhǎng)，日歷壽命 及循環(huán)壽命長(zhǎng)）。
[015引實(shí)施例2
[0159]按照實(shí)施例1的方法制備電解液和含有該電解液的裡離子電池，區(qū)別在于：電池中 的裡鹽和有機(jī)溶劑W及正極材料如表4所示，電解液中的添加劑的比例W及添加劑化合物 的結(jié)構(gòu)式分別如表5和表6所示：
[0160] 表4:
[0161] L0164」 表6:
[01 化 I
[0166] 按照實(shí)施例1中的方法對(duì)制備得到的電池的性能進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)得到電池34~42 的性能與W上實(shí)施例相似，限于篇幅不再寶述。
[0167] 上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的 限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化， 均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種電解液，含有裡鹽、有機(jī)溶劑和添加劑，其特征在于，所述添加劑包括添加劑A和 添加劑B，W及添加劑C或添加劑D中的至少一種； 其中， 添加劑A:環(huán)狀橫酸內(nèi)醋； 添加劑B:環(huán)狀硫酸醋； 添加劑C:硅烷憐酸醋化合物或/和硅烷棚酸醋化合物； 添加劑D:氣代憐酸鹽。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解液，其特征在于，所述添加劑包括添加劑A、添加劑B、添加 劑C和添加劑D。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解液，其特征在于，所述添加劑A選自如式la或化所示化合 物中的至少一種；其中，虹選自取代或未取代的C戶8亞烷基； 取代基選自CW5烷基、面素； 優(yōu)選的，所述添加劑A選自1，3-丙烷橫內(nèi)醋、1，4-下燒橫內(nèi)醋、1，5-戊燒橫內(nèi)醋、1，6-己 燒橫內(nèi)醋、甲燒二橫酸亞甲醋中的至少一種； 優(yōu)選的，所述添加劑A的含量為所述電解液的質(zhì)量的0.01~5%。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解液，其特征在于，所述添加劑B選自如式Π 所示化合物中 的至少一種；其中，化選自取代或未取代的Cl~6亞烷基； 取代基選自CW5烷基、面素； 優(yōu)選的，所述添加劑B選自硫酸乙締醋、硫酸丙締醋、4-甲基硫酸乙締醋中的至少一種； 更優(yōu)選的，所述添加劑B的含量為所述電解液的質(zhì)量的0.01~5%。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解液，其特征在于，所述添加劑C選自如式ma、inb或me所 示化合物中的至少一種；其中，1?31、1?32、1?33、1?34、1?35、1?36、1?37、1?38、1?39各自獨(dú)立的分別選自取代或未取代的〇1~6燒 基； 取代基選自CW5烷基、面素； 優(yōu)選的，所述添加劑C選自Ξ甲基硅烷憐酸醋、Ξ甲基硅烷亞憐酸醋、Ξ甲基硅烷棚酸 醋中的至少一種； 更優(yōu)選的，所述添加劑C的含量為所述電解液的質(zhì)量的0.01~2%。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解液，其特征在于，根據(jù)權(quán)利要求5所述的電解液，其特征在 于，所述添加劑D選自 LiPOF4、KPOF4、NaPOF4、NaP〇2F2、LiP〇2F2、KP〇2F2 中的至少一種； 優(yōu)選的，所述添加劑D的含量為所述電解液的質(zhì)量的0.01~2%。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裡離子電池電解液，其特征在于，所述有機(jī)溶劑選自碳酸乙締 醋、碳酸丙締醋、碳酸下締醋、氣代碳酸乙締醋、碳酸二甲醋、碳酸二乙醋、碳酸二丙醋、碳酸 甲乙醋、碳酸甲丙醋、碳酸乙丙醋、1,4-下內(nèi)醋、丙酸甲醋、下酸甲醋、乙酸乙醋、丙酸丙醋、 丙酸乙醋W及下酸乙醋中至少兩種。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裡離子電池電解液，其特征在于，所述裡鹽選自六氣憐酸裡、 四氣棚酸裡、雙草酸棚酸裡或二氣草酸棚酸裡中的至少一種，優(yōu)選六氣憐酸裡。9. 一種裡離子電池，包括正極、負(fù)極、隔離膜及電解液，其特征在于，所述電解液為權(quán)利 要求1~8任一權(quán)利要求所述的電解液。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的裡離子電池，其特征在于，所述正極材料為裡儀儘鉆Ξ元材 料，所述裡儀儘鉆^元材料優(yōu)選為L(zhǎng)iNii/3Coi/3Mni/3〇2、LiNi〇.5C〇().2Mn().3〇2、 Li 化o.6Coo.2Mn〇.2〇2、LiNio.8Coo.iMn〇.i〇2 中的至少一種。
【文檔編號(hào)】H01M10/0567GK105845983SQ201610235407
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年4月15日
【發(fā)明人】韓昌隆
【申請(qǐng)人】寧德時(shí)代新能源科技股份有限公司