(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111633541.4 (22)申请日 2021.12.2 9 (71)申请人 惠州亿纬锂能股份有限公司 地址 516006 广东省惠州市仲恺高新区惠 风七路38号 (72)发明人 闫淑欣　杨强强　洪斯凡　王理　 (74)专利代理 机构 北京品源专利代理有限公司 11332 代理人 赵颖 (51)Int.Cl. H01M 10/0567(2010.01) H01M 10/0569(2010.01) H01M 10/0568(2010.01) H01M 10/0525(2010.01) H01M 10/42(2006.01) (54)发明名称 一种锂离 子电池电解液及锂离 子电池 (57)摘要 本发明提供了一种锂离子电池电解液及锂 离子电池。 所述电解液包括非水有机溶剂、 锂盐 和添加剂， 所述添加剂包括硝酸锂、 丁二酸酐和 氟代己二腈。 本发明通过协调电解液中的添加剂 在高镍正极电极表面持续不断地形成致密均匀 的SEI膜， 使得电极完成不被破坏， 抑制电解液与 电极之间的副反应， 具有高的耐氧化性和高压性 能。 权利要求书1页 说明书7页 CN 114284558 A 2022.04.05 CN 114284558 A 1.一种锂离子电池电解液， 其特征在于， 所述电解液包括非水有机溶剂、 锂盐和添加 剂， 所述添加剂包括硝酸锂、 丁 二酸酐和氟代己二 腈。 2.根据权利要求1所述的电解液， 其特征在于， 以电解液的总质量为100％， 所述添加剂 包括0.3～3wt％硝酸锂、 0.3～3wt％丁 二酸酐和0.3～5wt％氟代己二 腈。 3.根据权利 要求1或2所述的电解液， 其特征在于， 所述添加剂还包括1,3 ‑丙磺内酯、 含 硫杂环硼酸酯类、 咪唑类离子液体、 哌啶类离子液体、 丁二腈或丁二酸 酐中的任意一种或至 少两种的组合； 优选地， 所述含 硫杂环硼酸酯类包括 三(三甲基硅烷)硼酸酯； 优选地， 所述咪唑类离子液体包括1 ‑乙基‑3‑甲基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐、 1 ‑丁 基‑3‑甲基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐或1 ‑乙基‑3‑甲基咪唑双氟磺酸亚胺中的任意一 种或至少两种的组合； 优选地， 所述哌啶类离 子液体包括 N‑丁基‑N‑甲基哌啶双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐。 4.根据权利 要求1‑3任一项所述的电解液， 其特征在于， 以电解液的总质量为100 ％， 所 述添加剂占所述电解液的0.9 ～5wt％。 5.根据权利要求1 ‑4任一项所述的电解液， 其特征在于， 所述非水有机溶剂包括碳酸酯 类溶剂、 氟代线性碳酸酯、 氟代环状碳酸酯、 砜类溶剂、 氟代砜类溶剂或腈类溶剂中的至少 两种的组合； 优选地， 所述碳酸酯类溶剂包括碳酸乙烯脂、 碳酸亚乙烯脂、 碳酸甲乙酯、 碳酸二甲酯 或碳酸丙烯酯中的任意 一种或至少两种的组合； 优选地， 所述氟代线性 碳酸酯包括氟代碳 酸甲乙酯； 优选地， 所述氟代 环状碳酸酯包括氟代碳 酸乙烯酯； 优选地， 所述砜类溶剂包括四亚甲基亚砜； 优选地， 所述氟代砜类溶剂包括氟代甲基乙基砜； 优选地， 所述 腈类溶剂包括乙腈和/或乙二 腈。 6.根据权利要求5所述的 电解液， 其特征在于， 所述非水有机溶剂包括碳酸乙烯酯、 氟 代碳酸甲乙酯、 氟代碳 酸乙烯酯和四亚甲基亚砜。 7.根据权利要求1 ‑6任一项所述的电解液， 其特征在于， 所述锂盐包括六氟磷酸锂、 四 氟硼酸锂、 双草酸硼酸锂、 二氟草酸硼酸锂、 双二氟磺酰亚胺锂、 双三氟甲基磺酰亚胺锂、 二 氟磷酸锂、 4.5 ‑二氰基‑2‑三氟甲基咪唑锂中的任意两种或至少三种的组合； 优选地， 所述锂盐包括 二氟草酸硼酸锂、 双二氟磺酰 亚胺锂和双三氟甲基磺酰 亚胺锂。 8.根据权利要求1 ‑7任一项所述的电解液， 其特征在于， 所述锂盐在所述电解液中的浓 度为1.0～1.8mo l/L。 9.一种锂离子电池， 其特征在于， 所述锂离子电池包括如权利要求1 ‑8任一项所述的锂 离子电池电解液； 所述锂离 子电池还包括正极极片、 隔膜和负极 极片。 10.根据权利要求9所述的锂离 子电池， 其特 征在于， 所述 正极极片包括 正极活性物质； 优选地， 所述 正极活性物质包括 LiNi1‑xMnxCoyO2， 其中， 0<x<1， y>0； 优选地， 所述负极 极片包括金属锂片。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114284558 A 2一种锂离 子电池电解液及锂离 子电池 技术领域 [0001]本发明涉及锂离 子电池领域， 涉及一种锂离 子电池电解液及锂离 子电池。 背景技术 [0002]近来， 大多数人选择在商用碳酸酯类电解质的基础上加入阻燃添加剂来降低电解 液的闪点， 从而达到锂离子电池阻燃的目的， 但是， 伴随着循环等电化学过程的进行， 电解 液逐步被消耗， 在电解液添加剂的量不超过5％的情况下， 很容易导致电解液达不到安全性 要求。 [0003]电解液相当于电池的 “血液”， 在整个电池体系中至关重要。 开发一种高安全性能 的电解液， 是解决电池面临巨大安全隐患的方式之一。 锂离子电解液 的高安全性能是因为 溶剂和添加剂之间的协同作用， 在高镍正极(LiNi1‑xMnxCoyO2， 0<x<1)电极表面致持续不断 地形成致密均匀的S EI膜， 使电极形貌完整性。 多种锂盐的混合使用可以有效降低对集流体 的腐蚀， 还可以抑制电解液与电极之间大量副反应的产生， 从而制备出具有高的耐氧化性 和高电压性能的锂离 子电池。 [0004]CN105098245A公开了一种含氟代碳酸乙烯酯的锂离子电池电解液及一种锂离子 电池， 在氟代碳酸乙烯酯电解液基础上添加环状磷化合物和苯腈化合物， 但是， 对于电池耐 氧化性能的提高没有起到有益效果。 [0005]CN 110176630  A公开了一种电解液和使用其的电化学装置， 所述电解液包括砜化 合物、 含磷化合物以及添加剂A， 所述添加剂A包含如下化合物中的至少一种： 含有 苯环的化 合物、 氟醚化合物、 氟代酮化合物和氟代硅氧烷化合物。 但是氟醚化合物、 氟代酮化合物和 氟代硅氧烷化合物在高压电池中， 高温条件下容易产生电池的产气和容量衰减的问题， 因 此需要进一步改善。 [0006]CN112259 798A公开了一种锂离子电池的制备方法， 在正极活性物质层中添加聚笨 胺， 在负极活性物质中添加硝酸锂， 电解液选用氟代碳酸亚乙酯以及亚硫酸乙烯酯配合使 用， 同样， 氟代碳酸亚乙酯在硝酸锂电池中， 高压高温情况下容易产生电池的产气和容量衰 减， 对电池的循环性能产生影响。 [0007]如何制备一种高耐氧化 性和高电压性能的电解液， 是本领域重要的研究方向。 发明内容 [0008]针对现有技术存在的不足， 本发明的目的在于提供一种锂离子电池电解液及锂离 子电池。 [0009]为达此目的， 本发明采用以下技 术方案： [0010]本发明的目的之一在于提供一种锂离子电池电解液， 所述电解液包括非水有机溶 剂、 锂盐和添加剂， 所述添加剂包括硝酸锂、 丁 二酸酐和氟代己二 腈。 [0011]本发明通过协调电解液中的添加剂来持续不断地在高镍正极电极表面形成致密 均匀的SEI膜， 使得电极完成不被破坏， 抑制电解液与电极之间的副反应， 具有高的耐氧化说　明　书 1/7 页 3 CN 114284558 A 3