一种锂离子电池电解液及电池的制作方法

本发明属于电池，具体涉及一种锂离子电池电解液及电池。

背景技术：

1、伴随锂离子电池应用场景持续拓展，高温工况下循环性能劣化、电解液电极浸润性较差衍生的各类安全隐患逐步凸显，是阻碍锂离子电池综合性能提升亟待攻克的技术难点。4-(三氟甲基磺酰基)苯甲腈(tfmsbn)解离生成的阴离子可重构电解液锂离子溶剂化鞘层结构，拓宽电解液电化学稳定窗口，有效提升体系耐高电压能力与高温服役稳定性；甘露醇碳酸硫酸酯(bdd)作为一类新型硫系功能添加剂，可同步优化电池低温放电特性与高温循环寿命，有效抑制电池直流内阻在循环过程中异常攀升。然而，暂未发现将上述两种物质复配使用，协同改善锂离子电池高温循环稳定性、电解液浸润能力以及电芯抗热滥用安全特性的相关研究报道。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种锂离子电池电解液及电池，该锂离子电池电解液能同步改善锂离子电池高温循环性能、电解液浸润性以及电芯抗热滥用安全性能。

2、本发明为解决上述问题所采用的技术方案如下：

3、一方面，本发明提供一种锂离子电池电解液，所述电解液含有第一添加剂4-(三氟甲基磺酰基)苯甲腈、第二添加剂甘露醇碳酸硫酸酯、有机溶剂；所述有机溶剂包括羧酸酯，所述羧酸酯包括丙酸乙酯；所述电解液满足以下关系式：

4、0.7＜100(b+c)/a＜13；

5、其中，a为丙酸乙酯在羧酸酯中的质量百分比，b为第一添加剂在电解液中的质量百分含量，c为第二添加剂在电解液中的质量百分含量。

6、其中，电解液中的第一添加剂4-(三氟甲基磺酰基)苯甲腈（tfmsbn），其阴离子能够调控电解液锂离子溶剂化鞘层结构，拓宽电解液电化学稳定窗口，提升电解液高电压耐受能力，同时提高高温服役稳定性；电解液中的第二添加剂甘露醇碳酸硫酸酯（bdd），作为硫酸酯类添加剂，可在电极表面优先发生还原反应，有效抑制电解液在电极表面持续发生副反应分解，优化电池低温放电特性与高温循环寿命；tfmsbn与bdd复配后能够产生明显协同增效作用，二者功能互补，能够实现单独添加任一种添加剂，或是其他二元添加剂复配体系均难以达到的综合电化学性能提升效果。其中，电解液中的丙酸乙酯（ep）作为溶剂，其具有极低的粘度和熔点、极高的电导率，可以改善第二添加剂高粘度的缺点。

7、本发明的锂离子电池电解液，通过第一添加剂、第二添加剂、有机溶剂种类及含量的设置，使锂离子电池电解液关系式0.7＜100(b+c)/a＜13，能同步改善锂离子电池高温循环性能、电解液浸润性以及电芯抗热滥用安全性能。

8、进一步地，以所述电解液的总质量为100%计，所述第一添加剂的质量百分含量为0.5-3%。

9、进一步地，以所述电解液的总质量为100%计，所述第二添加剂的质量百分含量为0.5-6%。

10、进一步地，所述有机溶剂还包括碳酸乙烯酯（ec）、碳酸丙烯酯（pc），所述羧酸酯还包括丙酸丙酯(pp），碳酸乙烯酯：碳酸丙烯酯：丙酸乙酯和丙酸丙酯总和的质量比为2:1:7，且丙酸乙酯占丙酸乙酯和丙酸丙酯总质量的70%。

11、进一步地，所述电解液还包括锂盐；所述锂盐为六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、高氯酸锂、六氟砷酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲磺酰亚胺锂、三氟甲磺酸锂、二氟草酸硼酸锂、二草酸硼酸锂、二氟磷酸锂、二氟二草酸磷酸锂、四氟草酸磷酸锂中的一种或多种。

12、进一步地，所述锂盐在电解液中的浓度为0.8-2 mol/l。

13、进一步地，所述电解液还包括第三添加剂氟代碳酸乙烯酯（fec）；以所述电解液的总质量为100%计，所述第三添加剂的质量百分含量为8-15%。

14、上述技术方案中，电解液中的第三添加剂为常规添加剂，能分别在负极和正极成膜抑制电极与电解液的副反应。

15、另一方面，本发明提供一种锂离子电池，包括上述的锂离子电池电解液。

16、该锂离子电池，由于包括上述的锂离子电池电解液，具有良好的高温循环性能、电解液浸润性以及电芯抗热滥用安全性能。

17、本发明具有如下有益效果：

18、本发明的锂离子电池电解液，通过第一添加剂、第二添加剂、有机溶剂种类及含量的设置，使锂离子电池电解液关系式0.7＜100(b+c)/a＜13，能同步改善锂离子电池高温循环性能、电解液浸润性以及电芯抗热滥用安全性能。

1.一种锂离子电池电解液，其特征在于，所述电解液含有第一添加剂4-(三氟甲基磺酰基)苯甲腈、第二添加剂甘露醇碳酸硫酸酯、有机溶剂；所述有机溶剂包括羧酸酯，所述羧酸酯包括丙酸乙酯；所述电解液满足以下关系式：

2.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液，其特征在于，以所述电解液的总质量为100%计，所述第一添加剂的质量百分含量为0.5-3%。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液，其特征在于，以所述电解液的总质量为100%计，所述第二添加剂的质量百分含量为0.5-6%。

4.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液，其特征在于，所述有机溶剂还包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯，所述羧酸酯还包括丙酸丙酯，碳酸乙烯酯：碳酸丙烯酯：丙酸乙酯和丙酸丙酯总和的质量比为2:1:7，且丙酸乙酯占丙酸乙酯和丙酸丙酯总质量的70%。

5.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液，其特征在于，所述电解液还包括锂盐；所述锂盐为六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、高氯酸锂、六氟砷酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲磺酰亚胺锂、三氟甲磺酸锂、二氟草酸硼酸锂、二草酸硼酸锂、二氟磷酸锂、二氟二草酸磷酸锂、四氟草酸磷酸锂中的一种或多种。

6.根据权利要求5所述的锂离子电池电解液，其特征在于，所述锂盐在电解液中的浓度为0.8-2 mol/l。

7.根据权利要求1-6任一项所述的锂离子电池电解液，其特征在于，所述电解液还包括第三添加剂氟代碳酸乙烯酯；以所述电解液的总质量为100%计，所述第三添加剂的质量百分含量为8-15%。

8.一种锂离子电池，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的锂离子电池电解液。