相比锂离子电池1#~18 #检测得到的厚度增加率、内阻增加 率，锂离子电池1~7的厚度增加率、内阻增加率整体上有所提升，而相比锂离子电池1#~ 18#检测得到的剩余容量保持率以及恢复容量比率，锂离子电池1~7的剩余容量保持率以 及恢复容量比率却是大幅度的下降。
[0095] 由此，可以得知：由本申请提供的电解液应用到锂离子电池中后，能够提升锂离子 电池在高电压下的高温存储性能。
[0096] (2)首次效率和45°C存储性能测试
[0097] 将锂离子电池 1#~18 #，锂离子电池 1~7均分别进行下述测试：
[0098] 在45 °C下，将锂离子电池以0. 5C的倍率恒流充电至4. 4V，然后恒压充电至电流为 0.05C，然后用0.5C恒电流放电至3.0V，检测得出首次效率，另外，按照上述充电/放电的循 环条件，分别检测得出锂离子电池循环50次、100次、200次和300次后的容量保持率，结果 示于表4。另外，各个锂离子电池中所用到的电解液也示于表4中。
[0099] 其中，首次效率=(首次放电容量/首次充电容量）X 100%，循环后的容量保持率 =(对应循环次数后的放电容量/首次放电容量）X 100%。
[0100] 表 4
[0103] 从上述表4可以得出，相比锂离子电池1#~18#检测得到的首次效率，锂离子电池 1~7的首次效率整体均有所下降，而相比锂离子电池1#~18 #循环50次、100次、200次、 300次后检测得到的容量保持率，锂离子电池1~7循环50次、100次、200次、300次后检 测得到的容量保持率均大幅下降。
[0104] 由此，可以得知：由本申请提供的电解液应用到锂离子电池中后，能够提升锂离子 电池在高电压下的首次效率和循环性能。
[0105] (3)过充性能测试
[0106] 将锂离子电池1#~18 #，锂离子电池1~7均分别进行下述测试：
[0107] 在25°C的条件下，准备5只相同的锂离子电池，上述5只均在以IC的恒定电流和 IOV的恒定电压开始充电，直至过度充电，同时测定锂离子电池的峰值温度以及达到峰值温 度所用的时间并取其平均值，其中，从4. 4V开始计时测定锂离电池的峰值温度以及达到峰 值温度所用的时间，同时观察过充后锂离子电池的状态并进行统计，结果示于表5。另外，各 个锂离子电池中所用到的电解液也示于表5中。
[0108] 表 5
[0109]
[0111] 由上述表5可以得知：相比锂离子电池1#~18#检测得到的峰值温度，锂离子电池 1~7的峰值温度均大幅提升，而相比锂离子电池1#~18#达到峰值温度所用的时间，锂离 子电池1~7达到峰值温度所用的时间明显缩短，另外，相比对锂离子电池1#~18#进行测 试后的相关的状态观察，锂离子电池1~7均不同程度的出现了泄露、起火的现象。
[0112] 由此，可以得知：由本申请提供的电解液应用到锂离子电池中后，能够提升锂离子 电池在高电压下的耐过冲性能，并且大大提高了锂离子电池在高电压下的安全性能。
[0113] (5)SEI膜的阻抗电阻以及电荷转移电阻的测定
[0114] 将锂离子电池1#~18 #，锂离子电池1~7均分别进行下述测试：
[0115] 在45 °C下，将锂离子电池以0. 5C的倍率恒流充电至4. 4V，再以恒压充电至电流为 0. 05C后，以0. 5C恒电流放电至3. 85V，然后使用德国的Zahner頂6ex电化学工作站，对放 电至3. 85V的禅离子电池讲行电化学阳.抗谱（Electrochemical Impedance Spectroscopy, 简写为EIS)的测试，获得了膜的阻抗电阻Rf和电荷转移电阻Rct，其中，膜的阻抗电阻Rf 和电荷转移电阻Rct的数值反映了 SEI膜的厚度的大小。需要说明的是，当膜的阻抗电阻 Rf和电荷转移电阻Rct越大，则SEI膜的厚度越大；当膜的阻抗电阻Rf和电荷转移电阻 Rct越小，则SEI膜的厚度越小。反之亦然，也就是说，当SEI膜厚度越大，则膜的阻抗电阻 Rf和电荷转移电阻Rct越大；当SEI膜厚度越小，膜的阻抗电阻Rf和电荷转移电阻Rct越 小。
[0116]表 6
[0119] 注："mohm"表示毫欧姆。
[0120] 从上述表6可以得知，相比由锂离子电池1#~18#检测得到的膜的阻抗电阻Rf和 电荷转移电阻Rct，由锂离子电池1~7得到的膜的阻抗电阻Rf和电荷转移电阻Rct均有 大幅度的下降，可以得知对比例中得到的电解液并未在锂离子电池的阴极和阳极形成有效 的保护膜。
[0121] 由此可以得知，由本申请提供的电解液应用到锂离子电池中后，在锂离子电池的 阴极和阳极的成膜更有效，且形成的SEI膜的厚度较小，使得锂离子电池的动力学提升，例 如更有利于锂离子的迀移。
[0122] 根据上述说明书的揭示，本申请所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行 适当的变更和修改。因此，本申请并不局限于上面揭示和描述的【具体实施方式】，对本申请的 一些修改和变更也应当落入本申请的权利要求的保护范围内。
【主权项】
1. 一种电解液，其特征在于，包括有机溶剂、锂盐、碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯以及 组合添加剂，其中，所述组合添加剂包括以下重量百分数的成份： 丙磺酸内酯 电解液的总重量的〇. 1~7% ; 硫酸亚乙酯 电解液的总重量的0. 1~7% ; 己二腈 电解液的总重量的〇. 1~9%。2. 根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述碳酸亚乙烯酯的含量为电解液的 总重量的0. 1~3%，和/或所述氟代碳酸乙烯酯的含量为电解液的总重量的0. 1~10%。3. 根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述丙磺酸内酯的含量为电解液的总 重量的〇. 8~6. 5%。4. 根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述硫酸亚乙酯的含量为电解液的总 重量的〇. 3~5. 5%。5. 根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述己二腈的含量为电解液的总重量 的 0? 4 ~8. 5% 〇6. 根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述锂盐为六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、 六氟砷酸锂、高氯酸锂、三氟磺酰锂、二（三氟甲基磺酰）亚胺锂、双（氟磺酰）亚胺锂和三 (三氟甲基磺酰）甲基锂中的一种或多种。7. 根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述锂盐的含量为使得锂盐在电解液 中的摩尔浓度为〇? 7~I. 3mol/L〇8. 根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述有机溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯 酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、y-丁内酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、丙酸乙酯和四 氢咲喃中的一种或多种。9. 一种锂离子电池，其特征在于，包括正极片、负极片、锂电池隔膜和权利要求1~8中 任一项所述的电解液，其中，所述正极片包括正极集流体和设置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材料、粘接剂和导电剂，所述负极片包括 负极集流体和设置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 活性材料、粘接剂和导电剂。10. 根据权利要求9所述的锂离子电池，其特征在于，所述正极活性材料为LiCoO 2、 LiMn2O4 和 Li (CoxNiyMnlxy) O2中的一种或多种，其中，0.3 < X < 0.8,0? I < y < 0.4， 0. 6彡x+y彡0. 9 ;所述负极活性材料选自石墨和娃中的一种或多种。
【专利摘要】本申请涉及一种电解液以及包括该电解液的锂离子电池，其中，电解液包括有机溶剂、锂盐、碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯以及组合添加剂，所述组合添加剂包括电解液的总重量的0.1～7％的丙磺酸内酯，电解液的总重量的0.1～7％的硫酸亚乙酯，电解液的总重量的0.1～9％的己二腈。将本申请提供的电解液，应用到锂离子电池中，能够大幅提升锂离子电池在4.4V以上的高电压下的首次效率、循环性能、高温存储性能、耐过充性能以及安全性能。
【IPC分类】H01M10/0567, H01M10/0525
【公开号】CN105098244
【申请号】CN201510477524
【发明人】王可飞, 韩昌隆, 付成华
【申请人】宁德新能源科技有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年8月6日