(19)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 202211369383.0 (22)申请日 2022.11.03 (71)申请人 上海电气国轩新能源科技 （南 通） 有 限公司 地址 226009 江苏省南 通市开发区和兴东 路98号 (72)发明人 殷俊　张智京　王金龙　 (74)专利代理 机构 南通亿旸知识产权代理事务 所(特殊普通 合伙) 32578 专利代理师 丁松鹏 (51)Int.Cl. H01M 10/0567(2010.01) H01M 10/0525(2010.01) (54)发明名称 一种高电压锂离 子电池阻燃电解液 (57)摘要 本发明公开了一种高电压锂离子电池阻燃 电解液， 包括锂盐、 有机溶剂和添加剂， 所述锂盐 为六氟磷酸锂、 四氟硼酸锂、 二氟草酸硼酸锂、 双 草酸硼酸锂、 双氟磺氟酰亚胺锂、 双(三氟甲磺 酰)亚胺锂中的一种或多种； 所述的有机溶剂为 链状碳酸酯和环 状碳酸酯和其它溶剂的混合物； 所述添加剂为氟代环状磷酸内酯化合物和含三 甲基硅基硼烷磺酸酯类化合物； 所述电解液还包 括碳酸亚乙烯酯、 1,3 ‑丙烷磺酸内酯、 硫酸乙烯 酯、 二氟磷酸锂、 草酸二氟硼酸锂中的一种或多 种； 两种添加剂的协同作用可以明显的改善电池 的常温和高温循环性能。 另外， 磷酸内酯类化合 物具有阻燃性能， 通过适当的调整氟代磷酸内酯 类化合物的比例， 可以进一步的提升电解液的阻 燃能力。 权利要求书1页 说明书9页 CN 115513527 A 2022.12.23 CN 115513527 A 1.一种高电压锂离子电池阻燃电解液， 包括锂盐、 有机溶剂和添加剂， 其特征在于： 所 述锂盐为六氟磷酸锂、 四氟硼酸锂、 二氟草酸硼酸锂、 双草酸硼酸锂、 双氟磺氟酰亚胺锂、 双 (三氟甲磺酰)亚胺锂中的一种或多种； 所述的有机溶剂为链状碳酸酯和环状碳酸酯和其它 溶剂的混合物； 所述添加剂为氟代 环状磷酸内酯化 合物和含三甲基硅基硼烷磺酸酯类化 合物； 所述电解液还包括碳酸亚乙烯酯、 1,3 ‑丙烷磺酸内酯、 硫酸乙烯酯、 二氟磷酸锂、 草酸 二氟硼酸锂中的一种或多种。 2.根据权利要求1所述的一种高电压锂离子电池阻燃电解液， 其特征在于： 所述的氟代 环状磷酸内酯化 合物， 包含以下结构的物质： 其中R1、 R2分别表示氢原子或氟原子， R3为(C H2)nCF3,其中n 为1～4。 3.根据权利要求1所述的一种高电压锂离子电池阻燃电解液， 其特征在于： 所述的含三 甲基硅基环硼烷磺酸酯， 包 含以下结构的物质： 其中R4选自H、 F、 C1‑6烷基、 C1‑6烷氧基、 C2‑10烯基、 C6‑16芳基、 及其部 分氟代或全氟代物的 一种。 4.根据权利要求1所述的一种高电压锂离子电池阻燃电解液， 其特征在于： 所述的氟代 环状磷酸内酯化 合物添加剂在所述电解液中的质量百分比为0.5％～10％。 5.根据权利要求1所述的一种高电压锂离子电池阻燃电解液， 其特征在于： 所述的三甲 基硅基环硼烷磺酸酯添加剂在所述电解液中的质量百分比为0.1～5％。 6.根据权利要求1所述的一种高电压锂离 子电池阻燃电解液， 其特 征在于： 所述锂盐作为主 要的电解质盐时， 其浓度在0.5 M到2.5M之间； 如果作为辅助性的锂盐使用， 以上锂盐的用量在0.1～5％； 但六氟磷酸锂和四氟硼酸锂外， 当六氟磷酸锂作为辅助锂盐时， 用量在1～5％范围内； 当四氟硼酸锂作为辅助锂盐时， 用量 为0.1～0.5％。 7.根据权利要求1所述的一种高电压锂离子电池阻燃电解液， 其特征在于： 所述碳酸亚 乙烯酯、 1,3 ‑丙烷磺酸内酯、 硫酸乙烯酯、 二氟磷酸锂、 草酸二氟硼酸锂在所述电解液中的 质量百分均为0.1～3％。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115513527 A 2一种高电压锂离 子电池阻燃电解液 技术领域 [0001]本发明涉及锂离 子电池技 术领域， 具体为 一种高电压锂离 子电池阻燃电解液。 背景技术 [0002]动力电池对高能量密度的迫切需求促使正极往高镍/高电压 的方向发展， 负极往 硅碳和金属锂方向发展， 使用高镍正极材料和硅碳负极材料， 可以有效的提高电池的能量 密度， 同时也往往会 带来一系列的安全问题。 在三元中镍正极材料和石墨体系上， 合理的提 高工作电压， 也是提高能量密度的途径之一。 随着电压升高后， 电解液自身会发生分解， 正 极材料的相变、 镍锂混排、 析氧、 过渡 金属的溶出、 金属离子负极的沉积等会逐步加剧， 造成 电池容量衰减和产气等现象。 通过使用一些添加剂可以有效的改善电解液在高电压下的分 解来提升循环性能， 同时使用一些阻燃性的添加剂可以有效的提升电池的安全性能。 一些 有效提升高电压下电池的循环性能和安全性的电解液的相关专利， 如下 所述： 一种高电压锂离子电池电解液添加剂及其电解液(CN111864266A),其特征在于： 所述的一种 添加剂为新的一类含烷基 ‑二(三甲基硅基)亚磷酸盐化合物的电解液添加剂， 在电池的首周充电过程中， 参与形成含有P ‑O‑Si键的正极界面钝化膜， 阻断电解液与正极 表面的直接接触， 减小 阴极与电解液之 间副反应的发生， 起到保护阴极的作用， 改善正极材 料界面性能， 有效降低电池内阻， 抑制容量降低， 能够有效的提高锂离子电池高压循环性 能。 [0003]一种锂离子电池阻燃电解液(CN108923066A),其特征在于： 在常规的碳酸酯类电 解液中使用阻燃添加剂磷腈类化合物和全氟己酮， 通过两者的不同 比例的协同配合使用， 使用改锂离子电池电解液的电池不会出现倍率性能变差、 电导率下降以及循环寿命缩短等 问题， 电解液的电导率、 浸润性及阻燃性 都有明显的提高， 从而使得该电解液具有 更好的循 环性能和阻燃安全性。 该电解液注入电池后， 电池的常温和高温性能都得到明显的提高。 [0004]一种高电压锂离子电池电解液(CN103401020A),其特征在于： 所述的高电压锂离 子电解液中的添加剂为氟代醚类添加剂与烃基二腈类添加剂的混合物， 氟代醚类添加剂具 有较高的氧化电位和较低的粘度， 氟原子的引入使得氟代醚类添加剂具有一定的阻燃性， 并且高温稳定性能较好。 烃基二腈类添加剂存在高极性基团， 可与电池正极表面结合形成 保护膜， 抑制正极与电解液之间的副反应产生的气体， 同时可以抑制正极结构发生相 变释 放的能量， 减缓电解液的燃烧。 发明内容 [0005]本发明的目的在于提供一种高电压锂离子电池阻燃电解液， 以解决上述背景技术 中提出的问题。 [0006]为实现上述目的， 本 发明提供如下技术方案： 一种高电压锂离子电池阻燃电解液， 包括锂盐、 有机溶剂和添加剂， 所述锂盐为六氟磷酸锂、 四氟硼酸锂、 二氟草酸硼酸锂、 双草 酸硼酸锂、 双氟磺氟酰 亚胺锂、 双(三氟甲磺酰)亚胺锂中的一种或多种；说　明　书 1/9 页 3 CN 115513527 A 3