CN102231442A - 一种用于超低温放电的锂离子电池电解液及锂离子电池 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于超低温放电的锂离子电池电解液及锂离子电池。目前还没有一种能超低温放电，性能平稳，循环性能优良的锂离子电池。本发明的特征是：锂离子电池电解液由六氟磷酸锂、三乙氧基硼、低熔点添加剂和四元溶剂组成，低熔点添加剂为硝基乙烷和/或硝基丙烷，四元溶剂由碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯和二甲氧基乙烷组成，二甲氧基乙烷占四元溶剂总重量的0.8%～10%；锂离子电池电解液中，六氟磷酸锂浓度为0.8～1.3mol/L，三乙氧基硼质量百分比为0.2～8wt%，低熔点添加剂质量百分比为2～20wt%，四元溶剂质量百分比为70～90wt%。本发明结构设计合理，能超低温放电，性能平稳，循环性能优良。

Description

一种用于超低温放电的锂离子电池电解液及锂离子电池

技术领域

本发明涉及一种锂离子电池电解液及锂离子电池，尤其是涉及一种用于超低温放电的锂离子电池电解液及锂离子电池，属于锂离子电池领域。

背景技术

随着便携式电子设备，如移动电话、笔记本电脑等产品的日益普及，对相应的供电电源也提出了更高的要求。锂离子电池以其重量轻、比能量高、工作电压高、寿命长、自放电低等优点，被广泛的应用于移动电子终端产品上。

自从日本Sony公司于1991年首次推出商品化的锂离子电池以来，锂离子电池行业得到了飞速的发展。二次锂离子电池使用两种不同的能够可逆嵌入/脱出锂离子化合物作为正负极活性物质，嵌锂化合物代替二次锂电池中的金属锂负极，既保持了锂电池工作电压高的优点，又在很大程度上解决了锂电池引起的安全隐患，同时还大大提高了电池的充放电效率和循环使用寿命。

目前，商业化的锂离子电池的正极使用过渡金属氧化物材料，如LiCoO₂、LiNiO₂、LiMn₂O₄等，该锂离子电池的负极使用碳材料，如天然石墨、中间相碳微球（MCMB）等，电解液一般使用溶有锂盐的非水性有机碳酸酯。目前广泛应用于锂离子电池电解液中的有机溶剂有以下几种：碳酸乙烯酯（EC）、碳酸丙烯酯（PC）、γ-丁内酯（GBL）、碳酸亚乙烯酯（VC）、碳酸二甲酯（DMC）、碳酸二乙酯（DEC）、碳酸甲乙酯（EMC）。非水有机电解液在正极和负极之间起到移动传递锂离子的作用，而且电解液在电池运行的电压范围内应该稳定，可以快速传递锂离子。

目前常用的锂离子电池大多存在不能在超低温环境中放电的问题，这就直接影响了锂离子电池的性能，同时也影响锂离子电池的正常使用，影响安装有锂离子电池的电子产品的正常使用，阻碍了锂离子电池行业的快速发展。随着锂离子电池应用领域的越来越广，迫切需要解决锂离子电池在－40℃以下的环境中放电的问题。

当然，目前也有一些能够在低温环境中放电的锂离子电池，如公开日为2007年08月15日，公开号为CN101017918的中国专利中，公开了一种能超低温放电的锂离子电池的电解液及其锂离子电池，该锂离子电池中的电解液采用六氟磷酸锂、四氟硼酸锂和溶剂混合而成，溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、二甲氧基乙烷，六氟磷酸锂、四氟硼酸锂的重量比在1：5～10：1之间，六氟磷酸锂、四氟硼酸锂混合后所形成的复合盐的浓度为0.7～1.2摩尔/升，碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯之间成比例，二甲氧基乙烷占六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯混合物总重量的0.5％～10％，由于该锂离子电池中的电解液使用有六氟磷酸锂和四氟硼酸锂，且溶剂只公开有碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯和二甲氧基乙烷，使得锂离子电池中电解液的组分不是非常合理，在一定程度上影响锂离子电池的性能，尤其是锂离子电池在超低温下进行放电的性能。再如公开日为2007年07月11日，公开号为CN1996644的中国专利中，公开了一种超低温锂离子电池负极膜及其制备方法和应用，该制备锂离子电池负极膜的方法如下：1)石墨负极极片的制备：按常规工艺涂布好负极极片，然后干燥；2)配制化学镀银液：将银盐配制成银氨溶液，还原剂亦配制成溶液，二者混合即为化学镀银液；3)化学镀：将步骤1)所得的石墨负极极片放入步骤2)所得的镀液中施行化学镀，然后用水反复淋洗，并在烘箱中干燥后即为复合负极膜。虽然采用该方法制备的锂离子电池复合负极膜可以作为超低温锂离子电池的负极膜，但是难以有效改善锂离子电池在低温环境中放电的问题，难以有效提升锂离子电池的整体性能。又如公开日为2006年10月25日，公开号为CN1851969的中国专利中，公开了一种生产超低温锂离子电池的方法，该方法包括如下步骤：(1)将按通常工艺涂布的正极极片、负极极片和隔膜转绕或叠成电池芯，然后放置到电池壳中；(2)将在超低温下不凝固的、含PC的电解液注入到步骤(1)得到的、放置有电池芯的电池壳中，然后将电池壳进行封口，得到锂离子电池；(3)将步骤(2)得到的封口后的锂离子电池进行按照如下的工艺进行化成，得到超低温锂离子电池：先采用较大电流对电池循环充放电1～500次，其中所述较大电流的充放电倍率在0.1C-200C之间变化；然后改用较小电流恒流循环充放电1～50次，较小电流的充放电倍率在0.01C-10C之间变化。虽然采用该方法生产的锂离子电池低温使用极限可以达到零下60℃，但是此类锂离子电池的整体性能不够可靠，而且该发明中也没有充分公开锂离子电池的组分和配比。

综上所述，目前还没有一种能超低温放电，且性能平稳，循环性能优良的锂离子电池，从而降低了锂离子电池的使用面，阻碍了锂离子电池行业的更好发展。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，能超低温放电，且性能平稳，使用寿命长，循环性能优良的用于超低温放电的锂离子电池电解液及锂离子电池。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该用于超低温放电的锂离子电池电解液的特点在于：所述锂离子电池电解液由六氟磷酸锂、三乙氧基硼、低熔点添加剂和四元溶剂组成，所述低熔点添加剂为硝基乙烷和/或硝基丙烷，所述四元溶剂由碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯和二甲氧基乙烷组成，所述二甲氧基乙烷占四元溶剂总重量的重量百分比为0.8%～10%；所述锂离子电池电解液中，所述六氟磷酸锂的浓度为0.8～1.3mol/L，所述三乙氧基硼所占的质量百分比为0.2～8wt%，所述低熔点添加剂所占的质量百分比为2～20wt%，所述四元溶剂所占的质量百分比为70～90wt%。

本发明所述锂离子电池电解液中，所述六氟磷酸锂的浓度为0.9～1.2mol/L。

本发明所述锂离子电池电解液中，所述三乙氧基硼所占的质量百分比为1～6wt%。

本发明所述锂离子电池电解液中，所述低熔点添加剂所占的质量百分比为4～16wt%。

本发明所述锂离子电池电解液中，所述四元溶剂所占的质量百分比为75～88wt%。

本发明包含有用于超低温放电的锂离子电池电解液的锂离子电池的特点在于：所述锂离子电池包括正极、负极、隔膜和所述锂离子电池电解液，所述正极采用过渡金属嵌锂化合物，所述负极采用碳石墨材料，所述隔膜采用多孔聚烯烃化合物。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：1、在超低温环境下电池工作正常，放电性能平稳，如在-40℃的环境下，0.2C放电容量释放率在50%以上。2、在低温环境下，电池可大倍率瞬间放电，如在-10℃环境下，可25C倍率瞬间启动。3、优异的常温充放电循环性能，如在25℃环境下，1C充放电循环300周容量保持率在80%以上。

本发明鉴于锂离子电池的对应电池充放电的电化学反应机理，影响锂离子电池低温性能的主要原因有电解液的低温导电性差、锂离子的扩散和电荷转移缓慢及活性电极的界面阻抗大等，通过研究锂离子电池电解液低温环境下的各项特性，优选适用于低温并改善锂离子电池低温性能的四元溶剂组分、阴离子螯合剂和低熔点的添加剂及各组分比例。

本发明中的碳酸乙烯酯（EC）具有高的介电常数，能在负极表面形成稳定的电解质膜(SEI膜)，降低界面阻抗，并以低熔点、低粘度的二甲氧基乙烷（DME）、碳酸甲乙酯（EMC）和碳酸二甲酯（DMC）作为共溶剂混合而成四元溶剂，既确保了低温性能，又兼顾了长循环寿命。

本发明引入更低熔点的添加剂如硝基乙烷和/或硝基丙烷，采用该低熔点的小分子添加剂，可以消除溶剂在更低温度（如-40℃）下凝固的现象，有利于锂离子快速迁移，提高电解液在-40℃的超低温环境下的离子电导率，能够有效改善锂离子电池的低温放电性能。

本发明还利用三乙氧基硼作为阴离子螯合剂，与电解质锂盐的阴离子PF₆ ^-形成配合物，可减小锂离子与阴离子的相互作用，可增加锂离子的迁移数，且三乙氧基硼具有低熔点（-84.8℃）和高沸点（117.4℃）的特性，又可提高低温下电解液的电导率，从而能够提高锂离子电池的低温放电性能。

本发明中的锂离子电池能够在-40℃的环境中正常工作，且放电性能平稳、循环性能优良，可广泛应用于军用通讯电源、野外便携式电子产品及其他特殊用途等产品领域。

附图说明

图1是本发明实施例中锂离子电池的结构示意图。

图2是本发明实施例1中锂离子电池的超低温-40℃放电性能曲线图。

图3是本发明实施例1中锂离子电池的常温充放电循环性能曲线图。

图4是本发明实施例13中锂离子电池的超低温-40℃放电性能曲线图。

图5是本发明实施例13中锂离子电池的常温充放电循环性能曲线图。

图6是本发明实施例16中锂离子电池的超低温-40℃放电性能曲线图。

图7是本发明实施例16中锂离子电池的常温充放电循环性能曲线图。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

参见图1至图7，本发明中用于超低温放电的锂离子电池电解液由六氟磷酸锂、三乙氧基硼、低熔点添加剂和四元溶剂组成，其中，低熔点添加剂为硝基乙烷和/或硝基丙烷，四元溶剂由碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯和二甲氧基乙烷组成，通常情况下，碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯和碳酸甲乙酯之间可以任意比例混合，而二甲氧基乙烷占四元溶剂总重量的重量百分比为0.8%～10%。

在本发明的锂离子电池电解液中，六氟磷酸锂的浓度通常为0.8～1.3mol/L，该六氟磷酸锂的浓度优选为0.9～1.2mol/L；三乙氧基硼所占的质量百分比为0.2～8wt%，该三乙氧基硼所占的质量百分比优选为1～6wt%；低熔点添加剂所占的质量百分比为2～20wt%，该低熔点添加剂所占的质量百分比优选为4～16wt%；四元溶剂所占的质量百分比为70～90wt%，该四元溶剂所占的质量百分比优选为75～88wt%；

本发明包含有用于超低温放电的锂离子电池电解液的锂离子电池包括正极1、负极2、隔膜3、本发明中的锂离子电池电解液4、外壳5、正极端子6和负极端子7，如附图1所示，其中，正极1采用过渡金属嵌锂化合物，负极2采用碳石墨材料，隔膜3采用多孔聚烯烃化合物，外壳5、正极端子6和负极端子7属于现有技术，此处不再详述。

本发明中正极1的制作方式如下：将正极活性物质钴酸锂（LiCoO₂）、粘结剂聚偏二氟乙烯（PVDF）和导电剂碳结合，这些化合物分别以92:3:5的重量比分散在作为溶剂的N-甲基-2-吡咯烷酮中，形成正极活性物质的浆料，将浆料涂布到16μm厚的铝箔上，干燥并辊压形成正极1。上述制作正极1的方法属于现有技术。

本发明中负极2的制作方式如下：将人造石墨制成的负极活性物质悬浮分散在羧甲基纤维素水溶液中，将苯乙烯一丁二烯橡胶（SBR）加入其中作为粘合剂，从而形成负极活性物质的浆料，将浆料涂布到12μm厚的铜箔上，干燥并辊压制形成负极2。上述制作负极2的方法属于现有技术。

本发明中锂离子电池的制作方式如下：先将正极1和负极2与厚度为25μm的聚乙烯隔膜3一起卷绕或叠合形成电芯体，然后将所得的电芯体装入金属容器或铝塑复合外壳5中，再将本发明中的锂离子电池电解液4加入到容器中，封口后制成可充放电的锂离子电池。上述制作锂离子电池的方法属于现有技术。

下面以具体实施例的方式对本发明进行举例说明，具体如下。

实施例1。

将正极活性物质钴酸锂（LiCoO₂）、粘结剂聚偏二氟乙烯（PVDF）和导电剂碳结合，这些化合物分别以92:3:5的重量比分散在作为溶剂的N-甲基-2-吡咯烷酮中，形成正极活性物质的浆料，将上述浆料涂布到16μm厚的铝箔上，干燥并辊压形成正极。将人造石墨制成的负极活性物质悬浮分散在羧甲基纤维素水溶液中，将苯乙烯一丁二烯橡胶（SBR）加入其中作为粘合剂，从而形成负极活性物质的浆料，将上述浆料涂布到12μm厚的铜箔上，干燥并辊压制形成负极。将正极和负极与厚度为25μm的聚乙烯隔膜一起卷绕或叠合形成电芯体，然后将所得的电芯体装入金属容器或铝塑复合外壳中，再将电解液加入容器或铝塑复合外壳中，封口后形成可充电锂离子电池。

本实施例中的锂离子电池电解液由六氟磷酸锂、三乙氧基硼、低熔点添加剂和四元溶剂组成，其中，低熔点添加剂为硝基乙烷，四元溶剂由碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯和二甲氧基乙烷组成，二甲氧基乙烷占四元溶剂总重量的重量百分比为6%。本实施例中用于超低温放电的锂离子电池电解液通过下列方法制备：在充满氩气的真空手套箱中，先将体积比为1:1:1的碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯混合，然后加入6wt%的二甲氧基乙烷混合均匀成为四元溶剂，再向四元溶剂中加入1.0mol/L的六氟磷酸锂，搅拌均匀至锂盐完全溶解，然后基于四元溶剂的重量，再分别向混合物中加入质量百分比为0.5wt%的三乙氧基硼作为阴离子螯合剂和质量百分比为3wt%的硝基乙烷作为低熔点添加剂。

实施例2。

重复实施例 1，所不同的是，向四元溶剂和六氟磷酸锂的混合物中加入2wt％的三乙氧基硼作为阴离子螯合剂、8wt%的硝基乙烷作为低熔点添加剂。

实施例3。

重复实施例 1，所不同的是，向四元溶剂和六氟磷酸锂的混合物中加入1wt％的三乙氧基硼作为阴离子螯合剂、9wt%的硝基乙烷作为低熔点添加剂。

实施例4。

重复实施例 1，所不同的是，向四元溶剂和六氟磷酸锂的混合物中加入2.5wt％的三乙氧基硼作为阴离子螯合剂、7wt%的硝基乙烷作为低熔点添加剂。

实施例5。

重复实施例1，所不同的是向四元溶剂和六氟磷酸锂的混合物中加入4wt%的三乙氧基硼作为阴离子螯合剂、6wt%的硝基丙烷作为低熔点添加剂。

实施例6。

重复实施例1，所不同的是向四元溶剂和六氟磷酸锂的混合物中加入6.5wt%的三乙氧基硼作为阴离子螯合剂、7wt%的硝基丙烷作为低熔点添加剂。

实施例7。

重复实施例1，所不同的是向四元溶剂和六氟磷酸锂的混合物中加入1.5wt%的三乙氧基硼作为阴离子螯合剂、10wt%的硝基丙烷作为低熔点添加剂。

实施例8。

重复实施例1，所不同的是向四元溶剂和六氟磷酸锂的混合物中加入3.5wt%的三乙氧基硼作为阴离子螯合剂、以及5wt%的硝基乙烷和4wt%的硝基丙烷作为低熔点添加剂。

实施例9。

重复实施例1，所不同的是向四元溶剂和六氟磷酸锂的混合物中加入3wt%的三乙氧基硼作为阴离子螯合剂、以及3.5wt%的硝基乙烷和2.5wt%的硝基丙烷作为低熔点添加剂。

实施例10。

重复实施例1，所不同的是向四元溶剂和六氟磷酸锂的混合物中加入5.5wt%的三乙氧基硼作为阴离子螯合剂、以及2wt%的硝基乙烷和3wt%的硝基丙烷作为低熔点添加剂。

实施例11。

重复实施例1，所不同的是向四元溶剂和六氟磷酸锂的混合物中加入1.8wt%的三乙氧基硼作为阴离子螯合剂、以及4wt%的硝基乙烷和2.5wt%的硝基丙烷作为低熔点添加剂。

实施例12。

重复实施例1，所不同的是向四元溶剂和六氟磷酸锂的混合物中加入5wt%的三乙氧基硼作为阴离子螯合剂、以及6wt%的硝基乙烷和2wt%的硝基丙烷作为低熔点添加剂。

实施例13。

重复实施例1，所不同的是，先将体积比为2:1:1的碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯混合，然后加入4wt%的二甲氧基乙烷混合均匀成为四元溶剂，再加入0.9mol/L的六氟磷酸锂作为锂盐，搅拌均匀至锂盐完全溶解。然后基于四元溶剂的重量，再分别向混合物中加入1.8wt%的三乙氧基硼作为阴离子螯合剂、5.5wt%的硝基乙烷作为低熔点添加剂。

实施例14。

重复实施例1，所不同的是，先将体积比为1:2:1的碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯混合，然后加入3wt%的二甲氧基乙烷混合均匀成为四元溶剂，再加入1.1mol/L的六氟磷酸锂作为锂盐，搅拌均匀至锂盐完全溶解。然后基于四元溶剂的重量，再分别向混合物中加入2.4wt%的三乙氧基硼作为阴离子螯合剂、以及3.8wt%的硝基乙烷和5wt%的硝基丙烷作为低熔点添加剂。

实施例15。

重复实施例1，所不同的是，先将体积比为3:1:2的碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯混合，然后加入8wt%的二甲氧基乙烷混合均匀成为四元溶剂，再加入1.2mol/L的六氟磷酸锂作为锂盐，搅拌均匀至锂盐完全溶解。然后基于四元溶剂的重量，再分别向混合物中加入0.8wt%的三乙氧基硼作为阴离子螯合剂、以及2.8wt%的硝基乙烷和4.5wt%的硝基丙烷作为低熔点添加剂。

实施例16。

重复实施例1，所不同的是，先将体积比为1:1:2的碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯混合，然后加入7wt%的二甲氧基乙烷混合均匀成为四元溶剂，再加入0.8mol/L的六氟磷酸锂作为锂盐，搅拌均匀至锂盐完全溶解。然后基于四元溶剂和六氟磷酸锂混合物的重量，再分别向混合物中加入2.8wt%的三乙氧基硼作为阴离子螯合剂、以及2.5wt%的硝基乙烷和2.5wt%的硝基丙烷作为低熔点添加剂。

实施例17。

重复实施例1，所不同的是，先将体积比为2:2:1的碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯混合，然后加入2wt%的二甲氧基乙烷混合均匀成为四元溶剂，再加入1.3mol/L的六氟磷酸锂作为锂盐，搅拌均匀至锂盐完全溶解。然后基于四元溶剂的重量，再分别向混合物中加入6wt%的三乙氧基硼作为阴离子螯合剂、9wt%的硝基丙烷作为低熔点添加剂。

下面针对实施例1-实施例12分别进行对比例实验，实施例1-实施例12的对比例分别为对比例1-对比例12，各个对比例步骤如下：重复实施例1-实施例12，所不同的是，这些对比例中均没有向电解液中添加三乙氧基硼以及硝基乙烷和/或硝基丙烷。

下面对本发明实施例中的锂离子电池和对比例实验中的锂离子电池进行性能测试，具体包括低温放电试验、低温大倍率瞬间放电试验和循环性能试验。

本发明中的低温放电试验的步骤进行如下: 在1C/4.2V 的恒电流/恒电压（CC/CV)条件和室温25℃环境下，每个电池经过0.lC 截止电流充电，然后在25℃下以0.2C/2.75V截止放电。接着用上述同样方法充电，然后放入－40℃的低温箱中静置4h以上，再以0.2C/2.5V截止放电。通过下式计算－40℃低温放电容量释放率(%)：[（在－40℃的放电容量）/（在25℃的放电容量）]×1O0%。

本发明中的低温大倍率瞬间放电试验的步骤进行如下：在1C/4.2V的恒电流/恒电压（CC/CV)条件和室温25℃环境下，每个电池经过0.lC 截止电流充电，然后放入-10℃的低温箱中静置4h以上，再以25C倍率电流启动放电，截止电压为2.5V，记录放电时间。

本发明中的循环性能试验的步骤进行如下: 在1C/4.2V的恒电流/恒电压（CC/CV)条件和室温环境下，每个电池经过0.lC 截止电流充电和1C/3.0V截止放电。通过下式计算在每个循环中的容量保持率(%)：[（在特定循环的放电容量）/（在第一循环的放电容量）]×1O0%。

将按实施例1-17制作的锂离子电池分别进行低温放电试验、低温大倍率瞬间放电试验和循环性能试验测试，测试结果显示，该电池在超低温-40℃环境下工作正常，放电性能平稳，在低温-10℃环境下能大倍率瞬间放电启动，并且常温充放电循环性能良好。以实施例1、实施例13和实施例16制作的锂离子电池为例进行测试，其性能测试结果如附图2-图7所示，其中，附图2为由实施例1制作的锂离子电池超低温-40℃放电性能曲线图，附图4为由实施例13制作的锂离子电池超低温-40℃放电性能曲线图，附图6为由实施例16制作的锂离子电池超低温-40℃放电性能曲线图，附图2、附图4和附图6中的横坐标表示容量保存率，附图2、附图4和附图6中的纵坐标表示电压，该电压的单位为伏（V），由附图2、附图4和附图6可知，本发明中的锂离子电池在超低温-40℃环境下0.2C放电的容量释放率分别高达58.1%、56.6%、55.2%，低温-10℃环境下可25C大倍率启动放电分别达14s、12s、13s；附图3为由实施例1制作的锂离子电池常温充放电循环性能曲线图，附图5为由实施例13制作的锂离子电池常温充放电循环性能曲线图，附图7为由实施例16制作的锂离子电池常温充放电循环性能曲线图，附图3、附图5和附图7中的横坐标表示循环周期，该循环周期的单位为周，附图3、附图5和附图7中的纵坐标表示容量保存率，由附图3、附图5和附图7可知，本发明中的锂离子电池常温充放电循环300周容量保持率分别为84.5%、83.9%、87.6%。

本发明同时测试由对比例制作的锂离子电池，该电池在-40℃环境下0.2C放电容量释放率仅为19.8%，-10℃环境下25C倍率不能放电，常温充放电循环300周容量保持率为83.5%。

下面再对本发明锂离子电池中的锂离子电池电解液进行举例说明，具体如表1-表10所示，其中，表1为实施例18—实施例21中锂离子电池电解液的组分表，表2为实施例18—实施例21中锂离子电池电解液中低熔点添加剂和四元溶剂的组分表，表3为实施例22—实施例25中锂离子电池电解液的组分表，表4为实施例22—实施例25中锂离子电池电解液中低熔点添加剂和四元溶剂的组分表，表5为实施例26—实施例29中锂离子电池电解液的组分表，表6为实施例26—实施例29中锂离子电池电解液中低熔点添加剂和四元溶剂的组分表，表7为实施例30—实施例33中锂离子电池电解液的组分表，表8为实施例30—实施例33中锂离子电池电解液中低熔点添加剂和四元溶剂的组分表，表9为实施例34—实施例37中锂离子电池电解液的组分表，表10为实施例34—实施例37中锂离子电池电解液中低熔点添加剂和四元溶剂的组分表，表1-表10具体如下。

本发明在表1、表3、表5、表7和表9中，六氟磷酸锂的浓度为锂离子电池电解液中的浓度值，三乙氧基硼所占的质量百分比（wt%）为锂离子电池电解液中所占的质量百分比（wt%），低熔点添加剂所占的质量百分比（wt%）为锂离子电池电解液中所占的质量百分比（wt%），四元溶剂所占的质量百分比（wt%）为锂离子电池电解液中所占的质量百分比（wt%）。本发明在表2、表4、表6、表8和表10中，组成低熔点添加剂的硝基乙烷和/或硝基丙烷之间的比值为体积比，四元溶剂中的碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯和碳酸甲乙酯之间的比值为体积比，四元溶剂中二甲氧基乙烷的质量百分比（wt%）为该二甲氧基乙烷在四元溶剂中所占的质量百分比（wt%）。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种用于超低温放电的锂离子电池电解液，其特征在于：所述锂离子电池电解液由六氟磷酸锂、三乙氧基硼、低熔点添加剂和四元溶剂组成，所述低熔点添加剂为硝基乙烷和/或硝基丙烷，所述四元溶剂由碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯和二甲氧基乙烷组成，所述二甲氧基乙烷占四元溶剂总重量的重量百分比为0.8%～10%；所述锂离子电池电解液中，所述六氟磷酸锂的浓度为0.8～1.3mol/L，所述三乙氧基硼所占的质量百分比为0.2～8wt%，所述低熔点添加剂所占的质量百分比为2～20wt%，所述四元溶剂所占的质量百分比为70～90wt%。

2.根据权利要求1所述的用于超低温放电的锂离子电池电解液，其特征在于：所述锂离子电池电解液中，所述六氟磷酸锂的浓度为0.9～1.2mol/L。

3.根据权利要求1或2所述的用于超低温放电的锂离子电池电解液，其特征在于：所述锂离子电池电解液中，所述三乙氧基硼所占的质量百分比为1～6wt%。

4.根据权利要求1或2所述的用于超低温放电的锂离子电池电解液，其特征在于：所述锂离子电池电解液中，所述低熔点添加剂所占的质量百分比为4～16wt%。

5.根据权利要求1或2所述的用于超低温放电的锂离子电池电解液，其特征在于：所述锂离子电池电解液中，所述四元溶剂所占的质量百分比为75～88wt%。

6.一种包含如权利要求1-5任一权利要求所述的用于超低温放电的锂离子电池电解液的锂离子电池，其特征在于：所述锂离子电池包括正极、负极、隔膜和所述锂离子电池电解液，所述正极采用过渡金属嵌锂化合物，所述负极采用碳石墨材料，所述隔膜采用多孔聚烯烃化合物。

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