锂离子电池用电解液功能添加剂、锂离子电池电解液及锂离子电池.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111509298A(43)申请公布日2020.08.07(21)申请号202010485949.0(22)申请日2020.06.01(71)申请人蜂巢能源科技有限公司地址213200江苏省常州市金坛区鑫城大道8899号(72)发明人支岩辉刘颖(74)专利代理机构北京康信知识产权代理有限责任公司11240代理人梁文惠(51)Int.Cl.H01M10/0567(2010.01)H01M10/0525(2010.01)权利要求书1页说明书7页(54)发明名称锂离子电池用电解液功能添加剂、锂离子电池电解液及锂离子电池(57)摘要本发明提供了一种锂离子电池用电解液功能添加剂、锂离子电池电解液及锂离子电池。以重量份计，该功能添加剂包括0.1～0.5份四氟硼酸锂、0.3～1.5份双草酸硼酸锂和0.2～2份碳酸亚乙烯酯。该功能添加剂保证在负极表面形成一层致密、稳定的SEI膜，提高电池的高温存储性能和高温循环性能。其中，四氟硼酸锂和双草酸硼酸锂会形成中间产物二氟草酸硼酸锂，该物质可以避免电解液在正极表面的催化氧化，而且可以减少电解液的氧化分解，提升电池的循环性能，具有本申请的功能添加剂的锂离子电池电解液在使用时同时含有四氟硼酸锂、双草酸硼酸锂和二氟草酸硼酸锂，可以利用各自的优势，在低温或高温环境下仍然可以保持较高的电性能。CN111509298ACN111509298A权利要求书1/1页1.一种锂离子电池用电解液功能添加剂，其特征在于，以重量份计，所述功能添加剂包括0.1～0.5份四氟硼酸锂、0.3～1.5份双草酸硼酸锂和0.2～2份碳酸亚乙烯酯。2.根据权利要求1所述的功能添加剂，其特征在于，所述四氟硼酸锂和所述双草酸硼酸锂的重量比例满足1:2～1:4的范围。3.根据权利要求1所述的功能添加剂，其特征在于，以所述重量份计，所述功能添加剂还包括0.2～1份三氟硼酸吡啶。4.一种锂离子电池电解液，包括有机溶剂、电解质锂盐和功能添加剂，其特征在于，所述功能添加剂为权利要求1至3中任一项所述的功能添加剂。5.根据权利要求4所述的锂离子电池电解液，其特征在于，所述锂离子电池电解液中所述功能添加剂的质量含量为2.5～5％。6.根据权利要求4所述的锂离子电池电解液，其特征在于，以锂离子计，所述锂离子电池电解液中所述电解质锂盐的浓度为0.8～2.0mol/L，优选所述电解质锂盐包括六氟磷酸锂和双氟磺酰亚胺锂，进一步优选所述六氟磷酸锂和双氟磺酰亚胺锂的摩尔比为6～10:1。7.根据权利要求4所述的锂离子电池电解液，其特征在于，所述有机溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯中的至少一种，优选所述有机溶剂选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯中的任意三种或三种以上组成的混合物，进一步优选所述有机溶剂中所述碳酸乙烯酯、所述碳酸丙烯酯、所述碳酸二乙酯和所述碳酸甲乙酯的质量比为2～3:0.3～0.8:1.5～3:4～7。8.一种锂离子电池，所述锂离子电池包括正极片、隔膜、负极片和电解液，其特征在于，所述电解液为权利要求4至7中任一项所述的电解液。9.根据权利要求8所述的锂离子电池，其特征在于，所述正极片包括正极活性物质，所述正极活性物质包括镍锰二元层状材料LiNixMnyO2，其中，0.5<x≤0.8，0.1<y≤0.5且x+y＝1。10.根据权利要求8所述的锂离子电池，其特征在于，所述隔膜为陶瓷隔膜。2CN111509298A说明书1/7页锂离子电池用电解液功能添加剂、锂离子电池电解液及锂离子电池技术领域[0001]本发明涉及动力电池材料技术领域，具体而言，涉及一种锂离子电池用电解液功能添加剂、锂离子电池电解液及锂离子电池。背景技术[0002]动力电池的成本和安全是汽车电动化当下亟待解决的产业痛点，安全是电动汽车发展的底线，也是消费者关切的头等大事，而成本能否下降，直接影响着电动汽车能否真正与燃油汽车在市场上PK。安全与成本的高压倒使得动力电池及产业链企业在现有材料体系的基础上不断探寻新的方向。作为战略性的资源，钴的价格波动将会直接影响到最终电芯的成本，因此国际主流动力电池企业都在将低估及无钴化电池作为下一代动力电池的研发方向。[0003]随正极材料钴含量的降低，材料的离子和电子电导性变差，电池整体直流内阻有所增加；同时，钴元素的去除使得正极材料层状结构的稳定性变差，金属离子尤其是锰离子析出增加，并向负极沉积，破坏负极SEI膜，影响电池的循环寿命。同时，材料表面的金属离子也极易对电解液起到一定的催化作用，使其在正极表面发生氧化分解，消耗电解液，影响电池的循环寿命。目前市场上还没有专门针对无钴层状材料的电解液来满足无钴电池的各项性能需求。发明内容[0004]本发