專利名稱：鋰離子二次電池及其電解液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種二次電池，尤其涉及一種鋰離子二次電池及其電解液。
背景技術(shù)：
鋰離子二次電池具有工作電壓高、壽命長和充電速度快等優(yōu)點，但是，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，人們要求鋰離子二次電池具有更高的能量密度，提高鋰離子二次電池的工作電壓是有效途徑之一。在鋰離子二次電池中，經(jīng)過充電后，作為正極活性材料的金屬氧化物在高電位時顯示非常強的氧化性，因此容易與電解液發(fā)生氧化反應(yīng)，導(dǎo)致電解液被分解。但是隨著鋰離子二次電池的高電壓化，電解液在正極的氧化分解加劇，由于電解液的氧化分解導(dǎo)致電池在高溫條件下循環(huán)性能下降。

因此，抑制電解液和正極材料之間的氧化反應(yīng)是解決鋰離子二次電池高溫循環(huán)性能惡化的關(guān)鍵。在鋰離子二次電池中，常采用非水有機溶劑碳酸亞乙酯(VC)和氟代碳酸乙烯酯(FEC)來改善循環(huán)性能。

圖1給出采用非水有機溶劑碳酸亞乙酯(VC)和氟代碳酸乙烯酯(FEC)作為非水有機溶劑在45°C下不同電壓的循環(huán)性能。由圖1可以看出，當電壓小于4.2V時，碳酸亞乙酯(VC)和氟代碳酸乙烯酯(FEC)的確能有效改善循環(huán)性能，但是當電壓高于4.4V時，高溫條件下循環(huán)性能明顯降低。因此需要提供一種在高溫高壓條件下的循環(huán)性能良好的鋰離子二次電池及電解液。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于背景技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供了一種鋰離子二次電池及其電解液，其能抑制電解液和正極材料之間的氧化反應(yīng)、改善高溫高壓條件下的循環(huán)性能。為了實現(xiàn)上述目的，在本發(fā)明的第一方面，本發(fā)明提供了一種鋰離子二次電池電解液，其包括鋰鹽、非水溶劑、以及至少含有1，3-丙磺酸內(nèi)酯(PS)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)以及均三嗪結(jié)構(gòu)化合物的添加劑，均三嗪結(jié)構(gòu)的化合物由下述通式(I)、通式(2)或通式
(3)表示；
權(quán)利要求
1.一種鋰離子二次電池電解液，包括鋰鹽、非水溶劑，其特征在于，所述鋰離子二次電池電解液還包括至少含有1，3-丙磺酸內(nèi)酯(PS)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)以及均三嗪結(jié)構(gòu)化合物的添加劑，均三嗪結(jié)構(gòu)的化合物由下述通式(I)、通式(2)或通式(3)表示；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子二次電池電解液，其特征在于， 采用通式(I)的均三嗪結(jié)構(gòu)的化合物包括2-氰基均三嗪、2-乙氰基均三嗪、2-丙氰基均三嗪、2- 丁氰基均三嗪、2-戊氰基均三嗪、2-氰基-4-甲基均三嗪、2-氰基-4-氟代甲基均三嗪、2-氰基-4-三氟甲基均三嗪、； 采用通式(2)的均三嗪結(jié)構(gòu)的化合物包括2，4-二氰基均三嗪、2，4-二乙氰基均三嗪、2，4- 二丙氰基均三嗪、2，4- 二丁氰基均三嗪、2，4- 二戊氰基均三嗪；2，4- 二氰基-6-甲基均三嗪、2，4- 二氰基-6-氟代甲基均三嗪、2，4- 二氰基-6-三氟甲基均三嗪； 采用通式(3)的均三嗪結(jié)構(gòu)的化合物包括2，4，6-三氰基均三嗪、2，4，6-三乙氰基均三嗪、2，4，6-三丙氰基均三嗪、2，4，6-三丁氰基均三嗪、2，4，6-三戊氰基均三嗪。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋰離子二次電池電解液，其特征在于，所述均三嗪結(jié)構(gòu)的化合物優(yōu)選為2，4- 二氰基均三嗪、2，4- 二乙氰基均三嗪、2，4- 二丙氰基均三嗪、2，4- 二丁氰基均三嗪、2，4- 二戊氰基均三嗪、2，4- 二氰基-6-甲基均三嗪、2，4- 二氰基-6-氟代甲基均三嗪、2，4- 二氰基-6-三氟甲基均三嗪、2，4，6-三氰基均三嗪、2，4，6-三乙氰基均三嗪、2，4，6-三丙氰基均三嗪、2，4，6-三丁氰基均三嗪、2，4，6-三戊氰基均三嗪。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋰離子二次電池電解液，其特征在于，所述均三嗪結(jié)構(gòu)的化合物更優(yōu)選為2，4，6-三氰基均三嗪、2，4，6-三乙氰基均三嗪、2，4，6-三丙氰基均三嗪、2，4，6-三丁氰基均三嗪、2，4，6-三戊氰基均三嗪。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子二次電池電解液，其特征在于，所述均三嗪結(jié)構(gòu)的化合物在電解液中的重量百分含量為0.1% 7%。
6.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋰離子二次電池電解液，其特征在于，所述均三嗪結(jié)構(gòu)的化合物在電解液中的重量百分含量優(yōu)選為0.3% 3%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子二次電池電解液，其特征在于，1，3-丙磺酸內(nèi)酯在電解液中的重量百分含量為0.3% 10%，優(yōu)選為I 5%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子二次電池電解液，其特征在于，氟代碳酸乙烯酯在電解液中的重量百分含量為0.5% 15%，優(yōu)選為2 10%。
9.一種鋰離子二次電池，包括: 正極片； 負極片； 間隔于相鄰正負極片之間的隔膜；以及 電解液， 其特征在于，所述電解液為權(quán)利要求1-8中任一項所述的鋰離子二次電池電解液。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種鋰離子二次電池及其電解液。所述鋰離子二次電池電解液包括鋰鹽﹑非水溶劑、以及至少含有1,3-丙磺酸內(nèi)酯(PS)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)以及均三嗪結(jié)構(gòu)化合物的添加劑，均三嗪結(jié)構(gòu)的化合物由下述通式(1)、通式(2)或通式(3)表示；通式(1)通式(2)通式(3)在通式(1)﹑通式(2)、通式(3)中，n為0～5的整數(shù)，R1、R2、R3為氫原子或是C1～C6烷基，烷基上的氫原子可以部分或全部被氟原子取代。所述鋰離子二次電池包括正極片；負極片；間隔于相鄰正負極片之間的隔膜；以及所述的鋰離子二次電池電解液。本發(fā)明提供的鋰離子二次電池及其電解液，其能抑制電解液和正極材料之間的氧化反應(yīng)，改善高溫高壓條件下的循環(huán)性能。
文檔編號H01M10/0525GK103078140SQ20131004596
公開日2013年5月1日 申請日期2013年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月3日
發(fā)明者褚春波, 付成華, 趙豐剛, 王阿忠, 葉士特, 韓昌隆 申請人:寧德新能源科技有限公司