电解液及锂离子电池的制作方法

本申请涉及电池，尤其涉及一种电解液及锂离子电池。

背景技术：

1、锂离子电池因具有比能量高、快充快放能力好、自放电小等优点，被广泛应用于消费类电子产品以及动力电池中。随着电子产品以及动力电池使用工况越来越复杂，对锂离子电池的要求也越来越高，特别是对电池容量和寿命的需求。

2、锂离子电池的性能受多种指标的综合影响，其中，电池的能量密度和循环性能是两个尤为关键的指标。在锂离子电池的应用过程中，普遍使用的充电电压一般为4.2v。目前的锂离子电池难以承受更高的充电电压，在高充电电压下，会使电池的高温存储及高温循环性能变差，继而导致电池容量衰减，寿命缩短。

技术实现思路

1、为解决或部分解决相关技术中存在的问题，本申请提供一种电解液及锂离子电池，能够在高充电电压下，提高锂离子电池高温持续充电、高温循环、高温存储和低温放电性能等综合性能。

2、本申请第一方面提供一种电解液，其包括锂盐、添加剂及有机溶剂，其中，所述添加剂包括氟代碳酸亚乙烯酯、1-甲基-1,3-丙烷磺酸内酯、2,2-二氟乙酸甲酯及四腈基硅氧烷化合物。

3、一些实施方式中，所述氟代碳酸亚乙烯酯在所述电解液中的质量占比为a％，所述1-甲基-1,3-丙烷磺酸内酯在所述电解液中的质量占比为b％，所述2,2-二氟乙酸甲酯在所述电解液中的质量占比为c％，所述四腈基硅氧烷化合物在所述电解液中的质量占比为d％，其中，0.4≤b/a≤0.8，2≤(a+b)/d≤3，2≤c/d≤5。

4、一些实施方式中，所述氟代碳酸亚乙烯酯在所述电解液中的质量占比为a％，其中，0.01≤a≤20。

5、一些实施方式中，所述1-甲基-1,3-丙烷磺酸内酯在所述电解液中的质量占比为b％，其中，0.01≤b≤5。

6、一些实施方式中，所述2,2-二氟乙酸甲酯在所述电解液中的质量占比为c％，其中，5≤c≤30。

7、一些实施方式中，所述四腈基硅氧烷化合物在所述电解液中的质量占比为d％，其中，0.01≤d≤5。

8、一些实施方式中，所述锂盐为含氟锂盐，选自六氟磷酸盐、六氟砷酸盐、三氟磺酰锂、二氟(三氟甲基磺酰)亚胺锂、双(氟磺酰)亚胺锂、三(三氟甲基磺酰)甲基锂、四氟硼酸锂、六氟锑酸锂、六氟钽酸锂中的一种或一种以上；和/或

9、所述有机溶剂选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸甲酯、四氢呋喃中的两种或两种以上。

10、一些实施方式中，所述电解液中锂盐的浓度为0.5mol/l～2mol/l；优选地，所述锂盐的浓度为0.9mol/l～1.3mol/l。

11、本申请第二方面提供一种锂离子电池，其包括正极极片、负极极片、隔膜及上述任一实施方式所述的电解液。

12、一些实施方式中，所述锂离子电池的最高充电电压为4.55v，最高存储温度为60℃。

13、本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：

14、本申请的技术方案，通过在电解液中联合添加氟代碳酸亚乙烯酯、1-甲基-1,3-丙烷磺酸内酯、2,2-二氟乙酸甲酯及四腈基硅氧烷化合物等四种添加剂，相互协同作用，使得锂离子电池可以同时具备在高充电电压下的良好的高温持续充电、高温循环、高温存储性能及低温放电性能，进而使电池具有更长的使用寿命；同时制作工艺简单，生产成本得当。

15、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

技术特征：

1.一种电解液，其特征在于，包括锂盐、添加剂及有机溶剂，其中，所述添加剂包括氟代碳酸亚乙烯酯、1-甲基-1,3-丙烷磺酸内酯、2,2-二氟乙酸甲酯及四腈基硅氧烷化合物。

2.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述氟代碳酸亚乙烯酯在所述电解液中的质量占比为a％，所述1-甲基-1,3-丙烷磺酸内酯在所述电解液中的质量占比为b％，所述2,2-二氟乙酸甲酯在所述电解液中的质量占比为c％，所述四腈基硅氧烷化合物在所述电解液中的质量占比为d％，其中，0.4≤b/a≤0.8，2≤(a+b)/d≤3，2≤c/d≤5。

3.根据权利要求1或2所述的电解液，其特征在于，所述氟代碳酸亚乙烯酯在所述电解液中的质量占比为a％，其中，0.01≤a≤20。

4.根据权利要求1或2所述的电解液，其特征在于，所述1-甲基-1,3-丙烷磺酸内酯在所述电解液中的质量占比为b％，其中，0.01≤b≤5。

5.根据权利要求1或2所述的电解液，其特征在于，所述2,2-二氟乙酸甲酯在所述电解液中的质量占比为c％，其中，5≤c≤30。

6.根据权利要求1或2所述的电解液，其特征在于，所述四腈基硅氧烷化合物在所述电解液中的质量占比为d％，其中，0.01≤d≤5。

7.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述锂盐为含氟锂盐，选自六氟磷酸盐、六氟砷酸盐、三氟磺酰锂、二氟(三氟甲基磺酰)亚胺锂、双(氟磺酰)亚胺锂、三(三氟甲基磺酰)甲基锂、四氟硼酸锂、六氟锑酸锂、六氟钽酸锂中的一种或一种以上；和/或

8.根据权利要求1或7所述的电解液，其特征在于，所述电解液中锂盐的浓度为0.5mol/l～2mol/l；优选地，所述锂盐的浓度为0.9mol/l～1.3mol/l。

9.一种锂离子电池，其特征在于，包括正极极片、负极极片、隔膜及权利要求1至9中任一项所述的电解液。

10.根据权利要求9所述的锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池的最高充电电压为4.55v，最高存储温度为60℃。

技术总结
本申请涉及一种电解液及锂离子电池。该电解液包括：锂盐、添加剂及有机溶剂，其中，添加剂包括氟代碳酸亚乙烯酯、1‑甲基‑1,3‑丙烷磺酸内酯、2,2‑二氟乙酸甲酯及四腈基硅氧烷化合物。本申请提供的方案，通过在电解液中联合添加四种添加剂，相互协同作用，使得锂离子电池可以同时具备在高充电电压下的良好的高温持续充电、高温循环、高温存储性能及低温放电性能。

技术研发人员：段凯嘉,张昌明,李枫,谢海芳,胡大林
受保护的技术使用者：广东省豪鹏新能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15