锂离子电池添加剂,含有该添加剂的电池及制备方法

文档序号:10689538
锂离子电池添加剂,含有该添加剂的电池及制备方法
【专利摘要】本申请涉及锂离子电池领域,具体讲,涉及一种锂离子电池添加剂,含有该添加剂的电池及制备方法。所述添加剂为聚乙烯吡咯烷酮类化合物,选自如式I所示化合物中的至少一种。将其加入电解液中可以有效的浸润电极材料,提升电池的可逆容量。同时聚乙烯吡咯烷酮类化合物中的氮元素可以有效捕获正极溶出的过渡金属离子和电解液分解产生的酸,防止其破坏SEI膜。
【专利说明】
锂离子电池添加剂,含有该添加剂的电池及制备方法
技术领域
[0001 ]本申请涉及锂离子电池领域,具体讲,涉及一种锂离子电池添加剂,含有该添加剂 的电池及制备方法。
【背景技术】
[0002] 锂离子电池具有高的体积比能量、重量比能量和良好的环保性,被广泛使用于手 机、笔记本电脑等便携式3C电子设备中。随着近年来对电子产品要求趋向于更小、更轻、更 薄,除追求更低的价格之外,追求更高的能量密度成为改进电子产品的强有力的驱动力。此 外,近年来各国加大对大功率锂离子电池的投资力度,如电动工具、电动自行车以及汽车的 开发。如该领域开发成功,可以缓解日益紧张的石油资源,因此有着很高的国际经济战略意 义。
[0003] 电解液是锂离子电池的一个重要组成部分,其组成直接影响电池的循环容量和寿 命。组成合适(涉及到盐,溶剂及添加剂的选择和用量)的电解液能够有效发挥和提升锂离 子电池正负极材料的电化学性能,如循环寿命、容量保持、高温存储、安全性能、倍率放电特 性、放电的平台时间以及正负极的容量发挥等。通常在锂离子电池首次充放电的过程中,电 解液中的某些组分(溶剂或是添加剂)发生还原分解并且产物沉积在负极材料石墨的表面 形成固体电解质界面膜(SEI),或是发生氧化分解并且产物沉积在正极材料的表面形成正 极界面保护膜。良好而致密的界面保护膜能够缓解电解液的分解,从而减少电池的不可逆 容量并改善其循环性能。电解液组分优化,选择合适的溶剂、锂盐以及添加剂是改善界面膜 的有效途径。
[0004] 开发改善负极成膜性能的添加剂,并研究其作用机理和成膜成分已经得到广泛研 究。开发比较成功的有机添加剂主要有1,2_亚乙烯碳酸酯(VC),卤化碳酸乙烯酯(简写为父-EC,X = F、Cl.etC),亚硫酸乙烯酯和l,3-丙磺酸内酯(PS)等。这些添加剂的作用主要是优先 于电解液溶剂发生还原分解,从而抑制电解液的分解,并在石墨负极形成良好的SEI,提高 电极的可逆容量和稳定性。然而电化学成膜会消耗活性锂离子,导致首次库伦效率低。
[0005] 鉴于此,特提出本申请。

【发明内容】

[0006] 本申请的首要发明目的在于提出一种锂离子电池添加剂。
[0007] 本申请的第二发明目的在于提出含有该添加剂的锂离子电池。
[0008] 本申请的第三发明目的在于提出所述锂离子电池的制备方法。
[0009] 为了完成本申请的目的,采用的技术方案为:
[0010] 本申请涉及一种锂离子电池添加剂,其选自如式I所示化合物中的至少一种:
[0011]
[0012]其中,所述R1、R^R3各自独立地选自氢、取代或未取代的C^C 12烷基、取代或未取 代的C6~C26芳基、取代或未取代的C5~C22芳杂基,取代基为卤素,n = 90~3200;优选所述 Ri、R2和R3为氢或Cl~Cs烷基。
[0013]优选地,当R^RjPR3为氢时,所述添加剂为聚乙烯吡咯烷酮,其结构式如式II所 示:
[0014]
[0015] 优选地,所述聚乙烯吡咯烷酮的相对分子质量为10000-360000g/mol。
[0016] 本申请还涉及一种锂离子电池,其含有正极片、负极片、隔离膜以及电解液,所述 电解液中含有锂盐、有机溶剂和本申请所述的添加剂。
[0017] 优选地,所述添加剂和锂盐是分别溶于有机溶剂后,依次注入锂离子电池内的。
[0018] 优选的,所述有机溶剂含有环状碳酸酯和链状碳酸酯。所述环状碳酸酯优选选自 碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、γ-丁内酯、环丁砜中的至少一种;所述链状碳酸酯优选选自碳酸 二甲酯、二乙基碳酸酯、二丙基碳酸酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、乙酸甲酯、乙 酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯中的至少一种。
[0019] 优选的,所述有机溶剂还含有羧酸酯、砜、亚硫酸酯、酮、胺、腈、醚、呋喃中的至少 一种。所述羧酸酯选自丁酸甲酯、丙烯酸甲酯;所述砜选自环丁砜、二甲亚砜;所述亚硫酸酯 选自二甲基亚硫酸酯、二乙基亚硫酸酯;所述酮选自N-甲基吡咯烷酮;所述胺选自N-甲基甲 酰胺、N-甲基乙酰胺、Ν,Ν_二甲基甲酰胺;所述腈选自乙腈、丙腈、丙烯腈;所述醚选自乙醚、 甲硫醚;所述呋喃选自四氢呋喃。
[0020] 优选的,所述锂盐选自 LiPF6、LiBF4、LiBOB、LiDFOB、LiAsF6、LiCl〇4、LiFAP、 1^〇卩 3303、1^(卩302)办、1^(〇卩3502)办、1^((:# 5302)办中的至少一种,更优选选自1^?卩6、1^8卩4、 Li (FSO2)2N中的至少一种。
[0021] 本申请还涉及所述锂离子电池的制备方法,包括将所述添加剂按以下方式加入: [0022]步骤一、将本申请所述添加剂溶于第一有机溶剂得到溶液A,将锂盐溶于第二有机 溶剂得到溶液B;
[0023]步骤二、将溶液A注入锂离子电池中;以及 [0024] 步骤三、将溶液B注入锂离子电池中。
[0025] 优选的,步骤二结束后,将锂离子电池静置6~24h,然后进行步骤三。更优选步骤 二结束后,将锂离子电池在常温下静置6~24h,接着在50~70°C下静置6~24h,然后进行步 骤三。
[0026] 优选地,所述第一有机溶剂和第二有机溶剂相同或不同,优选相同。
[0027] 优选地,所述添加剂的含量为溶液A的总质量的0.1%~5%,其余为第一有机溶 剂。
[0028] 优选地,所述锂盐在溶液B中的浓度为1.5M~3M。
[0029] 优选地,所述溶液A与溶液B的质量比为0.5~2:1,更优选为1:1。
[0030] 所述溶液A中的第一有机溶剂和溶液B构成了锂离子电池的电解液。该电解液含有 锂盐、链状碳酸酯和环状碳酸酯。优选所述环状碳酸酯的含量为电解液的总质量的10%~ 40%,所述链状碳酸酯的含量为电解液的总质量的40%~70%,所述锂盐在电解液中的浓 度为0.3M~1.8M。
[0031] 本申请的技术方案所能达到的有益效果为:
[0032]本申请提供了一种锂离子电池添加剂,其为聚乙烯吡咯烷酮类化合物,将其加入 电解液中可以有效的浸润电极材料,提升电池的可逆容量。同时,聚乙烯吡咯烷酮类化合物 含有的氮元素可以有效捕获正极溶出的过渡金属离子和电解液分解产生的酸,防止其破坏 SEI0
[0033] 在本申请优选的技术方案中,先通过含有聚乙烯吡咯烷酮类化合物的溶液A完成 对电极片和隔离膜的浸润,再加入溶液B,在锂盐的作用下聚乙烯吡咯烷酮类化合物析出成 膜,包覆在电极片和隔离膜表面,为固体电解质膜(SEI)提供骨架。聚合物特有的柔韧性可 以提升SEI的稳定性,改善锂离子电池的高温循环性能。
【具体实施方式】
[0034] 下面结合具体实施例,进一步阐述本申请。应理解,这些实施例仅用于说明本申请 而不用于限制本申请的范围。
[0035] 本申请涉及一种锂离子电池添加剂,其为聚乙烯吡咯烷酮类化合物,选自如式I所 示化合物中的至少一种:
[0036]
[0037]
[0038]其中,R1、R2和R3各自独立地选自氢、取代或未取代的&~& 2烷基、取代或未取代的 C6~C26芳基,取代或未取代的C5~C22芳杂基,取代基为卤素 ,n = 90~3200;优选RhR2和R3为 氢或Ci~Cs烷基。
[0039] 作为本申请锂离子电池添加剂的一种改进,RhR2和R3各自独立地选自氢和C 1-C8 烷基。
[0040] 作为本申请锂离子电池添加剂的一种改进,RhRdPR3为相同的取代基。
[0041] 在本申请的上述结构式中:
[0042] 对于取代或未取代的C1-C12烷基,烷基可为链状烷基,也可为环烷基,位于环烷基 的环上的氢可被烷基取代,所述烷基中碳原子数优选的下限值为1,2,3,4,优选的上限值为 3,4,5,6,8,10,12。优选地,选择碳原子数为1~8的烷基,进一步优选地,选择碳原子数为1 ~6的链状烷基,碳原子数为3~8的环烷基,更进一步优选地,选择碳原子数为1~3的链状 烷基。作为烷基的实例,具体可以举出:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁 基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、己基、2-甲基-戊基、3-甲基-戊基、1,1,2_三甲基-丙 基、3,3,_二甲基-丁基、庚基、2-庚基、3-庚基、2-甲基己基、3-甲基己基、异庚基、辛基、壬 基N癸基。
[0043]对于碳原子数为6~26的芳基,优选地,选择碳原子数为6~16的芳基,进一步优选 地,选择碳原子数为6~14的芳基,更进一步优选地,选择碳原子数为6~9的芳基。作为芳基 的实例,具体可以举出:苯基、苄基、联苯基、对甲苯基、邻甲苯基、间甲苯基。
[0044] 碳原子数为5~22的芳杂基,可选自:呋喃基、噻吩基、吡咯基、噻唑基、咪唑基、吡 啶基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、吲哚基、喹啉基等。
[0045] 作为本申请锂离子电池添加剂的一种改进,当R1AdPR3为氢时,所述添加剂为聚 乙烯吡咯烷酾.I结抝忒加忒TT所沄,
[0046]
[0047] 作为本申请锂离子电池添加剂的一种改进,聚乙烯吡咯烷酮的相对分子质量为 10000-360000g/mol。
[0048] 作为本申请锂离子电池添加剂的一种改进,本申请的添加剂还可选自以下化合物 中的至/[> 一种,
[0049]
[0050] 其中 n = 90 ~3200,优选 η = 100 ~3000。
[0051]本申请还涉及一种锂离子电池,其含有正极片、负极片、隔离膜以及电解液,所述 电解液中含有锂盐、有机溶剂和本申请所述的添加剂。进一步地,正极片包括正极集流体以 及涂覆于正极集流体上的正极活性材料;负极片包括负极集流体以及涂覆于负极集流体上 的负极活性材料;隔离膜位于相邻的正负极片之间。本申请的锂离子电池的上限截止电压 为3.5V~4.4V。
[0052]作为本申请锂离子电池的一种改进,正极活性材料选自钴酸锂、锰酸锂、镍钴锰酸 锂Li (NixMnyCoz)〇2(0〈x,y,z〈l; x+y+z = 1)中的一种或几种;负极活性材料选自天然石墨、 人造石墨、软碳、硬碳、钛酸锂、硅中的一种或几种。
[0053] 作为本申请锂离子电池的一种改进,锂盐选自六氟磷酸锂LiPF6、四氟硼酸锂 LiBF4、双草酸硼酸锂LiB(C2〇4)2(简写为LiBOB)、二氟草酸硼酸锂LiBF 2(C2O4)(简写为 LiDFOB)、六氟砷酸锂(LiAsF6)、高氯酸锂(LiCl〇4)、三(全氟乙基)三氟磷酸锂LiFAP、三氟甲 基磺酸锂LiCF 3S03、二(三氟甲基磺酸)甲基锂Li(FS02)2N、二(三氟甲基磺酸)亚氨锂LiN (CF3S〇2)2、二(全氟乙基磺酸)亚氨锂 Li (C2F5S02)2N、Li(C4F9S0 2)2N、Li (SO2(CF2)3SO2)2N 中的 至少一种,锂盐优选1^??6、1^8?4、1^卬302)办中的至少一种。
[0054]作为本申请锂离子电池的一种改进,所述添加剂和锂盐是分别溶于有机溶剂后, 依次注入锂离子电池内的。
[0055] 本申请还涉及所述锂离子电池的制备方法,包括将所述添加剂按以下方式加入:
[0056] 步骤一、将本申请所述添加剂溶于第一有机溶剂得到溶液A,将锂盐溶于第二有机 溶剂得到溶液B;
[0057] 步骤二、将溶液A注入锂离子电池中;以及 [0058] 步骤三、将溶液B注入锂离子电池中。
[0059]本申请经研究发现:直接将聚乙烯吡咯烷酮类化合物加入到含锂盐的有机溶剂中 会导致聚乙烯吡咯烷酮类化合物的析出,因此需要待溶液A完成对电极片和隔离膜的浸润 后,再加入含锂盐的溶液B。在锂盐的作用下,聚乙烯吡咯烷酮类化合物析出成膜,包覆在电 极片和隔离膜表面,为固体电解质膜(SEI)提供骨架,聚合物具有的柔韧性可以提升SEI的 稳定性。同时,聚乙烯吡咯烷酮类化合物含有的氮元素可以有效捕获正极溶出的过渡金属 离子和电解液分解产生的酸,防止其破坏SEI,延长电池的循环寿命。
[0060] 本申请经研究发现:步骤二结束后,将锂离子电池静置6~24h,然后进行步骤三, 能够使聚乙烯吡咯烷酮类化合物析出更为充分。作为更优选的方案,先将锂离子电池在常 温下静置6~24h,使电解液能够充分浸润电极材料(主要是物理浸润),接着在50~70°C下 静置6~24h,能够加速添加剂与电极材料的相互作用(以化学作用为主),有利于步骤三加 入溶液B后聚乙烯吡咯烷酮类化合物在电极表面形成均一稳定的膜。
[0061] 作为本申请锂离子电池制备方法的一种改进,第一有机溶剂和第二有机溶剂相同 或不同,优选相同。
[0062]作为本申请锂离子电池制备方法的一种改进,第一有机溶剂和第二有机溶剂中均 含有环状碳酸酯和链状碳酸酯。其中环状碳酸酯优选选自碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯 (PC)、γ-丁内酯、环丁砜中的至少一种;链状碳酸酯优选选自碳酸二甲酯、二乙基碳酸酯 (DEC)、二丙基碳酸酯、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙 酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯中的至少一种。
[0063] 作为本申请锂离子电池制备方法的一种改进,第一有机溶剂和/或第二有机溶剂 中还含有羧酸酯、砜、亚硫酸酯、酮、胺、腈、醚、呋喃中的至少一种。其中羧酸酯选自丁酸甲 酯、丙烯酸甲酯;砜选自环丁砜、二甲亚砜;亚硫酸酯选自二甲基亚硫酸酯、二乙基亚硫酸 酯;酮选自N-甲基吡咯烷酮;胺选自N-甲基甲酰胺、N-甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺;腈选 自乙腈、丙腈、丙烯腈;醚选自乙醚、甲硫醚;咲喃选自四氢呋喃。
[0064] 作为本申请锂离子电池制备方法的一种改进,加入的添加剂含量为溶液A的总质 量的0.1%~5%,其余为第一有机溶剂。本申请经研究发现:当含量大于5%时,聚乙烯吡咯 烷酮类化合物在有机溶剂中的比例过大,导致电解液体系粘度变大,同时在正负极表面形 成的界面膜过厚,影响了锂离子电池的循环性能。然而存储性能仍进一步改善,这是因为高 含量的聚乙烯吡咯烷酮类化合物一方面可以在正负极表面形成良好的界面膜,降低了正极 表面的反应活性,同时,聚乙烯吡咯烷酮类化合物含有路易斯碱,可以中和存储过程中产生 的酸性气体,如PF 5、HF、C02等。当聚乙烯吡咯烷酮类化合物在电解液中的质量百分含量〈 0.05%时,无法在电极片和隔离膜表面形成充足的保护膜,对锂离子电池的性能的改善不 明显。
[0065]作为本申请锂离子电池制备方法的一种改进,第二有机溶剂的含量为溶液B的总 质量的60%~85%,其余为锂盐。除此以外,溶液B中也可含有除本申请所述添加剂以外的 其它添加剂,如碳酸亚乙烯酯,氟代碳酸乙烯酯,硫酸亚乙烯酯,1,3_丙烷磺酸内酯等。
[0066] 作为本申请锂离子电池制备方法的一种改进,溶液A与溶液B的质量比为0.5~2: 1,以保证在制备的锂离子电池中的锂盐浓度与添加剂浓度在一定范围内进行调整,优选两 者的质量比为1:1。
[0067] 作为本申请锂离子电池制备方法的一种改进,锂盐在溶液B中的浓度为1.5M~3M。
[0068] 在本申请中,作为添加剂加入的聚乙烯吡咯烷酮类化合物几乎全部在电极片和隔 离膜表面成膜,溶液A中的第一有机溶剂和溶液B构成了锂离子电池的电解液。该电解液含 有锂盐、链状碳酸酯和环状碳酸酯,还可以含有其它有机溶剂和其它添加剂。优选环状碳酸 酯的含量为电解液的总质量的10%~40%,链状碳酸酯的含量为电解液的总质量的40%~ 70%,锂盐在电解液中的浓度为0.3M~1.8M。
[0069] 实施例1~6
[0070] (1)锂离子电池的正极片的制备
[0071] 将正极活性材料镍钴锰酸锂(LiNiQ.6C〇(). 2Mn().202)、导电剂Super-p、粘接剂聚偏氟 乙烯(PVDF)按质量比97.2:1.3:1.5溶于溶剂N-甲基吡咯烷酮中混合均匀制成正极浆料,之 后将正极浆料均匀涂布在集流体铝箱的正反两面上,涂布量为〇.〇l〇2g/cm 2,随后在85°C下 烘干后进行冷压、切边、裁片、分条,之后在85°C真空条件下干燥4h,焊接极耳,制成锂离子 电池的正极片。
[0072] (2)锂离子电池的负极片的制备
[0073]将负极活性材料人造石墨、导电剂Super-P、增稠剂羧甲基纤维素(CMC)、粘接剂丁 苯橡胶(SBR)按质量比95.4:1.2:1.2:2.2溶于溶剂去离子水中混合均匀制成负极浆料,之 后将负极浆料均匀涂布在集流体铜箱的正反两面上,涂布量为〇.〇〇71g/cm 2,随后在85°C下 烘干后进行冷压、切边、裁片、分条,之后在ll〇°C真空条件下干燥4h,焊接极耳,制成锂离子 电池的负极片。
[0074] (3)锂离子电池的电解液的制备
[0075] 锂离子电池的电解液以lmol/L的LiPF6为锂盐,以碳酸乙烯酯(EC)、碳酸甲乙酯 (EMC)的混合物为非水有机溶剂,其中电解液溶剂部分EC: EMC的质量比为30:70。此外,锂离 子电池的电解液中还含有添加剂,添加剂的名称和在电解液中的含量如表1所不。实施例中 使用的聚乙烯吡咯烷酮的K值为30,购自国药集团化学试剂有限公司(中国)。
[0076] (4)锂离子电池的制备
[0077]将根据前述工艺制备的锂离子电池的正极片、负极片以及隔离膜(PE膜,含有陶瓷 涂层)经过卷绕工艺制作成厚度为5.7mm、宽度为16mm、长度为33mm的电芯,其中该电芯留有 长气袋,以便观察其产气。注液步骤分为以下三步:
[0078] 步骤一、将式II所示的添加剂溶于第一有机溶剂得到溶液A,将锂盐LiPF6溶于第 二有机溶剂得到溶液B。其中第一有机溶剂和第二有机溶剂均为EC和EMC的混合溶剂,两者 质量比为30:70。溶液A中添加剂的重量含量为0.1 %~5%,具体名称和含量如表1所示。溶 液B中LiPF6的含量为2mol/L。
[0079] 步骤二、将溶液A注入锂离子电池中,然后在常温下静置12h,接着在50~70°C下静 置 12h;
[0080] 步骤三、将溶液B注入锂离子电池中,完成封装。
[00811 将封装后的锂离子电池静置24h,之后用0.05C(llmA)的恒定电流充电至3.4V,取 下电池然后先进行一次真空预封装以便除气;再以0.05C(llmA)的恒定电流充电至4.5V,而 后再将电池取下进行第二次除气;然后以0.5C(110mA)的恒定电流放电至3V,重复2次充放 电,最后以0.5C(110mA)的恒定电流充电至3.85V,完成锂离子电池的制备。
[0082] 对比例1~3
[0083]在对比例1中,依照实施例1的方法制备锂离子电池,区别仅在于电解液中不使用 任何添加剂;在对比例2~3中,添加剂的名称和在电解液中的含量如表1所示,其余步骤同 实施例1。
[0084]测试实施例和对比例制备锂离子电池的高温循环性能和高温存储性能,检测方法 如下:
[0085] (1)锂离子电池的高温循环性能测试
[0086] 在45°C下,先以IC的恒定电流对锂离子电池充电至4.2V,进一步以4.2V恒定电压 充电至电流为0.05C,然后以IC的恒定电流对锂离子电池放电至2.8V,此为一个充放电循环 过程,此次的放电容量为第1次循环的放电容量。将锂离子电池按上述方式进行循环充放电 测试,取第1 〇〇〇次循环的放电容量。
[0087] 锂离子电池 1000次循环后的容量保持率(% )=(第100次循环的放电容量/第1次 循环的放电容量)X 100%。
[0088] (2)锂离子电池的高温存储性能测试
[0089] 在25°C下,先以IC的恒定电流对锂离子电池充电至4.2V,进一步以4.2V恒定电压 充电至电流为0.05C,然后将锂离子电池置于85°C下存储10天,观察电压降。
[0090] 锂离子电池高温存储后的体积变化率(% )=(锂离子电池高温存储后的体积/锂 离子电池高温存储前的体积)X 100%。
[0091] 检测到的数据如表1所示。
[0092]表1
[0094] 其中,7"表示未添加该物质。
[0095] 锂离子电池的性能测试结果分析:
[0096]从实施例1-6与对比例1-3的对比中可以看出,实施例1-6为电解液中添加聚乙烯 吡咯烷酮的锂离子电池,与不添加任何添加剂的对比例1的锂离子电池相比,具有较好的高 温循环性能以及高温存储性能。
[0097] 对比例3说明:当聚乙烯吡咯烷酮在电解液中的含量大于5%时,其循环性能出现 恶化,原因可能是聚乙烯吡咯烷酮在正负极表面形成的界面膜过厚,影响了锂离子电池的 循环性能,然而存储性能仍进一步改善,这是因为高含量聚乙烯吡咯烷酮配合物一方面可 以在正负极表面形成良好的界面膜,降低了正极表面的反应活性,同时聚乙烯吡咯烷酮含 有大量的路易斯碱,可以中和存储过程中产生的酸性气体,如PF 5、HF、CO2等。对比例2说明: 当聚乙烯吡咯烷酮在锂离子电池的电解液中的质量百分含量〈0.1 %时,对锂离子电池的性 能的改善不明显。
[0098] 由此可见,本申请提供的锂离子电池添加剂可以在正负极表面形成良好的界面 膜,降低正极表面的反应活性,抑制电解液在正极表面的氧化分解;同时利用该化合物中所 含有的路易斯碱的特性捕获在电解液中产生的酸性组分和过渡金属离子,以改善电池在高 电压下的高温存储性能以及循环性能。
[0099] 实施例7~11
[0100] 按照实施例1的方法制备电解液和含有该电解液的锂离子电池,区别在于:电解液 中的添加剂的化合物结构式和添加比例如表2所示,添加剂的比例是以其在电解液中的含 量计算。
[0101] 表2
[0104] 按照实施例1中的方法对制备得到的电池的性能进行检测,检测得到电池7~11的 性能与以上实施例相似,限于篇幅不再赘述。
[0105] 以上是本发明的较佳实施例的具体说明,但本发明并不限于所述实施例,某些变 形或替换化合物均包含在本申请权利要求所限定的范围内。此外,本发明使用了某些特定 的术语,但这些术语只是为了方便说明,并不对本发明构成任何限制。
【主权项】
1. 一种锂离子电池添加剂,其特征在于,其选自如式I所示化合物中的至少一种:其中,所述Ri、R2和R3各自独立地选自氢、取代或未取代的(^~&2烷基、取代或未取代的 C6~C26芳基、取代或未取代的C5~C22芳杂基,取代基为卤素 ,n = 90~3200;优选所述Ri、R2和 R3为氢或Ci~Cs烷基。2. 根据权利要求1所述的添加剂,其特征在于,所述添加剂的结构式如式II所示:3. -种锂离子电池,其含有正极片、负极片、隔离膜以及电解液,其特征在于,所述电解 液中含有锂盐、有机溶剂和权利要求1或2所述的添加剂。4. 根据权利要求3所述的锂离子电池,其特征在于,所述添加剂和锂盐是分别溶于有机 溶剂后,依次注入锂离子电池内的。5. 根据权利要求4所述的锂离子电池,其特征在于,所述有机溶剂含有环状碳酸酯和链 状碳酸酯;所述环状碳酸酯优选选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、γ-丁内酯、环丁砜中的至少 一种;所述链状碳酸酯优选选自碳酸二甲酯、二乙基碳酸酯、二丙基碳酸酯、碳酸甲乙酯、碳 酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯中的 至少一种。6. 根据权利要求4所述的锂离子电池,其特征在于,所述锂盐选自LiPF6、LiBF4、LiB0B、 1^0卩08、1^厶8卩6、1^(:1〇4、1^卩厶?、1^〇卩33〇3、1^(卩5〇2)211^(〇卩33〇2)211^(〇2卩53〇2)2~中的至少 一种,更优选选自!^?6、1^?4、1^$302)办中的至少一种。7. 根据权利要求3所述的锂离子电池的制备方法,其特征在于,包括将所述添加剂按以 下方式加入: 步骤一、将所述添加剂溶于第一有机溶剂得到溶液A,将锂盐溶于第二有机溶剂得到溶 液B; 步骤二、将溶液A注入锂离子电池中;以及 步骤三、将溶液B注入锂离子电池中。8. 根据权利要求7所述的方法,其特征在于,步骤二结束后,将锂离子电池静置6~24h, 然后进行步骤三;优选步骤二结束后,将锂离子电池在常温下静置6~24h,接着在50~70°C 下静置6~24h,然后进行步骤三。9. 根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述第一有机溶剂和第二有机溶剂相同或 不同,优选相同。10. 根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述添加剂的含量为溶液A的总质量的 0.1 %~5 % ;所述锂盐在溶液B中的浓度为1.5M~3M; 优选地,所述溶液A与溶液B的质量比为0.5~2:1,更优选为1:1。
【文档编号】H01M10/0525GK106058315SQ201610633395
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年8月4日 公开号201610633395.8, CN 106058315 A, CN 106058315A, CN 201610633395, CN-A-106058315, CN106058315 A, CN106058315A, CN201610633395, CN201610633395.8
【发明人】王珂, 史松君, 谢岚, 王耀辉
【申请人】宁德时代新能源科技股份有限公司
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