一种锂离子电池电解液及锂离子电池的制作方法

文档序号:22476021发布日期:2020-10-09 22:16阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种锂离子电池电解液,其特征在于,包括溶剂、锂盐以及含氮杂环化合物,所述含氮杂环化合物的环含有氮原子和碳原子,所述氮原子或所述碳原子上有取代基,至少一个所述取代基为吸电子取代基。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液,其特征在于,所述吸电子取代基为亚硝基,磺基,酰基,磺苯基,氰基,酯基,酰胺基中的一种或多种,优选地,所述吸电子取代基为氰基。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液,其特征在于,所述含氮杂环化合物环上的氮原子数目为2-6。

4.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液,其特征在于,所述吸电子取代基的数目为2-6。

5.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液,其特征在于,所述含氮杂环化合物可用以下通式表示:

其中,a代表含有碳原子和氮原子的多元环,cm表示环上含有m个碳原子,nn表示环上含有n个氮原子;rm’表示环上碳原子上带有m’个取代基,所述取代基为烷基、卤素、卤代烷基、氰基中的一种或多种;rn表示环上氮原子上带有n个吸电子取代基,所述吸电子取代基为亚硝基、磺基、酰基、磺苯基、酯基、酰胺基、氰基中的一种或多种;其中,m’、m、n’和n是整数,0≤m’≤6,2≤m≤12,m’≤m;2≤n≤6,2≤n’≤6,n’≤n。

6.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液,其特征在于,所述含氮杂环化合物选自1,3,5-三亚硝基-1,3,5-三氮环己烷,1,3,5,7-四乙酰-1,3,5,7-四氮环辛烷,1,4,7,10-四甲苯磺酰-1,4,7,10-四氮环十二烷,1,4,8,11-四氮环十四碳-2,4,6,9,11,13-六烯-2,3,9,10-四氰基-6,13-二甲基,1,4,8,11-四氮环十四碳-2,4,6,9,11,13-六烯-2,3,9,10-四氰基-6,13-二戊基,1,4,8,11-四(乙氧碳酰甲基)-1,4,8,11-四氮环十四烷,1,4,7,10-四(乙氧羰基甲基)-1,4,7,10-四氮环十四烷,1,4,8,11-四(二甲基氨基乙酸甲基)-1,4,8,11-四氮杂环十四烷中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液,其特征在于,以所述锂离子电池电解液总质量为基准,所述含氮杂环化合物的质量百分比为0.1~10%。

8.根据权利要求7所述的锂离子电池电解液,其特征在于,以所述锂离子电池电解液总质量为基准,所述含氮杂环化合物的质量百分比为4.8~7%。

9.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液,其特征在于,所述溶剂选自碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、亚硫酸乙烯酯、亚硫酸丙烯酯、亚硫酸二乙酯、γ-丁内酯、环丁砜、二甲基亚砜、乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丙酯、己二腈、丁二腈、甲酸乙酯、甲酸丙酯、乙酸甲酯中的一种或多种,所述锂盐选自lipf6、lipo2f2、liclo4、libf4、liasf6、lisif6、lialcl4、libob、liodfb、licl、libr、lii、licf3so3、li(cf3so2)3、li(cf3co2)2n、li(cf3so2)2n、li(so2c2f5)2n、li(so3cf3)2n、lib(c2o4)2中的一种或多种。

10.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液,其特征在于,还包括成膜添加剂。

11.根据权利要求10所述的锂离子电池电解液,其特征在于,所述成膜添加剂选自碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、氟代碳酸乙烯酯、1,2-二氟代碳酸乙烯酯、氟代碳酸丙烯酯、亚硫酸乙烯酯、1,3丙烷磺内酯、1,4丁烷磺内酯、1,3-丙烯磺内酯、硫酸亚丙酯中的一种或多种。

12.根据权利要求11所述的锂离子电池电解液,其特征在于,所述成膜添加剂为氟代碳酸乙烯酯和1,3-丙烯磺内酯,以所述锂离子电池电解液总质量为基准,所述氟代碳酸乙烯酯的质量百分比为0.1~10%,所述1,3-丙烯磺内酯的质量百分比为0.1~10%。

13.一种锂离子电池,其特征在于,包括权利要求1-12中任意一项所述的锂离子电池电解液。


技术总结
本发明提供一种锂离子电池电解液和含有该电解液的锂离子电池,该电解液包括溶剂、锂盐以及含氮杂环化合物,所述含氮杂环化合物的环含有氮原子和碳原子,所述氮原子或所述碳原子上有取代基,至少一个所述取代基为吸电子取代基。本发明所添加的含氮杂环化合物具有较好的耐氧化性及对镍离子的络合作用,从而可形成络合物覆盖在正极表面,有效改善高镍三元材料中镍离子溶出与沉积的现象,以及改善了电池的循环性能及高温存储性能,提高了高镍三元电池的安全性能。

技术研发人员:钟海敏;王圣;王丽娜
受保护的技术使用者:比亚迪股份有限公司
技术研发日:2019.03.26
技术公布日:2020.10.09
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