CN107069089A - 电解液及锂离子电池 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电解液及锂离子电池，所述电解液包括锂盐、添加剂、有机溶剂及金属盐，所述金属盐为钠盐、钾盐、钙盐、铜盐、锌盐和镍盐中的至少一种。上述电解液，通过加入金属盐，可以提高电解液的导电率，降低电池内阻，提高电池倍率性能。钠盐中的钠离子、钾盐中的钾离子、钙盐中的钙离子、铜盐中的铜离子、锌盐中的锌离子或镍盐中的镍离子的半径比锂盐中的锂离子的半径大，能够使得SEI膜的孔径适度增大，这样生成的SEI膜，有利于锂离子的进出，降低了电池的内阻，提高了电池的倍率性能及循环性能。此外，加入所述金属盐，不会降低电解液的溶解性，不会造成自放电等不良的问题。

Description

电解液及锂离子电池
技术领域
本发明涉及电池技术领域，特别是涉及一种电解液及锂离子电池。
背景技术
锂离子电池广泛应用于手机、平板电脑、笔记本电脑、可穿戴设备、移动电源、智能家居、导航仪、蓝牙音箱、智能卡、无人机、电子烟、VR、平衡车、独轮车、机器人、电动工具、电动自行车、电动汽车、储能电站等领域，市场应用广、潜力大。客户对锂离子电池的性能要求越来越高，提高电池性能的成为一种迫切而普遍的要求。随着科学技术的发展，人们对锂离子电池的要求也越来越高，如需要具备较高的能量密度，较长时间的循环寿命、可快速充电等。
现有的锂离子电池通常包括正极片、负极片、电解液和隔膜，所述正极片包括正极浆料及正极金属集流体，负极片包括负极浆料及负极金属集流体，负极浆料中通常包括石墨。
锂离子电池充放电时是“摇椅”式原理，即充电时锂离子从正极出来，经过电解液到达负极石墨，并插入到石墨层间；在放电时从石墨脱嵌回到正极片当中。在电池的化成过程中，负极石墨外层会形成一层固体介质膜，即SEI(Solid Electrolyte Interphase)膜，阻止了溶剂等跟随锂离子一起进入石墨层。在SEI膜上只有锂离子可以通过，其他分子及离子被阻挡过滤。石墨外层的这种SEI膜实际上起到过滤作用，保证只有锂离子可以插入负极石墨当中。SEI膜的特性会影响到锂离子电池的电池倍率性能。
而电解液对SEI膜有极其重要的影响。现有的锂离子电池使用的电解液制备出的电池存在电池倍率性能较差以及循环性能较差的问题。
发明内容
基于此，有必要提供一种能够提高电池倍率性能及循环性能的电解液及包括该电解液的锂离子电池。
一种电解液，所述电解液包括锂盐、添加剂及有机溶剂，其特征在于，还包括金属盐，所述金属盐为钠盐、钾盐、钙盐、铜盐、锌盐和镍盐中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述金属盐为钠盐，所述钠盐在所述电解液中的浓度为0.01摩尔/升～0.5摩尔/升。
在其中一个实施例中，所述钠盐在所述电解液中的浓度为0.16摩尔/升～0.26摩尔/升。
在其中一个实施例中，所述钠盐在所述电解液中的浓度为0.22摩尔/升。
在其中一个实施例中，所述锂盐在所述电解液中的浓度为0.8摩尔/升～1.5摩尔/升。
在其中一个实施例中，所述锂盐在所述电解液中的浓度为1摩尔/升。
在其中一个实施例中，所述添加剂包括氟代碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯及亚硫酸丙烯酯。
在其中一个实施例中，所述有机溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯及丙酸丙酯。
一种锂离子电池，其包括正极、负极、电解液和隔膜，所述电解液为如上任一实施例中所述的电解液。
在其中一个实施例中，所述锂离子电池为软包锂离子电池。
上述电解液，通过加入金属盐，可以提高电解液的导电率，降低电池内阻，提高电池倍率性能。钠盐中的钠离子、钾盐中的钾离子、钙盐中的钙离子、铜盐中的铜离子、锌盐中的锌离子或镍盐中的镍离子的半径比锂盐中的锂离子的半径大，能够使得SEI膜的孔径适度增大，这样生成的SEI膜，有利于锂离子的进出，降低了电池的内阻，提高了电池的倍率性能及循环性能。此外，加入所述金属盐，不会降低电解液的溶解性，不会造成自放电等不良的问题。
附图说明
图1为本发明一实施例的电解液应用于电池后的电流阻抗测试结果。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
例如，一种电解液，所述电解液包括锂盐、添加剂、有机溶剂及金属盐，所述金属盐为钠盐、钾盐、钙盐、铜盐、锌盐和镍盐中的至少一种。
需要说明的是，电池在化成过程中，会形成一层固体介质膜，即SEI(SolidElectrolyte Interphase)膜，SEI膜对锂离子起到选择性滤过的作用，能够阻止溶剂等跟随锂离子一起进入电池的负极片中。传统锂离子电池的电解液中，碳酸乙烯酯(ethylenecarbonate，EC)、碳酸二乙酯(diethylcarbonate，DMC)、痕量水分及氢氟酸(HF)等与Li+反应形成(CH2OCO2Li)2、LiCH2CH2OCO2Li、CH3OCO2Li、LiOH、Li2CO3、LiF等覆盖在负极表面构成SEI膜，同时产生乙烯、氢气、一氧化碳等气体，使SEI膜能够阻止溶剂等跟随锂离子一起进入负极片，保证只有锂离子可以插入负极片中。然而，传统锂离子电池的电解液中，由Li+反应形成的SEI膜致密性较差，使得锂离子在通过SEI膜时，阻力较大，从而使得电池的倍率性能较差。本发明通过加入金属盐，可以提高电解液的导电率，降低电池内阻，提高电池倍率性能。钠盐中的钠离子、钾盐中的钾离子、钙盐中的钙离子、铜盐中的铜离子、锌盐中的锌离子或镍盐中的镍离子的半径比锂盐中的锂离子的半径大，能够使得SEI膜的孔径适度增大，有利于锂离子的进出，提高了电池的倍率性能及循环性能。此外，加入所述金属盐，不会降低电解液的溶解性，不会造成自放电等不良的问题。
又如，所述盐是指一类金属离子或铵根离子与酸根离子或非金属离子结合的化合物。
需要说明的是，当所述金属盐包括钠盐时，钠离子的半径为0.102nm，而锂离子的半径为0.076nm，由于选用半径较大的钠离子，相对传统的电解液，可以增大SEI膜的孔隙，使其较为宽松，这样生成的SEI膜，使得锂离子更容易通 过，降低了电池的内阻，有利于提高电池倍率性能。
一实施例中，所述有机溶剂包括碳酸乙烯酯(ethylene carbonate，EC)、碳酸丙烯酯(propylene carbonate，PC)、碳酸二乙酯(diethyl carbonate，DEC)、碳酸甲乙酯(ethylmethyl carbonate，EMC)及丙酸丙酯(propyl propionate，PP)，这些有机溶剂能够与金属盐反应，生成孔径较大的SEI膜，有利于锂离子的进出，能够进一步使得SEI膜的孔径适度增大，有利于锂离子的进出，提高了电池的倍率性能及循环性能。
一实施例中，所述碳酸乙烯酯、所述碳酸丙烯酯、所述碳酸二乙酯、所述碳酸甲乙酯及所述丙酸丙酯的质量比为20：15：20：20：10，这些有机溶剂能够与金属盐反应，生成孔径较大的SEI膜，有利于锂离子的进出，能够进一步使得SEI膜的孔径适度增大，有利于锂离子的进出，提高了电池的倍率性能及循环性能。
一实施例中，所述有机溶剂还包括氟苯，所述碳酸乙烯酯、所述碳酸甲乙酯、所述碳酸二乙酯、所述碳酸丙烯酯、所述丙酸丙酯和所述氟苯的质量比为20︰20︰15︰15︰10︰10，这些有机溶剂能够与金属盐反应，生成孔径较大的SEI膜，有利于锂离子的进出，进一步提高了电池的倍率性能及循环性能和循环性能。
一实施例中，所述添加剂包括氟代碳酸乙烯酯(fluoroethylene carbonate，FEC)、碳酸亚乙烯酯(vinylene carbonate，VC)、碳酸乙烯亚乙酯(vinylethylenecarbonate，VEC)及亚硫酸丙烯酯，这样，能够进一步使得SEI膜的孔径适度增大，有利于锂离子的进出，提高了电池的倍率性能及循环性能。又如，在所述添加剂中，所述氟代碳酸乙烯酯、所述碳酸亚乙烯酯、所述碳酸乙烯亚乙酯及所述亚硫酸丙烯酯的质量比为(0.8～1.2)：(0.7～1.15)：(0.75～1.3)：(0.92～1.12)，这样，能够进一步使得SEI膜的孔径适度增大，有利于锂离子的进出，提高了电池的倍率性能及循环性能。又如，在所述添加剂中，所述氟代碳酸乙烯酯、所述碳酸亚乙烯酯、所述碳酸乙烯亚乙酯及所述亚硫酸丙烯酯的质量比为(0.97～1.04)：(0.94～1.05)：(0.85～1.1)：(0.97～1.06)，这样，能够进一步使得SEI膜的孔径适度增大，有利于锂离子的进出，提高了电池的倍率性能及循环性 能。又如，在所述添加剂中，所述氟代碳酸乙烯酯、所述碳酸亚乙烯酯、所述碳酸乙烯亚乙酯及所述亚硫酸丙烯酯的质量比为1：1：1：1，这样，能够进一步使得SEI膜的孔径适度增大，有利于锂离子的进出，提高了电池的倍率性能及循环性能。又如，所述氟代碳酸乙烯酯、所述碳酸亚乙烯酯、所述碳酸乙烯亚乙酯及所述亚硫酸丙烯酯分别在所述电解液中的浓度为0.22摩尔/升，这样，能够进一步使得SEI膜的孔径适度增大，有利于锂离子的进出，提高了电池的倍率性能及循环性能。
一实施例中，所述添加剂包括硫酸乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、二氟碳酸乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、丁二腈和/或已二腈、六氟环三磷腈、双乙二醇双丙腈醚、双乙二酸硼酸锂、甲烷二磺酸亚甲酯及氟磺酰亚胺锂，又如，所述添加剂含有在所述电解液中为如下浓度的各组分：硫酸乙烯酯0.2％～5％，氟代碳酸乙烯酯0.2％～5％，二氟碳酸乙烯酯0.2～3％，碳酸乙烯亚乙酯0.2～3％，六氟环三磷腈0.2％～5％，双乙二醇双丙腈醚0.2％～5％，双乙二酸硼酸锂0.2％～3％，甲烷二磺酸亚甲酯0.2％～3％，氟磺酰亚胺锂0.2％～3％和丁二腈0.2％～5％和/或已二腈0.2％～5％，这样，能够提高电池的倍率性能及循环性能，还具有优良高温存储及低温放电性能。尤其需要说明的是，现有的高电压为了提升电解液对高电压的耐受性，通常会使用传统的添加剂1,3-丙烷磺酸内酯(1，3-PS)，虽然1,3-丙烷磺酸内酯(1，3-PS)对正极有很好的保护作用，同时有优良的负极成膜作用，还能提升锂离子电池的高温存储及低温放电性能，但是，由于1,3-丙烷磺酸内酯(1，3-PS)具有较强的致癌性，对人体健康有极为不利，最新欧盟REACH法规将1,3-丙烷磺酸内酯(1，3-PS)列入最新限制使用物质清单中，要求物品中1,3-丙烷磺酸内酯(1，3-PS)的含量不超过0.1％，这大大限制了1,3-丙烷磺酸内酯(1，3-PS)在高电压电解液中的应用。本申请采用的锂离子电池，通过对电解质体系进行重新优化，在未添加1,3-丙烷磺酸内酯(1，3-PS)的情况下，依旧能够适用于4.4等高电压中，且还具有优良高温存储及低温放电性能。
又一实施例中，又如，所述添加剂含有在所述电解液中为如下浓度的各组分：硫酸乙烯酯0.8％～1.2％，氟代碳酸乙烯酯2.2％～2.6％，二氟碳酸乙烯酯1.6％～1.8％，碳酸乙烯亚乙酯1.4％～1.6％，六氟环三磷腈2.2％～2.5％，双乙二醇 双丙腈醚3.2％～3.4％，双乙二酸硼酸锂1.1％～1.3％，甲烷二磺酸亚甲酯0.7％～0.9％，氟磺酰亚胺锂1.9％～2.2％和丁二腈0.4％～0.6％和/或已二腈0.25％～0.44％，这样，能够提高电池的倍率性能及循环性能，还具有优良高温存储及低温放电性能。
又一实施例中，又如，所述添加剂含有在所述电解液中为如下浓度的各组分：硫酸乙烯酯0.9％，氟代碳酸乙烯酯2.4％，二氟碳酸乙烯酯1.7％，碳酸乙烯亚乙酯1.5％，六氟环三磷腈2.3％，双乙二醇双丙腈醚3.3％，双乙二酸硼酸锂1.2％，甲烷二磺酸亚甲酯0.8％，氟磺酰亚胺锂2.1％和丁二腈0.5％和/或已二腈0.29％，这样，能够提高电池的倍率性能及循环性能，还具有优良高温存储及低温放电性能。
一实施例中，所述金属盐为钠盐，钠盐与有机溶剂反应生成(CH2OCO2Na)2、NaCH2CH2OCO2Na、CH3OCO2Na、NaOH、Na2CO3、NaF等孔径较大的组分，这样，使得SEI膜的孔径增大，有利于锂离子的进出，提高了电池的倍率性能及循环性能。例如，钠盐与有机溶剂反应形成SEI膜的原理如下：
2EC+2e-+2Na+→(CH2OCO2Na)2↓+CH2＝CH2↑
EC+2e-+2Na+→NaCH2CH2OCO2Na↓
DMC+e-+Na+→CH3·+CH3OCO2Na↓+CH3ONa↓+CH3OCO·
H2O+(CH2OCO2Na)2→Na2CO3↓+CO
2CO2+2e-+2Na+→Na2CO3↓+CO
NaPF6+H2O→NaF+2HF+PF3O
PF6 -+ne-+nNa+→NaF↓+NaxPFy↓
PF3O+ne-+nNa+→NaF↓+NaxPOFy↓
一实施例中，所述金属盐为钠盐，所述钠盐在所述电解液中的浓度为0.01摩尔/升～0.5摩尔/升，这样，能够进一步使得SEI膜的孔径适度增大，有利于锂 离子的进出，提高了电池的倍率性能及循环性能。又如，所述钠盐在所述电解液中的浓度为0.16摩尔/升～0.26摩尔/升，这样，能够抑制SEI膜的不可逆性和提高电解液的电性性能，进一步使得SEI膜的孔径适度增大，有利于锂离子的进出，提高了电池的倍率性能及循环性能。又如，所述钠盐在所述电解液中的浓度为0.22摩尔/升，这样，能够进一步抑制SEI膜的不可逆性，进一步提高电解液较高电性性能，进一步使得SEI膜的孔径适度增大，有利于锂离子的进出，提高了电池的倍率性能及循环性能。
一实施例中，所述金属盐为钠盐和钾盐，又如，所述金属盐为钠盐和钙盐，又如，所述金属盐为钠盐和铜盐，又如，所述金属盐为钠盐和锌盐，又如，所述金属盐为钠盐和镍盐，又如，所述金属盐为钾盐和钙盐，又如，所述金属盐为钾盐和铜盐，又如，所述金属盐为钾盐和锌盐，又如，所述金属盐为钾盐和镍盐，又如，所述金属盐为钙盐和铜盐，又如，所述金属盐为钙盐和锌盐，又如，所述金属盐为钙盐和镍盐，又如，所述金属盐为铜盐和锌盐，又如，所述金属盐为铜盐和镍盐，又如，所述金属盐为锌盐和镍盐，又如，所述金属盐为钠盐、钾盐、钙盐，又如，所述金属盐为钠盐、钾盐、铜盐，又如，所述金属盐为钠盐、钾盐、锌盐，又如，所述金属盐为钠盐、钾盐、镍盐，又如，所述金属盐为钠盐、钙盐、铜盐，又如，所述金属盐为钠盐、钙盐、锌盐，又如，所述金属盐为钠盐、钙盐、镍盐，又如，所述金属盐为钠盐、铜盐、锌盐，又如，所述金属盐为钠盐、铜盐、镍盐，又如，所述金属盐为钠盐、锌盐、镍盐，又如，所述金属盐为钾盐、钙盐、铜盐，又如，所述金属盐为钾盐、钙盐、锌盐，又如，所述金属盐为钾盐、钙盐、镍盐，又如，所述金属盐为钾盐、铜盐、锌盐，又如，所述金属盐为钾盐、铜盐、镍盐，又如，所述金属盐为钾盐、锌盐、镍盐，又如，所述金属盐为钙盐、铜盐、锌盐，又如，所述金属盐为钙盐、铜盐、镍盐，又如，所述金属盐为钙盐、锌盐、镍盐，又如，所述金属盐为铜盐、锌盐、镍盐，又如，所述金属盐为钠盐、钾盐、钙盐、铜盐，又如，所述金属盐为钠盐、钾盐、钙盐、锌盐，又如，所述金属盐为钠盐、钾盐、钙盐、镍盐，又如，所述金属盐为钠盐、钾盐、铜盐、锌盐，又如，所述金属盐为钠盐、钾盐、铜盐、镍盐，又如，所述金属盐为钠盐、钾盐、锌盐、镍盐，又如， 所述金属盐为钠盐、钙盐、铜盐、锌盐，又如，所述金属盐为钠盐、钙盐、铜盐、镍盐，又如，所述金属盐为钠盐、钙盐、锌盐、镍盐，又如，所述金属盐为钠盐、铜盐、锌盐、镍盐，又如，所述金属盐为钾盐、钙盐、铜盐、锌盐，又如，所述金属盐为钾盐、钙盐、铜盐、镍盐，又如，所述金属盐为钾盐、钙盐、锌盐、镍盐，又如，所述金属盐为钾盐、铜盐、锌盐、镍盐，又如，所述金属盐为钙盐、铜盐、锌盐、镍盐，又如，所述金属盐为钠盐、钙盐、铜盐、锌盐和镍盐，又如，所述金属盐为钠盐、钾盐、铜盐、锌盐和镍盐，又如，所述金属盐为钠盐、钾盐、钙盐、锌盐和镍盐，又如，所述金属盐为钠盐、钾盐、钙盐、铜盐和镍盐，又如，所述金属盐为钠盐、钾盐、钙盐、铜盐和锌盐，又如，所述金属盐为钾盐、钙盐、铜盐、锌盐和镍盐，这样，生成的SEI膜孔径适中，能在保持锂离子较大限度通过下阻止其它成分通过，从而能够进一步提高电池的倍率性能及循环性能。
需要说明的是，钾盐中的钾离子、钙盐中的钙离子、铜盐中的铜离子、锌盐中的锌离子或镍盐中的镍离子的半径比锂盐中的锂离子的半径大，其生成SEI膜的过程与钠盐中的钠离子生产SEI膜的过程类似。当多种金属离子共用时，能够使得SEI的膜孔径适中均匀，且能抑制SEI膜的不可逆性，使得电池的内阻值较为稳定，从而能够进一步提高电池的循环能力。
一实施例中，所述金属盐为钠盐、钾盐、钙盐、铜盐、锌盐和镍盐，这样，能够进一步使得SEI的膜孔径适中均匀，且能抑制SEI膜的不可逆性，使得电池的内阻值较为稳定，从而能够进一步提高电池的循环能力。
一实施例中，所述钠盐为NaPF6、NaBF4、NaCH3SO3、NaCF3SO3、NaAsF6、NaClO4及NaN(CF3SO2)2中的至少一种，这样生成的SEI膜，有利于锂离子的进出，降低了电池的内阻，进一步提高了电池的倍率性能及循环性能。
一实施例中，所述钾盐为六氟磷酸钾、四氟硼酸钾、双草酸硼酸钾、三氟甲基磺酸钾、双(三氟甲基磺酰)亚胺钾、六氟砷酸钾、碳酸钾、高氯酸钾、硝酸钾、硫酸钾、氯化钾、碘化钾、溴化钾中的至少一种，这样生成的SEI膜，有利于锂离子的进出，降低了电池的内阻，进一步提高了电池的倍率性能及循环性能。
一实施例中，所述钙盐为氯化钙、硝酸钙中的至少一种，这样生成的SEI膜，有利于锂离子的进出，降低了电池的内阻，进一步提高了电池的倍率性能及循环性能。
一实施例中，所述铜盐为氯化铜、硝酸铜、硫酸铜中的至少一种，这样生成的SEI膜，有利于锂离子的进出，降低了电池的内阻，进一步提高了电池的倍率性能及循环性能。
一实施例中，所述锌盐为六氟磷酸锌、四氟硼酸锌、双草酸硼酸锌、三氟甲基磺酸锌、双(三氟甲基磺酰)亚胺锌、六氟砷酸锌、碳酸锌、高氯酸锌、硝酸锌、硫酸锌、氯化锌、碘化锌、溴化锌中的至少一种，这样生成的SEI膜，有利于锂离子的进出，降低了电池的内阻，进一步提高了电池的倍率性能及循环性能。
一实施例中，所述镍盐选自硫酸镍、氯化镍、氨基磺酸镍中的至少一种，这样生成的SEI膜，有利于锂离子的进出，降低了电池的内阻，进一步提高了电池的倍率性能及循环性能。
一实施例中，为了避免生成的SEI膜孔径较大，使得电解液中的其它成分通过，可通过调整金属盐和锂盐的浓度，来控制SEI膜的孔径。例如，所述锂盐在所述电解液中的浓度为0.8摩尔/升～1.5摩尔/升，这样，生成的SEI膜孔径适中，能在保持锂离子较大限度通过下阻止其它成分通过，从而能够进一步提高电池的倍率性能及循环性能。
一实施例中，所述锂盐在所述电解液中的浓度为1摩尔/升，这样，生成的SEI膜孔径适中，能在保持锂离子最大限度通过下阻止其它成分通过，从而能够进一步提高电池的倍率性能及充放电循环性能。又如，所述锂盐为六氟磷酸锂(LiPF6)。
上述电解液，通过加入金属盐，可以提高电解液的导电率，降低电池内阻，提高电池倍率性能。钠盐中的钠离子、钾盐中的钾离子、钙盐中的钙离子、铜盐中的铜离子、锌盐中的锌离子或镍盐中的镍离子的半径比锂盐中的锂离子的半径大，能够使得SEI膜的孔径适度增大，有利于锂离子的进出，提高了电池的倍率性能及循环性能。此外，通过加入所述金属盐，不会降低电解液的溶解 性，不会造成自放电等不良的问题。
本发明还提供一种锂离子电池，其包括正极、负极、电解液和隔膜，所述电解液为如上任一实施例中所述的电解液。又如，所述锂离子电池为软包锂离子电池。
需要说明的是，锂离子电池的制造工艺请参阅现有技术，本发明在此不在赘述。
上述锂离子电池通过采用上述电解液，能够提高电池的循环性能及倍率性能及循环性能。
下面结合具体实施例继续对本发明予以说明。
实施例一
电解液X包括添加剂、有机溶剂、锂盐及钠盐。
添加剂包括在电解液中含有如下浓度的各组分：0.22摩尔/升的FEC、0.22摩尔/升的FEC、0.22摩尔/升的VC、0.22摩尔/升的VEC及0.22摩尔/升的PS。有机溶剂包括EC、PC、DEC、EMC及PP。
锂盐为LiPF6，其在电解液中的浓度1mol/L。
钠盐在电解液中的浓度为0.22摩尔/升。
对比例一
电解液Y包括添加剂、有机溶剂及锂盐。
添加剂包括在电解液中含有如下浓度的各组分：0.22摩尔/升的FEC、0.22摩尔/升的FEC、0.22摩尔/升的VC、0.22摩尔/升的VEC及0.22摩尔/升的PS。有机溶剂包括EC、PC、DEC、EMC及PP。
锂盐为LiPF6，其在电解液中的浓度1mol/L。
也就是说，电解液Y的组分中除了不包括钠盐，其它组分与电解液X中的组分相同。
将电解液X和电解液Y采用相同的工艺制备锂离子电池。其中，正极采用人造石墨，其质量比容量为358mAh/g(毫安时每克)，其密度为1.7g/m3(克每立方米)。负极采用的LiCO2，其质量比容量为171mAh/g,其密度为4.15g/m3。 隔膜采用厚度为10μm陶瓷隔膜。正极集流体采用10μm的Al箔，负极集流体采用6μm的Cu箔。导电剂采用CNT(Carbon Nanotube，碳纳米管)。粘结剂采用PVDF、CMC及SBR。正极耳采用Al(铝)，负极耳采用Ni(镍)。采用铝塑封装膜(凸版)进行封装，通过半自动卷绕和压力化成工艺制成电池。这样，将电解液X和电解液Y应用于电池制备工艺中，分别制备得到电池A和电池B。
将电池A和电池B用于电池性能测试和电流阻抗测试。其中，表1为电池性能测试的数据结果，图1为电流阻抗测试的数据结果。
表1
电池A 电池B
能量密度(Wh/L) 700 700
容量(mAh) 3400 3400
电压平台(V) 3.85 3.85
-20℃放电 73.20％ 71.50％
60℃放电 99.20％ 98.60％
1C放电 99.50％ 98.70％
2C放电 97.60％ 95.20％
高温存储(60℃，14天) 满足 满足
高温存储(85℃，4h) 满足 满足
高温存储(70℃，48h) 满足 满足
25℃循环，500次，80％ 1000次 850次
45℃循环，500次，80％ 700次 650次
短路(55±2℃，满电，UL标准) 100％ 100％
过充(放到3V再做，3C5V) 100％ 100％
热箱(满电，130℃，1小时) 100％ 100％
针刺(满电，3mm，100m/s速度) 100％ 100％
重物冲击(满电，UL标准) 100％ 60％
重物冲击(满电，1m，10kg) 100％ 40％
从表1可以看出，相对于电池B，电池A的25℃循环性能以及45℃循环性能都更好，放电测试中能够保持较大的容量，电池倍率性能较好。此外，相对于电池B，电池A的抗重物冲击能力更好。
从图1可以看出，相对于电池B，电池A具有更小的阻力。说明采用本发明的电解液能够形成性能较好的SEI膜，能够使锂离子较为通畅的通过SEI膜，从而提高了锂离子电池的倍率性能及循环性能和电池的循环性能。
本发明通过在电解液中添加金属盐，所述金属盐为钠盐、钾盐、钙盐、铜盐、锌盐和镍盐中的至少一种，这样，可以使电池的倍率性能大幅提高，满足快充要求，给用户使用带来便利。本发明通过改进电解液达到提高电池性能的目的，能够提高电池性能，且不影响电池结构设计和制备工艺，方便操作、易实现。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电解液，所述电解液包括锂盐、添加剂及有机溶剂，其特征在于，还包括金属盐，所述金属盐为钠盐、钾盐、钙盐、铜盐、锌盐和镍盐中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述金属盐为钠盐，所述钠盐在所述电解液中的浓度为0.01摩尔/升～0.5摩尔/升。
3.根据权利要求2所述的电解液，其特征在于，所述钠盐在所述电解液中的浓度为0.16摩尔/升～0.26摩尔/升。
4.根据权利要求3所述的电解液，其特征在于，所述钠盐在所述电解液中的浓度为0.22摩尔/升。
5.根据权利要求1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0.8摩尔/升～1.5摩尔/升。
6.根据权利要求1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摩尔/升。
7.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述添加剂包括氟代碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯及亚硫酸丙烯酯。
8.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述有机溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯及丙酸丙酯。
9.一种锂离子电池，其包括正极、负极、电解液和隔膜，其特征在于，所述电解液为如权利要求1～8任一项中所述的电解液。
10.根据权利要求9所述的锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池为软包锂离子电池。
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