[0094] 将制备得到的裡离子电池均分别进行下述测试：
[0095] 在25°C下，将裡离子电池 ，W 1C恒流充电至4.4V，然后恒压充电至电流为0.05C，再 用1C恒流放电至3.0V，此时为首次循环，按照上述条件进行次如此多次循环充电/放电，分 别计算得出裡离子电池循环50次、100次、200次、300次和500次后的容量保持率，每组各5只 电池，其中，循环后的容量保持率按照下式进行计算。各个裡离子电池中所选用的电解液W 及得到的相关测试数据参见表3。
[0096] 循环后的容量保持率=(对应循环的放电容量/首次循环的放电容量）X 100%，循 环测试的结果如表3所示。
[0097] 表3:循环后的容量保持率 「00981
[0099] 结合表1和表3中可W看出，与对比例1相比，对比例2~3的电解液中单独加入11 % 环憐腊或4%3,4-乙締二烷氧基嚷吩化合物时，裡离子电池的循环性能略有改善。在实施例 1~10中，电解液中同时加入质量分数为4%的环憐腊和质量分数为1 %的3,4-乙締二烧氧 基嚷吩化合物时，电池的循环性能显著提升。然而，当电解液中环憐腊超过10%或3,4-乙締 二烧氧嚷吩化合物的含量超过3%时，电池的循环性能非但没有改善，甚至会恶化，特别是 电解液中添加11%环憐腊和4%3,4-乙締二烷氧基嚷吩化合物的对比例6,其电池的循环保 持率远低于其他组别。
[0100] 测试Ξ、循环后的热箱测试
[0101] 将进行过500次25°C循环后的电池，在25°C下W0.5C电流恒流充电至4.4V，4.4V恒 压充电至电流为0.025C，使其处于4.4V满充状态，然后将电池放在150°C的高溫炉中保持1 小时，同时测试电池在高溫炉中电压变化W及电忍表面溫度，并观察测试后电池的状态。
[0102] 循环后热箱测试的结果如表4所示。
[0103] 表4、各对比例和实施例制得的25°C循环后的电池在热箱测试后结果
[0104]
[0105] 结合表1和表4中可W看出，当环憐腊化合物的含量高于10%时，将会导致循环后 电池热箱测试着火，其原因可W考虑是因为过多的环憐腊在循环过程中膜阻抗增加，导致 电池在循环过程中金属裡析出，恶化电池负极的热稳定性，恶化电池循环后的热箱性能。相 比之下，电解液中加入3,4-乙締二烷氧基嚷吩化合物可W有效降低循环过程中金属裡的析 出，改善循环后电池的热箱性能。因此，3,4-乙締二烷氧基嚷吩化合物和环憐腊作为电解液 添加剂同时搭配使用时，可W显著提高电池在循环后的热箱性能。
[0106] 测试四、抗过充测试
[0107] 将半充态的电池在25°C下W0.5C放电至3.0V，再W0.4C恒流充电至10V，再10V恒 压充电化，同时测试电池在充电过程中的溫度变化并观察测试后电池的状态。
[0108] 抗过充测试的结果如表5所示。
[0109] 表5:各对比例和实施例制得的25°C循环后的电池在热箱测试后结果
[0110]
[0111]
[0112] 结合表1和表5中可w看出，当环憐腊化合物的含量高于10%时，将会导致电池在 抗过充过程中着火，其原因可W考虑是因为过多的环憐腊在循环过程中膜阻抗增加，导致 电池在循环过程中金属裡析出，持续的裡在负极表面沉积易导致电池短路，电池燃烧。相比 之下，电解液中加入3,4-乙締二烷氧基嚷吩化合物可W有效降低充电过程中金属裡的析 出，改善电池抗过充性能。因此，3,4-乙締二烷氧基嚷吩化合物和环憐腊作为电解液添加剂 同时搭配使用时，可W显著提高电池的抗过充性能。
[0113] 通过W上所有描述可知，本发明通过在电解液中同时加入质量分数不高于10%的 环憐腊和质量分数不高于3%的3,4-乙締二烷氧基嚷吩化合物，可W显著地改善裡离子电 池的充电倍率、寿命、抗过充及循环后热箱性能。
[0114] 实施例11~15
[0115] 按照实施例1的方法制备无水电解液，实施例11~15中的电解液添加剂及各自的 添加量如表6所示。
[0116] 表6:
[0117]
[0119] 利用实施例11~15的电解液所制作的裡离子电池的充电倍率、寿命、抗过充及循 环后热箱性能与实施例1~10相似。
[0120] 根据上述说明书的掲示和教导，本发明所属领域的技术人员还可W对上述实施方 式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面掲示和描述的【具体实施方式】，对本 发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书 中使用了一些特定的术语，但运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. 一种非水电解液，包括非水有机溶剂、锂盐和添加剂，其特征在于，所述添加剂中含 有至少一种3，4-乙烯二烷氧基噻吩化合物和至少一种环磷腈化合物。2. 根据权利要求1所述的非水电解液，其特征在于，所述3,4_乙烯二烷氧基噻吩化合物 的结构式如式(I)所示：其中，Ri、R2各自独立地选自烷基； 优选的，Ri、R2各自独立地选自Ch烷基。3. 根据权利要求2所述的非水电解液，其特征在于，在式(I)中，Ri、R2为相同的基团。4. 根据权利要求2所述的非水电解液，其特征在于:所述3，4-乙烯二烷氧基噻吩化合物 选自3，4-二甲氧基噻吩、3，4-二丁氧基噻吩、3，4-二丙氧基噻吩、3，4-二乙氧基噻吩中的至 少一种。5. 根据权利要求1所述的非水电解液，其特征在于，所述环磷腈化合物的结构式如式 (Π )所示：其中，1?4、1?5、1?6、1?7、1?8和1?9各自独立地选自氢原子、|^素原子、取代或未取代的(31~20烧 基、取代或未取代的Ch2Q烯烃基、取代或未取代的Q^26芳基、取代或未取代的Ch2Q烷氧基、 取代或未取代的Ch 26芳氧基； 并且，R4、R6、R8中至少有一个取代基选自取代或未取代的Cno烷氧基、取代或未取代的 C1^j烷基、取代或未取代的Ch26芳氧基； 并且，R5、R7、R9中至少有两个取代基选自卤素； 取代基选自卤素，所述卤素选自F或Cl。6. 根据权利要求5所述的非水电解液，其特征在于， R4、R6、R8选自卤素且至少有一个取代基选自取代或未取代的C 1^6烷基、取代或未取代的 Ch6烷氧基、取代或未取代的苯基； R5、R7、R9选自卤素； 取代基选自卤素，所述卤素选自F或Cl。7. 根据权利要求5所述的非水电解液，其特征在于，所述环磷腈化合物选自如下化合物 中的至少一种：8. 根据权利要求1所述的非水电解液，其特征在于，所述3,4_乙烯二烷氧基噻吩化合物 在非水电解液中的质量百分比含量为〇. 05%~3%，优选为0.1 %~2%。9. 根据权利要求1所述的非水电解液，其特征在于，所述环磷腈化合物在非水电解液中 的质量百分比含量为0.01 %~10%，优选为0.1 %~4%。10. -种锂离子电池，其包括电解液、正极片、负极片、隔离膜和包装箱；所述正极片包 括正极集流体及涂布在正极集流体上的正极膜片，负极片包括负极集流体及涂布在负极集 流体上的负极膜片;其特征在于，所述电解液为权利要求1~9中任一项所述的非水电解液。
【专利摘要】本发明属于锂离子电池领域，具体讲，涉及一种非水电解液及使用该非水电解液的锂离子电池。本发明的一种非水电解液包括非水有机溶剂、锂盐和添加剂，添加剂中含有至少一种3,4-乙烯二烷氧基噻吩化合物和至少一种环磷腈化合物。本发明中的环磷腈化合物和3,4-乙烯二烷氧基噻吩化合物协同作用，在正负极表面形成的钝化膜均较稳定，并且正极钝化膜为导电网络聚合物，有利于锂离子的传导；负极钝化膜中嵌入许多磷酸盐成分，有利于增加SEI膜的离子电导率，具有快速充电的功效，并且电池在循环过程中膜阻抗增加也较小，电池容量衰减小，可显著改善电池的热箱性能和抗过充性能。
【IPC分类】H01M10/0525, H01M10/0567
【公开号】CN105489936
【申请号】CN201610042296
【发明人】张昌明, 龙兵, 彭昌志
【申请人】宁德新能源科技有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2016年1月22日