一种锂离子电池非水电解液及锂离子电池的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及裡离子电池电解液技术领域，尤其设及一种裡离子电池非水电解液及 裡离子电池。
【背景技术】
[0002] 目前非水电解液裡离子电池已经越来越多地被用于3C消费类电子产品市场，并 且随着新能源汽车的发展，非水电解液裡离子电池作为汽车的动力电源系统也越来越普 及。虽然运些非水电解液电池已经实用化，但在耐久性使用上还无法让人满意，特别是在高 溫45°C下使用寿命较短。特别是对于动力汽车和储能系统，非水电解液裡离子电池要求在 寒冷地区也能正常工作，更要兼顾高低溫性能。
[0003] 在非水电解液裡离子电池中，非水电解液是影响电池高低溫性能的关键因素，特 别地，非水电解液中的添加剂对电池高低溫性能的发挥尤其重要。目前实用化的非水电解 液，使用的是传统的成膜添加剂如碳酸亚乙締醋（VC)来保证电池优异的循环性能。但VC 的高电压稳定性较差，在高电压高溫条件下，很难满足45°c循环的性能要求。
[0004] 专利文献US6919141B2公开一种含不饱和键的憐酸醋非水电解液添加剂，该 添加剂可W降低裡离子电池的不可逆容量，提高裡电池的循环性能。类似地，专利文献 201410534841. 0也公开了一种含=键的憐酸醋化合物新型成膜添加剂，其不仅可W改善高 溫循环性能，还能明显改善储存性能。但本领域的科技工作者在研究中发现，=键的憐酸醋 添加剂在电极界面所形成的纯化膜导电性较差，导致界面阻抗较大，明显劣化了低溫性能， 抑制了非水裡离子电池在低溫条件下的应用。
【发明内容】
阳〇化]本发明提供一种高溫特性好且阻抗低的裡离子电池非水电解液，进一步提供一种 包括上述裡离子电池非水电解液的裡离子电池。
[0006] 根据本发明的第一方面，本发明提供一种裡离子电池非水电解液，包括非水有机 溶剂、裡盐和添加剂，上述添加剂包括含有W下化合物（A)和度）的物质：
[0007]
i其中Ri、R2、R3分别独立地选自碳原子数为1-4的 控基，且Ri、R2、Rs中至少一个为含有皇键的不饱和控基； 阳00引 度）双氣横酷亚胺裡。
[0009] 作为本发明的进一步改进的方案，上述化合物（A)占上述电解液总重量的 0. 1 %~2%，优选0.2%~1% ;上述化合物度）占上述电解液总重量的0. 1 %~10%，优 选 0. 3%~5%。
[0010] 作为本发明的进一步改进的方案，上述化合物度）占上述电解液的重量与上述化 合物（A)占上述电解液的重量之间的比值等于或大于0.2。
[0011] 作为本发明的进一步改进的方案，上述化合物（A)选自如下化合物1~6中的一 种或多种，
[0012]
[0013] 作为本发明的进一步改进的方案，上述非水有机溶剂为环状碳酸醋和链状碳酸醋 的混合物，上述环状碳酸醋选自碳酸乙締醋、碳酸丙締醋和碳酸下締醋中的一种或两种W 上，上述链状碳酸醋选自碳酸二甲醋、碳酸二乙醋、碳酸甲乙醋和碳酸甲丙醋中的一种或两 种W上。
[0014] 作为本发明的进一步改进的方案，上述裡盐选自LiPFe、LiBF4、Li訊Fe、LiAsFe、 LiN(SO2CF3)2、LiN(SO2C2F5)2、LiC(SO2CF3) 3和LiN(SO2巧2中的一种或两种W上。
[0015] 作为本发明的进一步改进的方案，上述添加剂还包括碳酸亚乙締醋、1,3-丙烷横 内醋、氣代碳酸乙締醋和乙締基碳酸乙締醋中的一种或两种W上。
[0016] 根据本发明的第二方面，本发明提供一种裡离子电池，包括正极、负极和置于正极 与负极之间的隔膜，还包括第一方面的裡离子电池非水电解液。
[0017] 作为本发明的进一步改进的方案，上述正极选自LiCo〇2、LiNi〇2、LiMri2〇4、 LiCoiyMy〇2、LiNiiyMy〇2、LiMn2爪〇4和LiNixCOyMrizMiXyz〇2中的一种或两种W上，其中，M选自 Fe、Co、Ni、Mn、Mg、Cu、Zn、Al、Sn、B、Ga、Cr、Sr、V和Ti中的一种或两种W上，且0《y《l， l，0《z《1，x+y+z《1。
[0018] 作为本发明的进一步改进的方案，上述裡离子电池的充电截止电压大于或等于 4. 35V〇
[0019] 本发明的裡离子电池非水电解液中含有化合物（A)，能在正、负极成膜，有效地保 护正、负极，提高裡离子电池的高溫性能，特别是高溫循环性能；还含有双氣横酷亚胺裡，主 要是降低电池阻抗，提高电池低溫性能。本发明的裡离子电池非水电解液通过化合物（A) 和双氣横酷亚胺裡的组合，使得裡离子电池获得较低的阻抗、较好的低溫性能和高溫性能。
【具体实施方式】
[0020] 下面通过【具体实施方式】对本发明作进一步详细说明。
[0021] 本发明的一个实施方案提供一种裡离子电池非水电解液，包括非水有机溶剂、裡 盐和添加剂，上述添加剂包括含有W下化合物（A)和度）的物质： 阳〇巧
'其中Ri、R2、R3分别独立地选自碳原子数为1-4的 控基，且Ri、R2、Rs中至少一个为含有皇键的不饱和控基；
[0023] 度）双氣横酷亚胺裡。
[0024] 在本发明的一个优选实施方案中，上述化合物（A)占上述电解液总重量的 0. 1 %~2%，优选0. 2%~1% ;上述化合物度）占上述电解液总重量的0. 1 %~10%，优 选 0. 3%~5%。
[0025] 本发明的上述实施方案中加入0. 1%~2%的化合物（A)，能在正、负极成膜，有效 地保护正、负极，提高裡离子电池的高溫性能，特别是高溫循环性能。当化合物（A)的含量 小于0. 1%时，其在正、负极的成膜效果较差，对性能起不到应有的改善作用；当其含量大 于2%时，其在电极界面的成膜较厚，会严重增大电池阻抗，劣化电池性能。
[00%] 本发明的上述实施方案中加入双氣横酷亚胺裡化IFSI)，主要是降低电池阻抗，提 高电池低溫性能，当其含量小于0. 1%时，其降低阻抗的效果有限，不能有效提高电池的低 溫性能；当其含量高于10%时，其会劣化高溫性能。
[0027] 本发明的上述实施方案中通过化合物（A)和LIFSI的组合，使得裡离子电池获得 较低的阻抗、较好的低溫性能和高溫性能。
[0028] 在本发明的一个优选实施方案中，上述化合物度）占上述电解液的重量与上述化 合物（A)占上述电解液的重量之间的比值等于或大于0.2。当比值小于0.2时，其降低阻抗 的效果有限，不能有效提高电池的低溫性能。
[0029] 在本发明的一个优选实施方案中，上述化合物（A)选自如下化合物1~6中的一 种或多种，
[0030]
O
[0031] 在本发明的一个优选实施方案中，上述非水有机溶剂为环状碳酸醋和链状碳酸醋 的混合物，上述环状碳酸醋选自碳酸乙締醋、碳酸丙締醋和碳酸下締醋中的一种或两种W 上，上述链状碳酸醋选自碳酸二甲醋、碳酸二乙醋、碳酸甲乙醋和碳酸甲丙醋中的一种或 两种W上。
[0032] 采用高介电常数的环状碳酸醋有机溶剂与低粘度的链状碳酸醋有机溶剂的混合 液作为裡离子电池电解液的溶剂，使得该有机溶剂的混合液同时具有高的离子电导率、高 的介电常数及低的粘度。
[0033] 在本发明的一个优选实施方案中，上述裡盐选自LiPFe、LiBF4、Li訊Fe、LiAsFe、 LiN(SO2CF3)2、LiN(SO2C2F5)2、LiC(SO2CF3) 3和LiN(SO2F)2中的一种或两种W上，所述裡盐优 选的是Li化或LiPF6与其它裡盐的混合物。
[0034] 在本发明的一个优选实施方案中，上述添加剂还包括碳酸亚乙締醋（VC)、1，3-丙 烧横内醋（1，3-P巧、氣代碳酸乙締醋（阳C)和乙締基碳酸乙締醋（VEC)中的一种或两种W 上。
[0035] 上述成膜添加剂能在石墨负极表面形成更稳定的沈I膜，从而显著提高了裡离子 电池的循环性能。
[0036] 本发明的一个实施方案提供一种裡离子电池，包括正极、负极和置于正极与负极 之间的隔膜，还包括第一方面的裡离子电池非水电解液。
[0037] 在本发明的一个优选实施方案中，上述正极选自LiCo〇2、LiNi〇2、L