一种锂离子电池电解液及一种锂离子电池的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种裡离子电池电解液及一种裡离子电池。
【背景技术】
[0002] 在现有的实用化二次电池系统中，裡离子电池因具有比能量高、比功率大、循环寿 命长、无记忆效应、自放电小等显著优势，长期W来一直牢牢占据着移动通讯、手提电脑、数 码相机等便携式电子产品的市场，并被认为是今后新能源动力电池和储能电池的首选。为 了满足更高的要求，裡离子电池正负极材料、电解液等诸多方面的研究也正在不断深入。
[0003] 裡离子电池由于其能量密度高，循环性能好，绿色环保无污染等优点得到了广泛 的应用，并且成为电动汽车和混合电动车的首选动力电池。随着电动汽车和混合电动车的 逐步发展，对裡离子电池的性能提出了更高的要求，需要其具有能量密度高，安全性好，储 存性能好等优点。
[0004] 而现有的裡电池存在W下不足：1、裡离子电池电解液一般采用碳酸醋作为溶剂， 其中线型碳酸醋能够提高电池的充放电容量和循环寿命，但是它们的闪点较低，在较低的 溫度下即会闪燃，导致裡离子电池在使用的过程中，存在安全隐患；2、若采用的溶剂是W介 电常数大的碳酸乙締醋巧C)为基础的二元或S元混合溶剂，链状碳酸醋值MC、DEC或EMC)、 簇酸醋或酸类为共溶剂。运些常用溶剂具有电导率高、与裡盐的溶解性好、且能够在正负极 形成稳定的SEI膜等特点，因而被认为是电解液体系溶剂的最佳选择。然而，随着高电压正 极材料LiNie.5Mn1.5O4、LiMP〇4(M = Mn、Co、V)等的开发，它们的充电截止电压均在4. 7V W 上，而传统的有机溶剂在电位达到4. 5V时，会在高氧化活性的正极材料表面发生不可逆的 氧化分解，并且其也存在沸点低、闪点低、易燃烧等问题，严重阻碍了高电压裡离子电池的 开发与应用；3、若采用氣代碳酸乙締醋、乙締基碳酸乙締醋和环状硫酸醋组合添加剂运用 在裡离子电池电解液中时，只有在4. 2V W下，使用该电解液的裡离子电池才会表现出良好 的循环性能和存储性能。 阳0化]因此，现在急需开发一种新的裡离子电池电解液，W在满足裡离子电池使用安全 的前提下，提高裡离子电池在高压体系下的循环性能、首次效率、高溫储存性能等综合性 能。
【发明内容】
[0006] 本发明的一个目的是提供一种裡离子电池电解液，该电池电解液克服了现有技术 的不足，确保了裡离子电池使用的安全性，同时提高了裡离子电池在高电压体系下的首次 效率、循环性能、高溫储存性能及低溫充放电性能等综合性能。
[0007] 为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种裡离子电池电解液，包括溶剂、 裡盐及添加剂，所述的添加剂是由氣代碳酸乙締醋、碳酸亚乙締醋、亚硫酷基化合物及横酸 醋类化合物组成的，W所述裡离子电池电解液的总质量100%计，所述添加剂中各组分的投 料质量分别为：氣代碳酸乙締醋0. 5%~5%、碳酸亚乙締醋0. 5%~3%、亚硫酷基化合物 0. 1%~1%、横酸醋类化合物0. 1%~1%，所述的溶剂是由氣代脂溶剂及其他有机溶剂按 1~3:1的投料体积混合而成的，所述的其他有机溶剂为选自碳酸乙締醋、碳酸丙締醋、氯 代碳酸乙締醋中的一种或多种的组合。
[0008] 优选地，所述的亚硫酷基化合物为选自亚硫酸乙締醋、亚硫酸丙締醋、亚硫酸二甲 醋、亚硫酸二乙醋中的一种或多种的组合。
[0009] 优选地，所述的横酸醋类化合物为选自1，3-丙烷横酸内醋、1，4-下烧横酸内醋、 甲基横酸乙醋中的一种或多种的组合。
[0010] 优选地，所述的氣代脂溶剂为=氣代碳酸丙締醋、二氣代乙酸甲醋中的一种或两 者的组合。
[0011] 进一步优选地，所述溶剂中，所述的氣代脂溶剂与其他有机溶剂的投料质量比为 1. 5 ~2:1。
[0012] 优选地，所述裡盐为选自六氣憐酸裡、四氣棚酸裡、高氯酸裡、双草酸棚酸裡、二氣 草酸棚酸裡、二氣甲基横酷）亚胺裡与双氣横酷亚胺裡中的一种或多种，所述裡盐的投 加浓度为0. 5~1. Omol/L。
[0013] 本发明的另一个目的是提供一种裡离子电子电池，包括正极片、负极片、裡电池隔 膜及上述的裡离子电池电解液；其中，所述的正极片活性物质为选自钻酸裡、儀钻儘酸裡或 儀儘酸裡中的一种或多种，所述的负极片活性物质为选自石墨、娃碳复合材料中的一种或 多种。
[0014] 由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明的裡离 子电池的电解液，采用了氣代溶剂作为电解液的溶剂，而氣代溶剂通常具有较高的闪点甚 至无闪点，因此与现有技术相比，在溶剂中采用氣代溶剂有利于抑制电解液的燃烧，使裡电 池使用更安全，且采用了氣代溶剂的电池具有电容量高、比能量大、循环寿命长、高溫产气 少等优点。而采用本发明的添加剂，可大幅度提升裡离子电池在4. 4V W上的高压体系下的 首次效率、循环性能、高溫储存性能。
【具体实施方式】
[0015] 本发明对所有原料的来源并没有特殊的限制，为市售即可。
[0016] W下如无特别指明，实施例中的含量均为质量百分含量。其中，溶剂中各组分的 质量百分含量=100% X溶剂各组分质量/溶剂的质量；添加剂中各组分的百分含量= 100% X添加剂各组分质量/非水电解液的总质量。
[0017] 对比例1
[001引电解液的制备：将碳酸乙締醋巧C)、碳酸丙締醋（PC)、碳酸二乙醋值EC) W质量比 EC:PC:DEC = 20:20:60混合，加入一定质量的六氣憐酸裡化iPFe)，使得其在电解液中的浓 度为Imol/L;此外电解液中还加有质量百分比含量为15%的氣代碳酸乙締醋（FEC)，质量 百分比含量为5%的1，3-丙横酸内醋（1，3-P巧。
[0019] 对比例2
[0020] 电解液的制备：将碳酸乙締醋巧C)、碳酸丙締醋（PC)和碳酸二乙醋值EC) W质量 比EC:PC:DEC = 15:20:65混合，加入一定质量的六氣憐酸裡化iPFe)，使得其在电解液中的 浓度为Imol/L ;此外电解液中还加有质量百分比含量为15%的氣代碳酸乙締醋师C) ,5% 的乙締基碳酸乙締醋（VEC) ,5%的1，3-丙横酸内醋（1，3-P巧。 阳OW 实施例1
[0022] 电解液的制备：将S氣代碳酸丙締醋（TFPC)、碳酸乙締醋巧C)、碳酸丙締醋（PC) W质量比TFPC:EC:PC = 70:10:20，加入一定质量的六氣憐酸裡化1?。6)，使得其在电解 液中的浓度为Imol/L;此外电解液中还加有质量百分比含量为5 %的氣代碳酸乙締醋 师C)，0. 5 %的碳酸亚乙締醋（VC)，0. 3 %的亚硫酸乙締醋巧S)，0. 3 %的1，3-丙横酸内醋 (1，3斗巧。
[0023] 在运里，氣代脂溶剂可W是为=氣代碳酸丙締醋、二氣代乙酸甲醋中的一种或两 者的组合。其他的有机溶剂可W是碳酸乙締醋、碳酸丙締醋、氯代碳酸乙締醋中的一种或多 种的组合。
[0024] 在运里，电解液中所采用的裡盐可W是六氣憐酸裡、氣棚酸裡、高氯酸裡、双草酸 棚酸裡、二氣草酸棚酸裡、二氣甲基横酷）亚胺裡与双氣横酷亚胺裡中的一种或多种。 阳0巧]在运里，添加剂中的亚硫酷基化合物可W是硫酸乙締醋、亚硫酸丙締醋、亚硫酸二 甲醋、亚硫酸二乙醋中的一种或多种的组合；横酸醋类化合物可W是1,3-丙烷横酸内醋、 1，4-下烧横酸内醋、甲基横酸乙醋中的一种或多种的组合。 阳0%] 实施例2
[0027] 电解液的制备：将S氣代碳酸丙締醋（TFPC)、碳酸乙締醋巧C)、碳酸丙締醋（PC) W质量比TFPC:EC:PC = 65:15:20，加入一定质量的六氣憐酸裡化1口。6)，使得其在电解 液中的浓度为Imol/L;此外电解液中还加有质量百分比含量为5 %的氣代碳酸乙締醋 师C)，0. 5 %的碳酸亚乙締醋（VC)，0. 3 %的亚硫酸乙締醋巧S)，0. 3 %的1，3-丙横酸内醋 (1，3斗巧。 阳0測 实施例3
[0029]电解液的制备：将S氣代碳酸丙締醋（TFPC)、二氣代乙酸甲醋（MFA)、碳酸乙締 醋巧C)、碳酸丙締醋（PC) W质量比TFPC:MFA:EC:PC = 40:30:10:20,加入一定质量的六 氣憐酸裡（Li化)，使得其在电解液中的浓度为Imol/L;此外电解液中还加有质量百分比 含量为5%的