一種鋰離子電池非水電解液及鋰離子電池的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及裡離子電池電解液技術領域，尤其設及一種裡離子電池非水電解液及 裡離子電池。
【背景技術】
[0002] 目前非水電解液裡離子電池已經越來越多地被用于3C消費類電子產品市場，并 且隨著新能源汽車的發展，非水電解液裡離子電池作為汽車的動力電源系統也越來越普 及。雖然運些非水電解液電池已經實用化，但在耐久性使用上還無法讓人滿意，特別是在高 溫45°C下使用壽命較短。特別是對于動力汽車和儲能系統，非水電解液裡離子電池要求在 寒冷地區也能正常工作，更要兼顧高低溫性能。
[0003] 在非水電解液裡離子電池中，非水電解液是影響電池高低溫性能的關鍵因素，特 別地，非水電解液中的添加劑對電池高低溫性能的發揮尤其重要。目前實用化的非水電解 液，使用的是傳統的成膜添加劑如碳酸亞乙締醋（VC)來保證電池優異的循環性能。但VC 的高電壓穩定性較差，在高電壓高溫條件下，很難滿足45°c循環的性能要求。
[0004] 專利文獻US6919141B2公開一種含不飽和鍵的憐酸醋非水電解液添加劑，該 添加劑可W降低裡離子電池的不可逆容量，提高裡電池的循環性能。類似地，專利文獻 201410534841. 0也公開了一種含=鍵的憐酸醋化合物新型成膜添加劑，其不僅可W改善高 溫循環性能，還能明顯改善儲存性能。但本領域的科技工作者在研究中發現，=鍵的憐酸醋 添加劑在電極界面所形成的純化膜導電性較差，導致界面阻抗較大，明顯劣化了低溫性能， 抑制了非水裡離子電池在低溫條件下的應用。
【發明內容】
陽〇化]本發明提供一種高溫特性好且阻抗低的裡離子電池非水電解液，進一步提供一種 包括上述裡離子電池非水電解液的裡離子電池。
[0006] 根據本發明的第一方面，本發明提供一種裡離子電池非水電解液，包括非水有機 溶劑、裡鹽和添加劑，上述添加劑包括含有W下化合物（A)和度）的物質：
[0007]
i其中Ri、R2、R3分別獨立地選自碳原子數為1-4的 控基，且Ri、R2、Rs中至少一個為含有皇鍵的不飽和控基； 陽00引 度）雙氣橫酷亞胺裡。
[0009] 作為本發明的進一步改進的方案，上述化合物（A)占上述電解液總重量的 0. 1 %~2%，優選0.2%~1% ;上述化合物度）占上述電解液總重量的0. 1 %~10%，優 選 0. 3%~5%。
[0010] 作為本發明的進一步改進的方案，上述化合物度）占上述電解液的重量與上述化 合物（A)占上述電解液的重量之間的比值等于或大于0.2。
[0011] 作為本發明的進一步改進的方案，上述化合物（A)選自如下化合物1~6中的一 種或多種，
[0012]
[0013] 作為本發明的進一步改進的方案，上述非水有機溶劑為環狀碳酸醋和鏈狀碳酸醋 的混合物，上述環狀碳酸醋選自碳酸乙締醋、碳酸丙締醋和碳酸下締醋中的一種或兩種W 上，上述鏈狀碳酸醋選自碳酸二甲醋、碳酸二乙醋、碳酸甲乙醋和碳酸甲丙醋中的一種或兩 種W上。
[0014] 作為本發明的進一步改進的方案，上述裡鹽選自LiPFe、LiBF4、Li訊Fe、LiAsFe、 LiN(SO2CF3)2、LiN(SO2C2F5)2、LiC(SO2CF3) 3和LiN(SO2巧2中的一種或兩種W上。
[0015] 作為本發明的進一步改進的方案，上述添加劑還包括碳酸亞乙締醋、1,3-丙烷橫 內醋、氣代碳酸乙締醋和乙締基碳酸乙締醋中的一種或兩種W上。
[0016] 根據本發明的第二方面，本發明提供一種裡離子電池，包括正極、負極和置于正極 與負極之間的隔膜，還包括第一方面的裡離子電池非水電解液。
[0017] 作為本發明的進一步改進的方案，上述正極選自LiCo〇2、LiNi〇2、LiMri2〇4、 LiCoiyMy〇2、LiNiiyMy〇2、LiMn2爪〇4和LiNixCOyMrizMiXyz〇2中的一種或兩種W上，其中，M選自 Fe、Co、Ni、Mn、Mg、Cu、Zn、Al、Sn、B、Ga、Cr、Sr、V和Ti中的一種或兩種W上，且0《y《l， l，0《z《1，x+y+z《1。
[0018] 作為本發明的進一步改進的方案，上述裡離子電池的充電截止電壓大于或等于 4. 35V〇
[0019] 本發明的裡離子電池非水電解液中含有化合物（A)，能在正、負極成膜，有效地保 護正、負極，提高裡離子電池的高溫性能，特別是高溫循環性能；還含有雙氣橫酷亞胺裡，主 要是降低電池阻抗，提高電池低溫性能。本發明的裡離子電池非水電解液通過化合物（A) 和雙氣橫酷亞胺裡的組合，使得裡離子電池獲得較低的阻抗、較好的低溫性能和高溫性能。
【具體實施方式】
[0020] 下面通過【具體實施方式】對本發明作進一步詳細說明。
[0021] 本發明的一個實施方案提供一種裡離子電池非水電解液，包括非水有機溶劑、裡 鹽和添加劑，上述添加劑包括含有W下化合物（A)和度）的物質： 陽〇巧
'其中Ri、R2、R3分別獨立地選自碳原子數為1-4的 控基，且Ri、R2、Rs中至少一個為含有皇鍵的不飽和控基；
[0023] 度）雙氣橫酷亞胺裡。
[0024] 在本發明的一個優選實施方案中，上述化合物（A)占上述電解液總重量的 0. 1 %~2%，優選0. 2%~1% ;上述化合物度）占上述電解液總重量的0. 1 %~10%，優 選 0. 3%~5%。
[0025] 本發明的上述實施方案中加入0. 1%~2%的化合物（A)，能在正、負極成膜，有效 地保護正、負極，提高裡離子電池的高溫性能，特別是高溫循環性能。當化合物（A)的含量 小于0. 1%時，其在正、負極的成膜效果較差，對性能起不到應有的改善作用；當其含量大 于2%時，其在電極界面的成膜較厚，會嚴重增大電池阻抗，劣化電池性能。
[00%] 本發明的上述實施方案中加入雙氣橫酷亞胺裡化IFSI)，主要是降低電池阻抗，提 高電池低溫性能，當其含量小于0. 1%時，其降低阻抗的效果有限，不能有效提高電池的低 溫性能；當其含量高于10%時，其會劣化高溫性能。
[0027] 本發明的上述實施方案中通過化合物（A)和LIFSI的組合，使得裡離子電池獲得 較低的阻抗、較好的低溫性能和高溫性能。
[0028] 在本發明的一個優選實施方案中，上述化合物度）占上述電解液的重量與上述化 合物（A)占上述電解液的重量之間的比值等于或大于0.2。當比值小于0.2時，其降低阻抗 的效果有限，不能有效提高電池的低溫性能。
[0029] 在本發明的一個優選實施方案中，上述化合物（A)選自如下化合物1~6中的一 種或多種，
[0030]
O
[0031] 在本發明的一個優選實施方案中，上述非水有機溶劑為環狀碳酸醋和鏈狀碳酸醋 的混合物，上述環狀碳酸醋選自碳酸乙締醋、碳酸丙締醋和碳酸下締醋中的一種或兩種W 上，上述鏈狀碳酸醋選自碳酸二甲醋、碳酸二乙醋、碳酸甲乙醋和碳酸甲丙醋中的一種或 兩種W上。
[0032] 采用高介電常數的環狀碳酸醋有機溶劑與低粘度的鏈狀碳酸醋有機溶劑的混合 液作為裡離子電池電解液的溶劑，使得該有機溶劑的混合液同時具有高的離子電導率、高 的介電常數及低的粘度。
[0033] 在本發明的一個優選實施方案中，上述裡鹽選自LiPFe、LiBF4、Li訊Fe、LiAsFe、 LiN(SO2CF3)2、LiN(SO2C2F5)2、LiC(SO2CF3) 3和LiN(SO2F)2中的一種或兩種W上，所述裡鹽優 選的是Li化或LiPF6與其它裡鹽的混合物。
[0034] 在本發明的一個優選實施方案中，上述添加劑還包括碳酸亞乙締醋（VC)、1，3-丙 燒橫內醋（1，3-P巧、氣代碳酸乙締醋（陽C)和乙締基碳酸乙締醋（VEC)中的一種或兩種W 上。
[0035] 上述成膜添加劑能在石墨負極表面形成更穩定的沈I膜，從而顯著提高了裡離子 電池的循環性能。
[0036] 本發明的一個實施方案提供一種裡離子電池，包括正極、負極和置于正極與負極 之間的隔膜，還包括第一方面的裡離子電池非水電解液。
[0037] 在本發明的一個優選實施方案中，上述正極選自LiCo〇2、LiNi〇2、L