一种电解液和锂离子电池.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115939515A(43)申请公布日2023.04.07(21)申请号202211543354.1(22)申请日2022.12.02(71)申请人欣旺达电动汽车电池有限公司地址518107广东省深圳市光明新区公明街道塘家南十八号路欣旺达工业园A栋1-2楼(72)发明人李磊程守强乔飞燕褚春波(74)专利代理机构北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙)11463专利代理师王闯(51)Int.Cl.H01M10/0567(2010.01)H01M10/0525(2010.01)H01M10/42(2006.01)权利要求书2页说明书8页(54)发明名称一种电解液和锂离子电池(57)摘要本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其是涉及一种电解液和锂离子电池。本发明的电解液，包括锂盐、有机溶剂和添加剂，所述添加剂包括对氟苯腈和具有式Ⅰ所示的结构的化合物，其中，R1～R5各自独立地选自H、卤素、碳原子个数为1～5的烷基、碳原子个数为1～5的含亚硫酸酯的烷基、碳原子个数为1～5的含硅氧键的烷基、碳原子个数为1～5的烷氧基和碳原子个数为1～5的卤代烷氧基中的任一种。并且对氟苯腈的质量为电解液总质量的0.01％～3％，式Ⅰ所示结构的化合物的质量为电解液总质量的0.1％～5％。该电解液改善了锂离子电池的高温储存产气性能和低温循环性能。CN115939515ACN115939515A权利要求书1/2页1.一种电解液，其特征在于，包括锂盐、有机溶剂和添加剂，所述添加剂包括对氟苯腈和具有如式Ⅰ所示结构的化合物：其中，R1～R5各自独立地选自H、卤素、碳原子个数为1～5的烷基、碳原子个数为1～5的含亚硫酸酯的烷基、碳原子个数为1～5的含硅氧键的烷基、碳原子个数为1～5的烷氧基和碳原子个数为1～5的卤代烷氧基中的任一种；所述对氟苯腈的质量为电解液总质量的0.01％～3％；所述式Ⅰ所示结构的化合物的质量为电解液总质量的0.1％～5％。2.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，R1～R5中的至少一者具备下述基团中的至少一个：‑H、‑CH3、‑F、‑Cl、‑Br、3.根据权利要求1所述电解液，其特征在于，所述式Ⅰ所示结构的化合物选自如下结构式中的任一种或多种：4.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述添加剂还包括氯磺酰异氰酸酯。5.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述电解液至少满足以下条件之一：(1)所述氯磺酰异氰酸酯的质量为电解液总质量的0.01％～2％；(2)所述式Ⅰ所示结构的化合物、对氟苯腈和氯磺酰异氰酸酯的质量比为(1～40):(1～20):(1～10)。2CN115939515A权利要求书2/2页6.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述锂盐包括六氟磷酸锂；所述六氟磷酸锂的质量为电解液总质量的12％～15％。7.根据权利要求6所述的电解液，其特征在于，所述锂盐还包括第二锂盐，所述第二锂盐包括四氟硼酸锂、双草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、二氟二草酸磷酸锂、四氟草酸磷酸锂、双氟磺酰亚胺锂和双三氟甲基磺酰亚胺锂中的一种或多种；所述第二锂盐的质量为电解液总质量的0.01％～6％。8.一种锂离子电池，其特征在于，包括正极活性物质、负极活性物质和权利要求1～7任一项所述的电解液。9.根据权利要求8所述锂离子电池，其特征在于，所述正极活性物质的化学式包括LiaNixCoyMnzMeO2，其中0.9≤a≤1.1，0.6≤x≤0.94，0＜y≤0.2，0＜y≤0.2，0≤e≤0.1，且x+y+z＝1，M包含Al、Zr、Sr、Ti、B、Mg、Sn、W、Y、Ba、Nb、Mo、Ta、Si、La、Er、Nd、Gd、Ce中的至少一种。10.根据权利要求8所述锂离子电池，其特征在于，所述负极活性物质包括中间相碳微球、人造石墨、天然石墨、石墨烯和碳纳米管中的至少一种。3CN115939515A说明书1/8页一种电解液和锂离子电池技术领域[0001]本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其是涉及一种电解液和锂离子电池。背景技术[0002]以石墨为负极的锂离子电池在便携式电子设备、电动工具、电动汽车等领域的获得了广泛的应用。然而由于石墨负极工作电位较低，在低温下充电(锂离子嵌入石墨层间)时，锂离子在钝化膜时较难进行，极化的增加会导致锂离子嵌入容量较低，甚至在石墨表面发生析锂，造成电池低温失效。因此，加速锂离子在钝化膜中的扩散动力学，对于改善石墨及其电池的低温性能具有重要意义。同时，高镍三元正极材料中的镍对电解液的氧化分解具有很强的催化作用，尤其在高温下，电极材料中析出的镍会加剧电解液的氧化分解，加剧产气问题。因此通过使用一定的电解液添加剂，可以分别在正极和负极的表面形成阻抗小、稳定的钝化膜，对锂离子电池性能的提升具有