电解液以及包括该电解液的锂离子电池的制作方法
【技术领域】
[0001] 本申请涉及锂离子电池技术领域，具体地，涉及一种电解液以及包括该电解液的 锂离子电池，特别地，该电解液适用于极片上的活性材料的涂布量高的锂离子电池中。
【背景技术】
[0002] 在飞速发展的信息时代中，手机、笔记本、相机等电子产品的需求逐年增加，锂离 子电池在这些领域中得到了广泛的应用。与此同时，锂离子电池在电动汽车、混合动力汽 车、储能设备等领域也已活跃的发展起来。
[0003] 锂离子电池作为电子产品的工作电源，具有能量密度高、无记忆效应、工作电压高 等突出的特点，正逐步取代传统的Ni-Cd电池、MH-Ni电池。然而，随着电子产品市场需求 的扩大及动力、储能设备的发展，人们对锂离子电池的能量密度的要求也不断提高，因此， 开发具有高能量密度的锂离子电池成为当务之急。
[0004] 目前，提高锂离子电池的能量密度主要有以下几种方式：
[0005] -、开发高电压阴极材料，但是目前应用于4. 4V以上的阴极材料还不完善，而且 部分电解液在高电压下不稳定；
[0006] 二、采用高容量的新材料，比如硅材料，但是硅材料膨胀严重，首周库仑效率低，且 循环稳定性低；
[0007] 三、通过提高集流体上的活性物质层的涂布重量，从而提高锂离子电池的能量密 度。这种方法虽然具有较高的应用可行性，但是单位集流体上的活性物质的涂布重量的提 高会导致锂离子电池的动力学恶化严重，例如会严重影响锂离子的迀移率，从而使得锂离 子电池出现倍率性能差、低温性能差等现象。
[0008] 因此，现在亟需提供一种电解液，使其在锂离子电池中的集流体上的活性物质层 的涂布重量高的条件下进行应用后，能够提高锂离子电池的高温循环性能、倍率性能以及 低温放电性能。
【发明内容】
[0009] 为了解决上述问题，本申请人进行了锐意研究，结果发现：包含有二氟磷酸锂和环 状硫酸酯类化合物的电解液，应用在锂离电池中后，特别是应用在位于集流体上的单面的 活性物质层的涂布重量高的锂离子电池中后，能够提高锂离子电池的高温循环性能、倍率 性能以及低温放电性能，从而完成本申请。
[0010] 本申请的目的在于提供一种电解液，包括锂盐、有机溶剂以及添加剂，其中，所述 添加剂包括二氟磷酸锂和环状硫酸酯类化合物。
[0011] 特别的，所述环状硫酸酯类化合物为选自由下述式I和式II所示的化合物中的一 种或多种：
[0013] 在所述式I中，η为1~3的整数，
[0014] 在所述式II中，m为0~3的整数，
[0015] 在所述式I和式II中，Rp R2、R3、R4、R5、R6、R 7、R8各自独立地为选自氢原子、卤原 子、氰基、羧基、磺酸基、碳原子数为1~20的烷烃基、碳原子数为2~20的不饱和烃基、以 及上述碳原子数为1~20的烷烃基、碳原子数为2~20的不饱和烃基被卤原子取代所形 成的基团中的一种，其中，卤原子为F、Cl、Br、I。
[0016] 本申请的另一目的在于提供一种锂离子电池，包括正极片、负极片、锂电池隔膜和 本申请所提供的电解液，其中，所述正极片包括正极集流体和设置于所述正极集流体上的 正极活性物质层，其中，所述正极活性物质层包括正极活性材料；所述负极片包括负极集流 体和设置于所述负极集流体上的负极活性物质层，其中，所述负极活性物质层包括负极活 性材料；所述锂电池隔膜位于正极片和负极片之间。
[0017] 特别的，在上述锂离子电池中，位于所述正极集流体上的单面的正极活性物质层 的涂布重量在0. 〇26g/cm2以下，位于所述负极集流体上的单面的负极活性物质层的涂布重 量的在0· 013g/cm2以下。
[0018] 本申请提供的电解液，应用到锂离子电池中，特别是当应用到位于极片上的单面 的活性物质层的涂布重量高的锂离子电池中后，不仅能够提高锂离子电池的高温循环性 能，而且能够提高锂离子电池的倍率性能和低温放电性能。
【具体实施方式】
[0019] 下面通过对本申请进行详细说明，本申请的特点和优点将随着这些说明而变得更 为清楚、明确。
[0020] 本申请的目的在于提供一种电解液，包括锂盐、有机溶剂以及添加剂，其中，所述 添加剂包括二氟磷酸锂（LiPO2F2)和环状硫酸酯类化合物。
[0021] 在上述电解液中，所提及的环状硫酸酯类化合物为含有-O-SO2-O-基团的环状化 合物。特别的，-O-SO2-O-基团位于环状化合物的环上。
[0022] 在优选的实施方式中，环状化合物可为五元环状化合物、六元环状化合物、七元环 状化合物、八元环状化合物。进一步地，优选为五元环状化合物、六元环状化合物、八元环状 化合物，更进一步地，优选为五元环状化合物和/或六元环状化合物。其中，在环上有几个 原子，该环就称"几元环"。
[0023] 在上述电解液中，环状硫酸酯类化合物的具体种类并不受到具体的限制，可根据 实际需求进行选择。
[0024] 在优选的实施方式中，所述环状硫酸酯类化合物为选自由下述式I和式II所示的 化合物中的一种或多种：
[0025]
[0026]
[0027] 在上述式I中，η为1~3的整数，进一步的，η优选为1~2。
[0028] 当η选取2以上的整数时，除连接有取代基&、R2的碳原子外，位于不同位置的碳 原子上的取代基可以相同，也可以完全不同，又或者是两个以上不同位置的碳原子上的取 代基相同，并不受到具体的标号的限制。例如，当η为2时，除连接有取代基&、1?2的碳原子 外，剩余两个碳原子上的四个取代基可以完全相同，也可以完全不同，又或者是四个取代基 中的任意两者以上相同。
[0029] 在上述式II中，m为0~3的整数，进一步的，m优选为0~1。
[0030] 当m选取2以上的整数时，除连接有取代基R5、R6的碳原子外，位于不同位置的碳 原子上的取代基的类型可以相同，也可以完全不同，又或者是两个以上不同位置的碳原子 上的取代基相同，并不受到具体的标号的限制。例如，当m为2时，除连接有取代基1?5、1?6的 碳原子外，剩余两个碳原子上的四个取代基可以完全相同，也可以完全不同，又或者是四个 取代基中的任意两者以上相同。
[0031] 在上述式I和式II中，&、1?2、1?3、1? 4、1?5、1?6、1?7、^各自独立地为选自氢原子、卤原 子、氰基、羧基、磺酸基、碳原子数为1~20的烷烃基、碳原子数为2~20的不饱和烃基、以 及上述碳原子数为1~20的烷烃基、碳原子数为2~20的不饱和烃基被卤原子取代所形 成的基团中的一种，其中，卤原子为F、Cl、Br、I。
[0032] 特别的，在碳原子数为2~20的不饱和烃基中，不饱和烃基为链状不饱和烃基。
[0033] 在上述式I中，&、1?2、1?3、R4可以互不相同，也可以完全相同，或者是R ^私、^、R4中的任意二者相同，又或者是R1、R2、R3、R4中的任意三者相同。
[0034] 在上述式II中，1?5、1?6、1?7、^可以互不相同，也可以完全相同，或者是1? 5、1?6、1?7、^ 中的任意二者相同，又或者是R5、R6、R7、R8中的任意三者相同。
[0035] 当选择碳原子数为1~20的烷烃基时，烷烃基的具体种类并没有特别的限制，例 如链状烷烃基、环状烷烃基均可。其中，链状烷烃基包括直链烷烃基和支链烷烃基。特别的， 选择直链烷烃基。
[0036] 优选地，选择碳原子数为1~10的烷烃基，进一步优选地，选择碳原子数为1~5 的烷烃基，更进一步优选地，选择碳原子数为1~3的烷烃基。
[0037] 作为烷烃基的实例，具体可以举出：甲基、乙基、正丙基、异丙基、环丙基、正丁基、 异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、环戊基、正己基、异己基、环己基、庚基、环 庚基、辛基、环辛基、壬基、癸基、十一烷烃