一种高电压锂离子电池电解液以及锂离子电池的制作方法

1.本发明涉及电池技术领域，特别涉及电解液技术领域，具体涉及一种高电压锂离子电池电解液以及锂离子电池。


背景技术：

2.随着近年来人们对消费类电子产品与动力锂离子电池更长续航能力的渴求，传统锂离子电池体系已经渐渐不能满足人们的期望。因此开发新型高电压电池体系或在目前的体系基础上进一步提升充电截止电位进而提升能量密度正成为高能量密度锂电池的研究重点。而无论是开发更高电压体系的新型电池体系，还是基于目前的正负极材料构建更高电压、更高能量密度的电池，电解液的较窄的电压窗口已经成为了限制下一代高能量密度锂离子电池进一步发展的关键。
3.传统电解液通常在工作电压大于4.5v时会发生分解，因为常用的有机碳酸酯类溶剂ec(碳酸乙烯酯)在高电压下容易开环，同时是商用电解液中最不耐氧化的电解液基体成分；而链状碳酸酯dmc(碳酸二甲酯)、emc(碳酸甲乙酯)、dec(碳酸二乙酯)，以及环状碳酸酯pc(碳酸丙烯酯)等在高电压下不能稳定存在，它们的氧化电位较低，高电压下会发生氧化分解，所以会使得锂离子电池性能降低。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的是提出一种高电压锂离子电池电解液以及锂离子电池，旨在解决现有锂离子电池的电解液在高压下溶液发生氧化分解，性能不稳定的问题。
5.为实现上述目的，本发明提出的一种高电压锂离子电池电解液，包括以下成分：电解质锂盐溶液、有机溶剂和添加剂；
6.其中，所述有机溶剂包括碳酸酯和羧酸酯；
7.所述添加剂包括碳酸亚乙烯酯、丙烯+基-1，3-丙磺酸内酯、氟代碳酸乙烯酯和含腈化合物。
8.可选地，在所述高电压锂离子电池电解液中，所述羧酸酯的重量百分比为45～75％。
9.可选地，所述碳酸酯包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、碳酸二丙酯和碳酸二乙酯中的至少三种。
10.可选地，所述碳酸酯包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯和碳酸二甲酯；
11.在所述电压锂离子电池的电解液中，所述碳酸乙烯酯的重量百分比为0.1～35％、所述碳酸丙烯酯的重量百分比为3～10％，所述碳酸二甲酯的重量百分比为2～6％。
12.可选地，在所述高电压锂离子电池电解液中，所述碳酸亚乙烯酯的重量百分比为0.01～3％，所述丙烯+基-1，3-丙磺酸内酯的重量百分比为0.01～3％，所述氟代碳酸乙烯酯的重量百分比为0.01～6％，所述含腈化合物的重量百分比为0.01～4％。
13.可选地，在所述电解质锂盐溶液中，锂盐的浓度为0.8～2.2mol/l。
14.可选地，在所述高电压锂离子电池电解液中，所述电解质锂盐溶液的重量百分比为12～21％。
15.可选地，所述电解质锂盐溶液包括六氟磷酸锂、二氟双草酸磷酸锂、三氟甲烷磺酸锂、四氟草酸磷酸锂、四氟硼酸锂、双草酸硼酸锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、双(氟磺酰)亚胺锂、4，5-二氰基-2-三氟甲基-咪唑锂中的至少一种；和/或，
16.所述羧酸酯包括乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸异丁酯、丙酸乙酯、丙烯酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、丁酸丙酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯和乙酸甲酯中的至少一种。
17.可选地，所述含腈化合物包括乙腈、丁二腈、己二腈、戊二腈、辛二腈、癸二腈和1，3，5-戊烷三甲腈、1，3，6-己烷三甲腈、2-氟己二腈、2，2-二氟丁二腈中的至少一种。
18.此外，本发明还提出了一种锂离子电池，包括壳体，所述壳体内容纳有高电压锂离子电池电解液，所述高电压锂离子电池电解液，包括以下成分：电解质锂盐溶液、有机溶剂和添加剂；
19.其中，所述有机溶剂包括碳酸酯和羧酸酯；
20.所述添加剂包括碳酸亚乙烯酯、丙烯+基-1，3-丙磺酸内酯、氟代碳酸乙烯酯和含腈化合物。
21.本发明的技术方案中，在本发明技术方案中，所述高电压锂离子电池电解液具有粘度低、温程宽和稳定性高的优点；其中，通过引入所述羧酸酯的主要目的是为了减小所述碳酸酯的添加量，减少和弱化所述碳酸酯在所述高压锂离子电池电解液中的比例，从而取代一部分的所述碳酸酯，用以降低所述高电压锂离子电池电解液的粘度，同时通过添加所述添加剂，所述添加剂在电池循环工作时，能够分解形成电极保护膜，在一定程度上保护电极材料的完整性，提高锂离子电池的性能；其中，所述碳酸亚乙烯酯和所述丙烯基-1，3-丙磺酸内酯作为成膜添加剂，用于提升锂离子电池抗老化性能和高温环境下的稳定性能；所述氟代碳酸乙烯酯和所述含腈化合物协同合作，提升锂离子电池的稳定性，特别是锂离子电池在工作电压大于4.5v时，从而延长电池的使用寿命。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
23.图1为本发明实施例1至4、对比例1提供的锂离子电池的容量保持率曲线图。
24.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
25.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。此外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但
是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.传统电解液通常在工作电压大于4.5v时会发生分解，因为常用的有机碳酸酯类溶剂ec(碳酸乙烯酯)在高电压下容易开环，同时是商用电解液中最不耐氧化的电解液基体成分；而链状碳酸酯dmc(碳酸二甲酯)、emc(碳酸甲乙酯)、dec(碳酸二乙酯)，以及环状碳酸酯pc(碳酸丙烯酯)等在高电压下不能稳定存在，它们的氧化电位较低，高电压下会发生氧化分解，所以会使得锂离子电池性能降低。
27.鉴于此，本发明提供一种高电压锂离子电池电解液以及锂离子电池，通过该制备方法制备出来的一种高电压锂离子电池电解液具有较低的粘度和稳定的高电压，能够在高压环境中稳定存在，且倍率高性能优异。所述高电压锂离子电池电解液包括以下成分：电解质锂盐溶液、有机溶剂和添加剂；其中，所述有机溶剂包括碳酸酯和羧酸酯；所述添加剂包括碳酸亚乙烯酯、丙烯+基-1，3-丙磺酸内酯、氟代碳酸乙烯酯和含腈化合物。
28.在本发明技术方案中，所述高电压锂离子电池电解液具有粘度低、温程宽和稳定性高的优点；其中，通过引入所述羧酸酯的主要目的是为了减小所述碳酸酯的添加量，减少和弱化所述碳酸酯在所述高压锂离子电池电解液中的比例，从而取代一部分的所述碳酸酯，用以降低所述高电压锂离子电池电解液的粘度，同时通过添加所述添加剂，所述添加剂在电池循环工作时，能够分解形成电极保护膜，在一定程度上保护电极材料的完整性，提高锂离子电池的性能；其中，所述碳酸亚乙烯酯和所述丙烯基-1，3-丙磺酸内酯作为成膜添加剂，用于提升锂离子电池抗老化性能和高温环境下的稳定性能；所述氟代碳酸乙烯酯和所述含腈化合物协同合作，提升锂离子电池的稳定性，特别是锂离子电池在工作电压大于4.5v时，从而延长电池的使用寿命。
29.在一些实施例中，所述羧酸酯的粘度较低，温程较宽，加入适量的所述羧酸酯取代部分的所述碳酸酯，降低所述高电压锂离子电池电解液的粘度，能够在很大程度上改善锂离子电池在大电流状态下离子运动的速率，从而提升锂离子电池在高倍率下充放电容量；具体的，所述羧酸酯的添加量也会对所述高电压锂离子电池电解液的性能造成影响，在所述高电压锂离子电池电解液中，所述羧酸酯的重量百分比为45～75％。所述羧酸酯的添加量少于上述范围，则会导致最终制备的所述高电压锂离子电池电解液的粘度较高，性能不够稳定；所述羧酸酯的添加量大于上述范围，则会导致锂离子电池在大电流状态下离子的运动速率降低，电导率降低；作为本实施例的一个优选实施例，在所述高电压锂离子电池电解液中，所述羧酸酯的重量百分比为49％。
30.需要说明的是，所述羧酸酯包括直链状羧酸酯和支链状羧酸酯，在本实施例中，所述直链状羧酸酯包括乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸异丁酯、丙酸乙酯、丙烯酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、丁酸丙酯中的至少一种；所述支链状羧酸酯包括带有卤素取代基的甲酸甲酯、带有卤素取代基的甲酸乙酯、带有卤素取代基的乙酸甲酯、带有卤素取代基的乙酸乙酯、带有卤素取代基的乙酸丙酯、带有卤素取代基的丙酸丙酯、带有卤素取代基的丁酸乙酯、带有卤素取代基的丙酸乙酯、带有卤素取代基的丁酸丙酯中的至少一种；作为本实施例的一个优先实施例，所述羧酸酯为丙酸乙酯。
31.在一些实施例中，为了保证制备的高电压锂离子电池电解液具有较高的离子运动速率、较高的导电块和较高的稳定性，需要对应添加部分所述碳酸酯；需要说明是，添加不同的碳酸酯的目的是为了提高所述高电压锂离子电池电解液的不同性能；具体地，所述碳酸酯包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、碳酸二丙酯、碳酸二乙酯中的至少三种；作为本实施例的一个优选实施例，所述碳酸酯为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯和碳酸二甲酯；由于所述碳酸二甲酯的粘度较低，选择通过添加部分碳酸二甲酯来降低所述高电压锂离子电池电解液的粘度，既不会影响所述高电压锂离子电池电解液的性能，还能够解决粘度的问题；添加适量的碳酸乙酯能够使得所述高电压锂离子电池电解液保持相对较高的导电率，加入碳酸丙烯酯的目的是作为协助成膜的添加剂，提升锂离子电池抗老化性能和高温环境下的稳定性。
32.同时，在添加的过程中还需要主要添加的量，具体地，在本实施例中，在所述电压锂离子电池的电解液中，所述碳酸乙烯酯的重量百分比为0.1～35％、所述碳酸丙烯酯的重量百分比为3～10％，所述碳酸二甲酯的重量百分比为2～6％。
33.具体地，在本实施例中，在所述高电压锂离子电池电解液中，所述碳酸亚乙烯酯的重量百分比为0.01～3％，所述丙烯+基-1，3-丙磺酸内酯的重量百分比为0.01～3％，所述氟代碳酸乙烯酯的重量百分比为0.01～6％，所述含腈化合物的重量百分比为0.01～4％。所述碳酸碳酸亚乙烯酯和丙烯基-1，3-丙磺酸内酯能够在锂离子电池的负极表面上形成优异稳定的sei膜，从而提升锂离子电池的抗老化性能和在高温下的稳定；所述氟代碳酸乙烯酯和所述含腈化合物能够在锂离子电池的正极表面上分解形成稳定的保护膜，氟代碳酸乙烯酯和所述含腈化合物与普通的电解液溶剂相比较，具有较低的氧化电位，在高压下能够优先分解形成正极保护膜，减少了所述高电压锂离子电池电解液与正电极的接触，抑制所述高电压锂离子电池电解液的氧化分解及其寄生反应，从而改善锂离子电池的电化学性能，使得其可满足高电压的需求。
34.在一些实施例中，所述含腈化合物包括腈类化合物或者含有腈基的有机化合物，具体地，所述含腈化合物的具体类型不做限定，在选择类型时只需要考虑其本身不会对其他物质造成干扰即可；所述含腈化合物包括乙腈、丁二腈、己二腈、戊二腈、辛二腈、癸二腈和1，3，5-戊烷三甲腈、1，3，6-己烷三甲腈、2-氟己二腈、2，2-二氟丁二腈中的至少一种。具体地，所述含腈化合物可以是乙腈、可以是丁二腈、可以是己二腈、还可以是戊二腈和辛二腈的混合物，作为本实施例的一个优先实施例，所述含腈化合物为丁二腈。
35.在一些实施例中，在所述电解质锂盐溶液中，锂盐的浓度为0.8～2.2mol/l。
36.进一步地，在所述高电压锂离子电池电解液中，所述电解质锂盐溶液的重量百分比为12～21％。
37.更进一步地，所述电解质锂盐溶液的具体类型不做限定，只要能够进行电解即可，具体地，在本实施例中，所述电解质锂盐溶液包括六氟磷酸锂、二氟双草酸磷酸锂、三氟甲烷磺酸锂、四氟草酸磷酸锂、四氟硼酸锂、双草酸硼酸锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、双(氟磺酰)亚胺锂、4，5-二氰基-2-三氟甲基-咪唑锂中的至少一种。作为本实施例的一个优先实施例，所述电解质锂盐溶液为六氟磷酸锂。
38.上述高电压锂离子电池电解液可以按照以下方法制备：
39.步骤s10、对第一碳酸酯、第二碳酸酯、第三碳酸酯和羧酸酯依次进行精馏、脱水和
纯化处理；
40.步骤s20、在保护气体氛围下、-50～52℃的条件下将处理完毕的第二碳酸酯与含腈化合物混合，搅拌均匀，获得第一混合溶剂；
41.步骤s30、在保护气体氛围下、-50～52℃的条件下，依次将第一碳酸酯、第三碳酸酯、羧酸酯搅拌均匀，获得第二混合溶剂；
42.步骤s40、将电解质锂盐溶液溶于第二混合溶剂中，搅拌均匀，获得第三混合溶剂；
43.步骤s50、再将碳酸亚乙烯酯、丙烯+基-1，3-丙磺酸内酯、氟代碳酸乙烯酯和第一混合溶剂加入第三混合溶剂中，搅拌均匀，获得高电压锂离子电池电解液。
44.在一些实施例中，保护气体为氮气，反应容器为气氛手套箱，反应温度优选为-52℃，需要说明的是上述步骤中的精馏、脱水和纯化处理采用本领域常规处理手段即可，此处不再一一赘述。
45.此外，本发明还提出了一种锂离子电池，所述包括壳体，所述壳体内容纳有高电压锂离子电池电解液，所述高电压锂离子电池电解液的具体成分和制备方法参考上述实施例，由于本锂离子电池采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
46.进一步地，所述锂离子电池还包括正极、负极和隔膜，所述正极、所述负极和所述隔膜均设于所述壳体内，所述正极包括正极集流体和设于所述正极集流体上的正极活性物质层，所述正极活性物质层包括正极活性物质、导电剂和粘接剂；所述负极包括负极集流体和设于所述负极集流体上的负极活性物质层，所述负极活性物质层包括负极活性物质、导电剂和粘接剂；所述隔膜位于所述正极和所述负极之间，用于将所述正极和所述负极分隔开，避免电池短路；所述正极、所述负极和所述隔膜的具体结构和设置方式参考本领域的常规设置方式即可，此处不再一一赘述。
47.更进一步地，所述锂离子电池的壳体的形状和材质不做限定，可以是方形铝壳、可以是方形软包、可以是圆柱形钢壳，还可以是圆柱形软包。
48.在一些实施例中，所述正极可以按照以下步骤获得：按照重量百分比计，将96.5％的lico2、1.5％的导电剂(超导碳黑)、1％的粘接剂(pvdf)干粉混合，搅拌均匀，再将0.5％的碳纳米管加入，继续搅拌，再用dmac调整黏度后在真空环境下继续搅拌，获得正极浆料；将正极浆料均匀地涂覆在网径为14μm的高强铝箔上，干燥，获得正极，将正极在干燥的环境下辊压裁剪成正极切片。
49.在一些实施例中，所述正极可以按照以下步骤获得：按照重量百分比计，将96％的石墨和2.2％的导电剂(碳黑)干粉混合，搅拌均匀，再加入1.8％的水性胶，搅拌均匀，再加入纯净水调节粘度，然后在真空的环境下搅拌均匀，获得负极浆料；将负极浆料均匀地涂覆在网径为6μm的高强铝箔上，干燥，获得负极，将负极在干燥的环境下辊压裁剪成负极切片。
50.在一些实施例中，所述隔膜按照以下步骤获得：获得9μm聚乙烯基膜和单面3μm涂覆陶瓷，将聚乙烯基膜和陶瓷叠加获得隔膜。
51.在一些实施例中，所述锂离子电池可以按照以下步骤获得：按照负极-隔膜-正极的顺序将负极切片、隔膜和正极切片层叠设置，然后卷制成一个方向的卷芯，将卷芯放入方向软包壳体中(材质为铝塑膜)，然后在真空的环境下干燥处理，直至水分含量低于300ppm，将其放在在注露点位-52℃的氮气氛手套箱内，再将高电压锂离子电池电解液注入，密封后
经化成、抽气、整形和分容后，获得方形软包锂离子电池。
52.需要说明的是，上述化成、抽气、整形和分容的具体操作方式按照本领域常规方式进行操作即可，此处不再一一赘述。
53.以下结合具体实施例和附图对本发明的技术方案作进一步详细说明，应当理解，以下实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
54.实施例1
55.高电压锂离子电池电解液包括以下组分：20％的碳酸乙烯酯，6％的碳酸丙烯酯，49％的丙酸乙酯，3％的碳酸二甲酯，15.5％的六氟磷酸锂，1.5％的碳酸亚乙烯酯，1.4％的丙烯基-1，3-丙磺酸内酯，1.5％的氟代碳酸乙烯酯，2.1％丁二腈。
56.锂离子电池的制备：
57.(1)对碳酸二甲酯进行精馏、脱水和纯化处理，获得3g碳酸二甲酯；再将其置于露点为-52℃氮气氛手套箱内，加入2.1g的丁二腈，搅拌均匀获得第一混合溶剂；再对碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯和丙酸乙酯进行精馏、脱水和纯化处理，获得20g的碳酸乙烯酯、6g的碳酸丙烯酯和49g的丙酸乙酯，将处理后的碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯和丙酸乙酯置于露点为-52℃氮气氛手套箱内，搅拌均匀，获得第二混合溶剂；将干燥的六氟磷酸锂(15.5g)溶解在第二混合溶剂中，搅拌均匀，再加入1.5g的碳酸亚乙烯酯、1.4g的丙烯基-1，3-丙磺酸内酯、1.5g的氟代碳酸乙烯酯和第一混合溶剂，搅拌均匀获得高电压锂离子电池电解液。
58.(2)将96.g的lico2、1.5g的超导碳黑、1g的pvdf干粉混合，搅拌均匀，再将0.5g的碳纳米管加入，继续搅拌，再用dmac调整黏度后在真空环境下继续搅拌，获得正极浆料；将正极浆料均匀地涂覆在网径为14μm的高强铝箔上，干燥，获得正极，将正极在干燥的环境下辊压裁剪成正极切片
59.(3)将96g的石墨和2.2g的碳黑干粉混合，搅拌均匀，再加入1.8g的水性胶，搅拌均匀，再加入纯净水调节粘度，然后在真空的环境下搅拌均匀，获得负极浆料；将负极浆料均匀地涂覆在网径为6μm的高强铝箔上，干燥，获得负极，将负极在干燥的环境下辊压裁剪成负极切片
60.(4)获得9μm聚乙烯基膜和单面3μm涂覆陶瓷，将聚乙烯基膜和陶瓷叠加获得隔膜
61.(5)按照负极-隔膜-正极的顺序将负极切片、隔膜和正极切片层叠设置，然后卷制成一个方向的卷芯，将卷芯放入方向软包壳体中(材质为铝塑膜)，然后在真空的环境下干燥处理，直至水分含量低于300ppm，将其放在露点为-52℃的氮气氛手套箱内，再将高电压锂离子电池电解液注入，密封后经化成、抽气、整形和分容后，获得锂离子电池。
62.实施例2
63.高电压锂离子电池电解液包括以下组分：20％的碳酸乙烯酯，6％的碳酸丙烯酯，48％的丙酸乙酯，3％的碳酸二甲酯，15％的六氟磷酸锂，1％的碳酸亚乙烯酯，1.9％的丙烯基-1，3-丙磺酸内酯，3.0％的氟代碳酸乙烯酯，2.1％丁二腈。
64.锂离子电池的制备步骤参考实施例1。
65.实施例3
66.高电压锂离子电池电解液包括以下组分：20％的碳酸乙烯酯，6％的碳酸丙烯酯，49％的丙酸乙酯，3％的碳酸二甲酯，15％的六氟磷酸锂，1.5％的碳酸亚乙烯酯，1.9％的丙烯基-1，3-丙磺酸内酯，1.5％的氟代碳酸乙烯酯，2.1％丁二腈。
67.锂离子电池的制备步骤参考实施例1。
68.实施例4
69.高电压锂离子电池电解液包括以下组分：0.1％的碳酸乙烯酯，15％的碳酸丙烯酯，56％的丙酸乙酯，3％的碳酸二甲酯，15％的六氟磷酸锂，2.4％的碳酸亚乙烯酯，3％的丙烯基-1，3-丙磺酸内酯，3.4％的氟代碳酸乙烯酯，2.1％丁二腈。
70.锂离子电池的制备步骤参考实施例1。
71.对比例1
72.锂离子电池电解液包括以下组分：27％的碳酸乙烯酯，6％的碳酸丙烯酯，41.5％的碳酸二甲酯，15％的六氟磷酸锂，1.5％的碳酸亚乙烯酯，3％的丙磺酸内酯，6％的氟代碳酸乙烯酯。
73.锂离子电池的制备步骤参考实施例1。
74.性能测试
75.(1)高电压不同倍率下的性能
76.将实施例1至4和对比例1制备的锂离子电池置于20～25℃下，以1c电流恒流恒压充电至4.5v，截止电流0.05c，静置5min后分别以不同倍率电流恒流放电至3.0v，记录锂离子电池的放电容量，测试结果如表1所示。
77.表1测试结果
[0078][0079]
其中，比率按照下述公式计算：锂离子电池的不同倍率放电容量比(％)＝不同倍
率下的放电容量/1c下的放电容
[0080]
由表1可以得出：在通以1c电流时，实施例1至4制备的锂离子电池放电电容比为100％，对比例1制备的锂离子电池的电容比为100％，符合常规电池标准；通以10c电流时，实施例1至4制备的锂离子电池的电容比在92.6～95.6％，对比例1提供的锂离子电池的电容比为90.1～90.2％；通以15c电流时，实施例1至4制备的锂离子电池的电容比在88.5～92.9％，对比例1提供的锂离子电池的电容比为85.1～87.7％；通以20c电流时，实施例1至4制备的锂离子电池的电容比在84.5～90.6％，对比例1提供的锂离子电池的电容比为79.1～80.3％；因此本发明提供的锂离子电池的在高压下的倍率更加高，性能更加稳定。
[0081]
(2)高电压高倍率快充性
[0082]
将实施例1至4和对比例1制备的锂离子电池置于20～25℃下，以3c电流恒流恒压充电至4.5v，截止电流0.05c，静置5min后以3c倍率电流恒流放电至3.0v，记录锂离子电池的恒流充电与恒压充电容量，并计算其比例，同时记录本次充电后3c放电放电容量，测试结果如表2所示。
[0083]
表2测试结果
[0084][0085]
其中，3c恒流比按照以下公式计算：锂离子电池的3c恒流比(％)＝3c电流下充电到4.5开始恒压前的记录容量/3c充电全过程总容量；
[0086]
3c恒压比按照以下公式计算：锂离子电池的3c恒压比(％)＝5c电流下充电到4.5开始恒压后开始记录到截至电流0.05c停止的区间容量/3c充电全过程总容量；
[0087]
3c倍率放电容量比按照以下公式计算：锂离子电池的3c倍率放电容量比(％)＝3c倍率下的放电容量/1c下的放电容。
[0088]
由表2可以得出：实施例1至实施例4提供的锂离子电池充电和放电倍率更加高，性能更加稳定，耐电压性更加好。
[0089]
(3)65℃/7天高温存储测试
[0090]
将实施例1至4和对比例1制备的锂离子电池置于25℃下，以0.5c电流恒流恒压充电至4.5v，截止电流0.05c，静置5min后将锂离子电池以0.5c恒流放电至3.0v，记录锂离子
电池的放电容量c1。然后将锂离子电池以0.5c电流恒流恒压充电至4.2v，截止电流0.05c，记录锂离子电池厚度t1；满充后将电池放入65℃烘箱里静置7天后，记录锂离子电池厚度t2，并以0.5c恒流放电至3.0v，记录锂离子电池的放电容量c2。测试结果如表3和表4所示。
[0091]
表3测试结果
[0092][0093]
其中，高温放电容量比按照以公式计算：锂离子电池的高温放电容量比(％)＝不同温度下的放电容量c2/25℃下的放电容量c1；
[0094]
高温厚度膨胀比按照以公式计算：锂离子电池的高温厚度膨胀比(％)＝(t2-t1)/t1。
[0095]
表4胀气测试
[0096][0097]
由表3和表4可以得出：实施例1至实施例4提供的锂离子电池在高温环境下性能更加稳定，耐热性能更加好。
[0098]
(4)常温循环测试
[0099]
将实施例1至4和对比例1制备的锂离子电池置于25℃下，以1c电流恒流恒压充电至4.5v，截止电流0.05c，静置5min后将锂离子电池以1c恒流放电至3.0v，循环500周容量保持率大于86％，测试结果如图1和表5所示。
[0100]
表5测试结果
[0101][0102][0103]
其中，高温放电容量比按照以下公式计算：锂离子电池的高温放电容量比(％)＝不同温度下的放电容量/25℃下的放电容量。
[0104]
由图1和表5可以得出：实施例1至4提供的锂离子电池的耐久性能更加好，结构更加稳定。
[0105]
综上所述，本发明提供的锂离子电池的充放电倍率更加好，耐电压性能更加好，耐热性能更加好，使用寿命更加强。
[0106]
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的专利保护范围内。