一種鋰離子電池電解液及含有該電解液的鋰離子電池的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于裡離子電池領域，尤其涉及一種裡離子電池電解液及含有該電解液的 裡離子電池。
【背景技術】
[0002] 裡離子電池由于具有能量密度高，循環壽命長，開路電壓高，安全無污染等一系列 優點，已廣泛應用于移動電話、筆記本電腦、數碼相機、攝像機、PDA、MP3、Bluetooth、PMP等 眾多便攜式通信、娛樂等電子產品中，并逐漸向電動自行車、電動汽車等領域拓展應用范 圍。
[0003] 隨著裡離子電池市場化不斷深入，人們對電池性能的期望越來越高。目前商品化 裡離子電池已很難滿足諸如電動車、航天技術和軍事等重要領域的需要，主要原因之一就 是電池在高、低溫下的性能不佳，因此拓寬工作溫度范圍已成為裡離子電池研究者關注的 重點問題。由電解液入手來改善溫度性能已經被證明是可行的技術途徑，送是因為作為在 電池內起傳導作用的離子導體，電解液的性能及其與正負極形成的界面狀況很大程度上影 響電池溫度性能。
[0004]為了拓寬裡離子電解液使用溫度范圍，現在主要采用碳酸丙帰醋（PC)對電解液進 行改善，但是由于碳酸丙帰醋與負極的不兼容性，因此主要通過控制碳酸丙帰醋的含量，女口 低于lOwt%，采用人造石墨作電池負極，采用二次注液工藝制作電池。即使如此，采用送種方 法并沒有真正提高裡離子電解液的高低溫性能。此外，對于石墨負極的限制和二次注液工 藝制作電池限制了技術方案的推廣。
[0005]
其中R3為H、F、C肥=CH、C冊-CH=CH中的一種，R4為H、F、CN、C肥=CH中 的一種。該專利只專注于提高電池的高溫循環性能，針對低溫性能，只給出了低溫放電的數 據，缺少低溫充電的數據，很難看出其有提高低溫充、放電性能的效果。
[0006]
【發明內容】
[0007]本發明解決的技術問題是現有技術中裡離子電池低溫條件下放電容量和循環性 能差的缺陷，而提供一種能夠改善裡離子電池低溫條件下放電容量和循環性能的裡離子電 池電解液及含有該電解液的裡離子電池。
[0008] 本發明提供一種裡離子電池電解液，包括非水有機溶劑和裡鹽所述非水有機溶劑 包括碳酸丙帰醋；所述電解液還包括添加劑，所述添加劑具有如下通式：
其中，n=l-5, Ri,為Ci-Cs的焼姪；Rz為Ci-Cs的焼姪； W所述有機溶劑的總重量為基準，所述碳酸丙帰醋的含量為10-50wt%， W所述電解液的總重量為基準，所述添加劑的含量為0. l-5wt%。
[0009] 本發明另外提供了一種裡離子電池，包括殼體，置于殼體內的電芯和電解液，所述 電芯包括正極、隔膜和負極；所述裡離子電池的電解液為本發明所述的電解液。
[0010] 本發明提供的裡離子電池電解液中添加了含有撰基和醋基的添加劑，撰基和醋基 官能團可W在負極活性點位置發生電化學聚合反應，在負極形成SEI膜，改善負極的成膜 性能，提高離子的通透性和電荷轉移能力，一方面可W避免碳酸丙帰醋PC與石墨負極的不 兼容性，使石墨負極種類的選擇不受限制，另一方面可W減少電池阻抗，尤其提高電池的低 溫充放電性能。此外，碳酸丙帰醋含量的提高，有利于提高裡離子電池的低溫性能，特別是 低溫充電性能。 具體實施方案
[0011] 為了使本發明所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，W下結合 實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用W解釋 本發明，并不用于限定本發明。
[0012] 本發明提供了一種裡離子電池電解液，包括非水有機溶劑和裡鹽，所述非水有機 溶劑包括碳酸丙帰醋；所述電解液還包括添加劑，所述添加劑具有如下通式：
其中，n=l-5, Ri,為Ci-Cs的焼姪；Rz為Ci-Cs的焼姪； W所述有機溶劑的總重量為基準，所述碳酸丙帰醋的含量為10-50wt%， W所述電解液的總重量為基準，所述添加劑的含量為0. l-5wt%。
[0013] 根據本發明所提供的裡離子電池電解液，優選地，n=2-3, Ri,為C1-C3的焼姪； Rz為Ci-Cs的焼姪。即所述添加劑為2-甲基-5-麗-己酸甲醋、2-己基-5-麗-己酸 甲醋、2-丙基-5-麗-己酸甲醋、2-異丙基-5-麗-己酸甲醋、2-甲基-5-麗-己酸己 醋、2-甲基-5-麗-己酸丙醋、2-甲基-5-麗-己酸異丙醋、2-己基-5-麗-己酸己 醋、2-己基-5-麗-己酸丙醋、2-己基-5-麗-己酸異丙醋、2-丙基-5-麗-己酸己 醋、2-丙基-5-麗-己酸丙醋、2-丙基-5-麗-己酸異丙醋、2-異丙基-5-麗-己酸己 醋、2-異丙基-5-麗-己酸丙醋、2-異丙基-5-麗-己酸異丙醋、2-甲基-6-麗-庚酸 甲醋、2-己基-6-麗-庚酸甲醋、2-丙基-6-麗-庚酸甲醋、2-異丙基-6-麗-庚酸甲 醋、2-甲基-6-麗-庚酸己醋、2-甲基-6-麗-庚酸丙醋、2-甲基-6-麗-庚酸異丙醋、 2-己基-6-麗-庚酸己醋、2-己基6-麗-庚酸丙醋、2-己基-6-麗-庚酸異丙醋、2-丙 基-6-麗-庚酸己醋、2-丙基-6-麗-庚酸丙醋、2-丙基-6-麗-庚酸異丙醋、2-異丙 基-6-麗-庚酸己醋、2-異丙基-6-麗-庚酸丙醋和2-異丙基-6-麗-庚酸異丙醋中的至 少一種。更優選為2-甲基-5-麗-己酸甲醋、2-己基-5-麗-己酸甲醋、2-甲基-5-麗-己 酸己醋、2-己基-5-麗-己酸己醋、2-甲基-6-麗-庚酸甲醋、2-己基-6-麗-庚酸甲醋、 2-甲基-6-麗-庚酸己醋和2-己基-6-麗-庚酸己醋中的至少一種。
[0014] 根據本發明所提供的裡離子電池電解液，優選地，所述添加劑的含量為0. l-2wt%。 所述電解液添加劑含量過多會導致所述電解液的粘度增大，從而導致電導率下降。
[0015] 根據本發明所提供的裡離子電池電解液，優選地，所述電解液中還含有成膜助劑。 進一步地，W所述電解液的總重量為基準，所述成膜助劑的含量為0. l-3wt%。成膜添加劑可 W在負極成膜，起到保護負極和改善電池高低溫充放電性能的作用。
[0016] 根據本發明所提供的裡離子電池電解液，優選地，所述成膜助劑包括醋酸己帰醋、 氣代碳酸己帰醋、1,3-丙焼礙酸內醋、順了帰二酸酢、了二臘、戊二臘、己二臘、碳酸己帰亞 己醋、亞硫酸己帰醋、碳酸亞己帰醋、了礙酸內醋、丙帰臘、2-苯基咪哇、二甲基亞硫酸醋、二 己基亞硫酸醋和草酸測裡中至少一種。
[0017] 根據本發明所提供的裡離子電池電解液，優選地，所述成膜助劑包括氣代碳酸己 帰醋和1，3-丙焼礙酸內醋；所述氣代碳酸己帰醋FEC可W與所述添加劑結合在負極形成無 機和有機型SEI膜；所述1，3-丙焼礙酸內醋PS可W與所述添加劑結合負極形成碳酸醋與 礙酸醋型SEI膜，可W進一步改善負極的成膜性能，提高離子的通透性和電荷轉移能力。所 述氣代碳酸己帰醋和1,3-丙焼礙酸內醋的質量比為0. 1-1:4。處于送個比例范圍可W很好 地調節負極SEI保護中的礙酸醋膜與碳酸醋膜的比例，在保護負極的同時可W很好的減少 電池阻抗，改善成膜性能。
[0018] 根據本發明所提供的裡離子電池電解液，為了進一步避免碳酸丙帰醋PC與石墨 負極不兼容的問題，優選地，所述非水有機溶劑還包括碳