一种非水电解液和锂离子电池的制作方法

本发明涉及二次电池，具体涉及一种非水电解液和锂离子电池。

背景技术：

1、近年来，随着照相机、手机、手表、笔记本电脑、电动汽车等在人们日常生活中的普及，市场对锂离子电池应用要求越来越高，减小尺寸、减轻重量、提高能量密度、延长使用寿命等成为电池产品行业的发展趋势。

2、电解液是锂离子电池的重要组成部分，它在正负极之间起着传输锂离子的作用。电池的安全性、充放电循环性能、倍率性能及电池的充放电容量等都与电解液的电化学性能有重要的关系。目前，在锂离子电池中广泛应用的电解液通常是以六氟磷酸锂(lipf6)为电解质盐和以环状碳酸酯以及链状碳酸酯的混合物为有机溶剂的电解液，然而上述电解液存在诸多不足，特别是在高电压下，锂离子电池的负极界面保护层(sei膜)容易发生破裂和再修复，无法避免电解液溶剂或其他添加剂成分发生电化学反应，从而产生产气的问题。

3、因此，急需开发新的锂离子电池电解液，以解决上述问题。

技术实现思路

1、鉴于以上现有技术的缺点，本发明提供一种非水电解液和锂离子电池，以改善锂离子电池的高温产气问题。

2、为实现上述目的及其它相关目的，本发明提供一种非水电解液，该电解液包括非水有机溶剂、锂盐及添加剂，所述添加剂包括氯代碳酸乙烯酯和二氟二草酸磷酸锂，其中，所述氯代碳酸乙烯酯包括结构式如下所示的化合物：

3、

4、式中，r基团选自cl基团或ccl3基团。

5、在本发明一示例中，所述氯代碳酸乙烯酯在所述非水电解液中的质量百分含量为0.5％至5％。

6、在本发明一示例中，所述氯代碳酸乙烯酯在所述非水电解液中的质量百分含量为1％至2.5％。

7、在本发明一示例中，所述二氟二草酸磷酸锂在所述非水电解液中的质量百分含量为0.5％至2％。

8、在本发明一示例中，所述二氟二草酸磷酸锂在所述非水电解液中的质量百分含量为0.5％至1％。

9、在本发明一示例中，所述非水电解液的电导率为7.0～12.5ms/cm。

10、在本发明一示例中，所述氯代碳酸乙烯酯的结构式为：

11、在本发明一示例中，所述锂盐包括六氟磷酸锂和/或双氟磺酰亚胺锂。

12、在本发明一示例中，所述非水电解液中所述锂盐的质量百分含量为8％至20％。

13、在本发明一示例中，所述非水有机溶剂包括环状碳酸酯和链状碳酸酯，所述环状碳酸酯包括碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯中的一种或两种，所述链状碳酸酯包括碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯种的一种或多种。

14、本发明另一方面提供一种锂离子电池，该电池包括正极极片、负极极片、隔膜和上述的非水电解液。

15、本发明在非水电解液中引入含氯有机添加剂氯代碳酸乙烯酯(clec)和二氟二草酸磷酸锂(liodfp)，在使用过程中，氯代碳酸乙烯酯和二氟二草酸磷酸锂可在负极表面形成licl-lif无机盐和碳酸亚乙烯酯寡聚物的双层结构，碳酸亚乙烯酯寡聚物部分为有机化合物，柔性高，与负极界面有更良好的包覆效果；无机盐部分的lif的刚性加上licl的低溶解度，复合后能够保证负极保护层(sei膜)的稳定性，进而改善电池的高温性能。

技术特征：

1.一种非水电解液，其特征在于，包括：非水有机溶剂、锂盐及添加剂，所述添加剂包括氯代碳酸乙烯酯和二氟二草酸磷酸锂，其中，所述氯代碳酸乙烯酯包括结构式如下所示的化合物：

2.根据权利要求1所述的非水电解液，其特征在于，所述氯代碳酸乙烯酯在所述非水电解液中的质量百分含量为0.5％至5％。

3.根据权利要求2所述的非水电解液，其特征在于，所述氯代碳酸乙烯酯在所述非水电解液中的质量百分含量为1％至2.5％。

4.根据权利要求1至3任一所述的非水电解液，其特征在于，所述二氟二草酸磷酸锂在所述非水电解液中的质量百分含量为0.5％至2％。

5.根据权利要求4所述的非水电解液，其特征在于，所述二氟二草酸磷酸锂在所述非水电解液中的质量百分含量为0.5％至1％。

6.根据权利要求1所述的非水电解液，其特征在于，所述非水电解液的电导率为7.0～12.5ms/cm。

7.根据权利要求1所述的非水电解液，其特征在于，所述氯代碳酸乙烯酯的结构式为：

8.根据权利要求1所述的非水电解液，其特征在于，所述锂盐包括六氟磷酸锂和/或双氟磺酰亚胺锂，所述非水电解液中所述锂盐的质量百分含量为8％至20％。

9.根据权利要求1所述的非水电解液，其特征在于，所述非水有机溶剂包括环状碳酸酯和链状碳酸酯，所述环状碳酸酯包括碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯中的一种或两种，所述链状碳酸酯包括碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯种的一种或多种。

10.一种锂离子电池，其特征在于，包括正极极片、负极极片、隔膜和权利要求1至9任一所述的非水电解液。

技术总结
本发明提供一种非水电解液和锂离子电池，具体涉及二次电池技术领域。所述非水电解液包括非水有机溶剂、锂盐和添加剂，所述添加剂包括氯代碳酸乙烯酯和二氟二草酸磷酸锂，这种组合添加剂在负极表面能够形成LiCl‑LiF无机盐和碳酸亚乙烯酯寡聚物的双层结构，与负极界面具有良好的包覆效果；且无机盐部分LiF的刚性加上LiCl的低溶解度，复合后能够保证负极保护层的稳定性，进而改善电池的高温性能。

技术研发人员：余乐,王子沅
受保护的技术使用者：远景动力技术（江苏）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15