锂离子二次电池及其电解液的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种锂离子二次电池及其电解液。
【背景技术】
[0002] 锂离子二次电池是20世纪90年代出现的绿色高能环保电池，其具有电压高、体积 小、质量轻、比能量高、无记忆效应、无污染、自放电小、寿命长等优点，在移动电话、笔记本 电脑、摄像机、数码相机等便携式电子产品中得到广泛应用。随着便携式电子产品的功能的 升级以及电动汽车的发展，对锂离子二次电池的性能提出了更高的要求。为了满足便携式 电子产品以及电动汽车可持续工作、可在高低温环境正常使用、可快速充电以及具有长使 用寿命的要求，需要锂离子二次电池具有更高的放电容量、更好的高温循环性能、更优的低 温倍率性能以及更好的高温存储性能。
[0003] 2011年7月1日授权公告的日本专利授权公告号为JP4770118B2的专利公开了 一种在电解液中添加具有式2结构的化合物的方法，在式2中，R 1,R2,R3独立地选自C1-C12 的烷基或C1-C12的氟代烷基。该方法提高了锂离子二次电池的高温存储性能、放电容量以 及循环性能，但锂离子二次电池的低温内阻没有得到明显降低。
【发明内容】
[0005] 鉴于【背景技术】中存在的问题，本发明的目的在于提供一种锂离子二次电池及其电 解液，所述锂离子二次电池具有较好的高温循环性能、高温存储性能以及较低的低温直流 内阻。
[0006] 为了实现上述目的，在本发明的第一方面，本发明提供了一种锂离子二次电池的 电解液，其包括：非水有机溶剂；锂盐，溶解在非水有机溶剂中；以及添加剂。所述添加剂包 括第一添加剂，所述第一添加剂为具有式1结构的N，N-二烷基氟磺酰胺；
[0008] 在式1中，R1和R2独立地选自具有1-4个碳原子的烷基；所述第一添加剂的质量 为锂离子二次电池的电解液的总质量的0. 01%~15%。
[0009] 在本发明的第二方面，本发明提供了一种锂离子二次电池，其包括：正极片，包括 正极集流体以及设置于正极集流体上的含有正极活性材料的正极膜片；负极片，包括负极 集流体以及设置于负极集流体上的含有负极活性材料的负极膜片；隔离膜，间隔于正极片 和负极片之间；电解液；以及包装箔。所述电解液为根据本发明第一方面的锂离子二次电 池的电解液。
[0010] 本发明的有益效果如下：
[0011] 本发明通过在锂离子二次电池的电解液中添加质量百分含量占电解液总质量 0. 01 %~15 %的具有式1结构的N，N-二烷基氟磺酰胺作为第一添加剂，可以提高锂离子二 次电池的高温循环性能和高温存储性能，同时降低锂离子二次电池的低温直流内阻。
【具体实施方式】
[0012] 下面详细说明根据本发明的锂离子二次电池及其电解液以及实施例、对比例及测 试结果。
[0013] 首先说明根据本发明第一方面的锂离子二次电池的电解液。
[0014] 根据本发明第一方面的锂离子二次电池的电解液，包括：非水有机溶剂；锂盐，溶 解在非水有机溶剂中；以及添加剂。所述添加剂包括第一添加剂，所述第一添加剂为具有式 1结构的N，N-二烷基氟磺酰胺；
[0016] 在式1中，R1和R2独立地选自具有1-4个碳原子的烷基；所述第一添加剂的质量 为锂离子二次电池的电解液的总质量的0. 01%~15%。
[0017] 在根据本发明第一方面所述的锂离子二次电池的电解液中，所述非水有机溶剂可 包含环状碳酸酯和链状碳酸酯。
[0018] 在根据本发明第一方面所述的锂离子二次电池的电解液中，所述环状碳酸酯可选 自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、Y-丁内酯中的一种或几种；所述链状碳酸酯可 选自碳酸二甲酯、二乙基碳酸酯、二丙基碳酸酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、甲 酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙 酯中的一种或几种。
[0019] 在根据本发明第一方面所述的锂离子二次电池的电解液中，所述锂盐可选自 Li (FSO2) 2N、LiPF6、LiBF4、LiBOB、LiDFOB、LiAsF 6、Li (CF3SO2) 2N、LiCF3S03、LiClO4 中的一种 或几种。
[0020] 在根据本发明第一方面所述的锂离子二次电池的电解液中，所述锂盐在锂离子二 次电池的电解液中的浓度可为〇. 2M~2M。
[0021] 在根据本发明第一方面所述的锂离子二次电池的电解液中，所述具有式1结构的 N，N-二烷基氟磺酰胺可为N，N-二甲基氟磺酰胺、N，N-二乙基氟磺酰胺、N-甲基-N-乙基 氟磺酰胺、N，N-二烯丙基氟磺酰胺中的一种或几种。
[0022] 在根据本发明第一方面所述的锂离子二次电池的电解液中，所述第一添加剂的质 量可为锂离子二次电池的电解液的总质量的〇. 3%~5%。
[0023] 在根据本发明第一方面所述的锂离子二次电池的电解液中，所述添加剂还可包括 第二添加剂。
[0024] 在根据本发明第一方面所述的锂离子二次电池的电解液中，所述第二添加剂可选 自有机砜类化合物、磺酸酯类化合物、卤代环状碳酸酯类化合物、碳酸亚烯烃基化合物、氰 基化合物中的一种或几种。
[0025] 在根据本发明第一方面所述的锂离子二次电池的电解液中，所述有机砜类化合物 可选自二甲砜、二乙砜、二乙烯基砜中的一种或几种；所述磺酸酯类化合物可选自1，3_丙 磺酸内酯、1，4-丁磺酸内酯、硫酸亚乙酯、硫酸亚丙酯中的一种或几种；所述卤代环状碳酸 酯类化合物可选自氟代碳酸乙烯酯、二氟代碳酸乙烯酯中的一种或几种；所述碳酸亚烯烃 基化合物可选自碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯中的一种或几种；所述氰基化合物可选自 1，4- 丁二腈、己二腈中的一种或几种。
[0026] 在根据本发明第一方面所述的锂离子二次电池的电解液中，所述第二添加剂的质 量可为锂离子二次电池的电解液的总质量的〇. 01%~5%。
[0027] 其次说明根据本发明第二方面的的锂离子二次电池。
[0028] 根据本发明第二方面的锂离子二次电池，包括：正极片，包括正极集流体以及设置 于正极集流体上的含有正极活性材料的正极膜片；负极片，包括负极集流体以及设置于负 极集流体上的含有负极活性材料的负极膜片；隔离膜，间隔于正极片和负极片之间；电解 液；以及包装箔。其中，所述电解液为根据本发明第一方面的锂离子二次电池的电解液。
[0029] 在根据本发明第二方面所述的锂离子二次电池中，所述正极活性材料可选自钴酸 锂（LiCoO 2)、锰酸锂（LiMnO2)、镍钴锰酸锂（LiNi1/3Co1/3Mn 1/302)、磷酸铁锂（LiFePO4)中的一 种或几种。
[0030] 在根据本发明第二方面所述的锂离子二次电池中，所述负极活性材料可选自天然 石墨、人造石墨、软碳、硬碳、钛酸锂、硅中的一种或几种。
[0031] 接下来说明根据本发明的锂离子二次电池及其电解液的实施例以及对比例。
[0032] 实施例1
[0033] (1)锂离子二次电池的正极片的制备
[0034] 将正极活性材料镍钴锰酸锂（LiNi1/3C〇1/3Mn1/30 2)、导电剂Super-P、粘接剂PVDF按 质量比96:2. 0:2. 0溶于溶剂N-甲基吡咯烷酮中混合均匀制成正极浆料，之后将正极浆料 均匀涂布在正极集流体铝箔上，涂布量为0. 〇194g/cm2,随后在85°C下烘干后进行冷压、切 边、裁片、分条，之后在85°C真空条件下干燥4h，焊接正极极耳，制成满足要求的锂离子二 次电池的正极片。
[0035] (2)锂离子二次电池的负极片的制备