CN116826175B - 宽温型非水电解液、锂离子电池、电池模块、电池包及用电装置 - Google Patents

宽温型非水电解液、锂离子电池、电池模块、电池包及用电装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种宽温型非水电解液、锂离子电池、电池模块、电池包及用电装置，其中宽温型非水电解液包括锂盐、有机溶剂和电解液添加剂，有机溶剂包括环状碳酸酯、链状碳酸酯、链状羧酸酯，电解液添加剂包括氟代1,3‑丙烷磺酸内酯、双氟代碳酸乙烯酯、二氟草酸硼酸锂以及具有式Ⅰ所示的链状磺酸酯类化合物或其盐、多晶型物或溶剂合物。链状羧酸酯凝固点较低，粘度较小，可显著提升锂离子电池的低温性能。链状磺酸酯类化合物可在电极表面形成富含硫元素的无机界面膜，有效降低阻抗，提高离子电导率，能够保证锂离子电池在低温下有着良好的容量保持率和循环性能，添加氟代磺酸酯和氟代碳酸酯类化合物也可兼顾电池的高温性能。

Description

宽温型非水电解液、锂离子电池、电池模块、电池包及用电 装置
技术领域
本发明涉及电池技术领域，特别是涉及一种宽温型非水电解液、锂离子电池、电池模块、电池包及用电装置。
背景技术
锂离子电池具有工作电压高、能量密度高、循环寿命长等优点，被广泛应用于电子产品、动力电池以及储能器件等。以磷酸铁锂作为正极活性材料的锂离子电池具有安全性高、成本低廉的优势，成为了动力电池的主力之一。但磷酸铁锂电导率较低，使得其在低温环境下的容量发挥受到很大的限制。此外，非水电解液在高温条件下容易发生分解反应，产生的腐蚀性物质会不断破坏电极材料表面的界面膜，使得活性物质被持续消耗，电池的循环寿命大幅下降，电解液分解还会产生气体并伴随着热量放出，将会导致电池膨胀甚至爆炸，带来极大的安全隐患。
因此，针对锂离子电池尤其是磷酸铁锂电池低温性能较差以及非水电解液热稳定性不高的缺点，提供一款同时具有较高的离子电导率和热稳定性的宽温型电解液是至关重要的。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种宽温型非水电解液、锂离子电池、电池模块、电池包及用电装置，非水电解液包括链状羧酸酯，降低电解液的凝固点，提高离子电导率，式Ⅰ所述结构的化合物能够在正负极表面分解形成均匀致密、低阻抗的保护膜，搭配其他添加剂可改善锂离子电池的低温充放电性能、高温循环性能、高温存储性能以及倍率性能。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明的第一方面提供一种宽温型非水电解液，包括锂盐、有机溶剂和电解液添加剂，所述有机溶剂包括环状碳酸酯、链状碳酸酯、链状羧酸酯，所述电解液添加剂包括氟代1,3-丙烷磺酸内酯、双氟代碳酸乙烯酯、二氟草酸硼酸锂以及具有式Ⅰ所示的链状磺酸酯类化合物或其盐、多晶型物或溶剂合物：
；
式Ⅰ
式Ⅰ中，R1、R2各自独立地选自氢、卤素、取代或未取代的直链或支链的C1-C10烷基、取代或未取代的C1-C10不饱和烃基、取代或未取代的C1-C10烷氧基、取代或未取代的C1-C10硅烷氧基、取代或未取代的硅烷基、取代或未取代的C3-C6环烷基、取代或未取代的C3-C6杂环基、取代或未取代的C6-C10芳基、取代或未取代的C6-C10芳氧基、取代或未取代的C2-C10杂芳基、取代或未取代的C1-C10醛基、取代或未取代的C2-C10酮基、或取代或未取代的C2-C10酯基。
本发明的第二方面提供一种锂离子电池，包括正极、负极、间隔设置于正极和负极之间的隔离膜、以及本发明第一方面的宽温型非水电解液。
本发明的第三方面提供一种电池模块，包括本发明第二方面所述的锂离子电池。
本发明的第四方面提供一种电池包，包括本发明第三方面所述的电池模块。
本发明的第五方面提供一种用电装置，包括本发明第二方面所述的锂离子电池，所述锂离子电池用作所述装置的电源，所述用电装置包括移动设备、电动车辆、电气列车、卫星、船舶及储能系统。
相对于现有技术，本发明的有益效果为：
（1）本发明采用具有式Ⅰ所示的链状磺酸酯类化合物作为电解液添加剂，可在电极表面形成含Li2SO4、ROSO2Li等的界面膜，S、O等元素能够有效提高Li+在界面膜中的传输能力。此外，烷基、氟、苯等有益取代基也能修饰SEI膜、提高电解液浸润性和电池的防过充能力；
（2）采用氟代1,3-丙烷磺酸内酯(FPS)作为电解液添加剂可以有效抑制电池产气，氟取代基也能够有效提高电解液的抗氧化能力，增大电解液使用的温度范围和电压范围；采用二氟草酸硼酸锂(LiODFB)作为电解液添加剂可以在正极材料表面形成有效的界面保护膜，保护正极材料，同时也能提高离子电导率；双氟代碳酸乙烯酯（DFEC）的还原电位较高，能够优先形成有机SEI膜，有效改善电池的高温性能和循环性能；
（3）链状磺酸酯和环状磺酸内酯搭配，二者相互协同，促进含硫界面膜的形成，同时也能够改善环状碳酸酯溶剂粘度较大、链状碳酸酯溶剂解离锂盐能力不足的缺点；
（4）本发明采用链状羧酸酯作为共溶剂，羧酸酯类的凝固点平均比碳酸酯类低20～30℃，粘度较低，低温下仍能保持较高的离子电导率，可显著提升锂离子电池的低温性能。
附图说明
图1是本发明中实施例1、实施例2、实施例10、实施例11、实施例12、对比例1、对比例11、对比例12、对比例13、对比例14、对比例15在-20℃下的交流阻抗（EIS）图。
图2是本发明中实施例1、实施例2、实施例10、实施例11、实施例12、对比例1、对比例11、对比例12、对比例13、对比例14、对比例15在-20℃下的直流阻抗（DCIR）图。
具体实施方式
本申请的发明人经过大量探索研究，提供一种宽温型非水电解液、锂离子电池、电池模块、电池包及用电装置。本申请中，链状羧酸酯凝固点较低，粘度较小，可显著提升锂离子电池的低温性能。链状磺酸酯类化合物可在电极表面形成富含硫元素的无机界面膜，有效降低阻抗，提高离子电导率，能够保证锂离子电池在低温下有着良好的容量保持率和循环性能，添加氟代磺酸酯和氟代碳酸酯类化合物也可兼顾电池的高温性能。在此基础上，完成了本申请。
术语定义
除非另有说明，否则本说明书中所使用的下列词语、短语和符号通用地具有如下所述的含义。
通常，本文所用的命名法(例如IUPAC命名法)和下文描述的实验室程序(包括用于细胞培养、有机化学、分析化学和药理学等)是本领域众所周知的并且通常使用的那些。除非另有定义，否则结合本文描述的本公开内容的本文使用的所有科学和技术术语具有本领域技术人员通常理解的相同含义。另外，在权利要求书和/或说明书中，用语“ 一”或“ 一个”与术语“ 包含”或名词结合使用时，其含义可能是“ 一个”，但也与“ 一个或多个”，“ 至少一个”和“ 一个或多于一个”的含义一致。类似地，用语“ 另一个”或“ 其它”可以表示至少第二个或更多。
应该理解的是，每当本文用术语“ 包括”或“ 包含”描述各个方面时，还提供了其他由“ 由… 组成”和/或“ 基本上由… 组成”描述的类似方面。
本公开所述式I化合物的盐、溶剂化物、多晶型物亦涵盖于本公开范围内。
在本文中，术语“盐”，在本申请中，是指无机的或有机的酸和/或碱加成盐。示例包括：示例包括：硫酸盐、盐酸盐、马来酸盐、磺酸盐、柠檬酸盐、乳酸盐、酒石酸盐、富马酸盐、磷酸盐、二氢磷酸盐、焦磷酸盐、偏磷酸盐、草酸盐、丙二酸盐、苯甲酸盐、扁桃酸盐、琥珀酸盐、羟乙酸盐或对甲苯磺酸盐等。
在本文中，术语“多晶型物”是指本申请公开化合物或其复合物的固体结晶形式。相同化合物的不同多晶型物表现出不同的物理，化学和/或光谱特征。物理特性的差异包括稳定性(例如，热或光稳定性)，可压缩性和密度(对于制剂和产品生产而言重要)和溶出度(其可能影响生物利用度)，但不限于此。稳定性的差异引起化学反应性(例如，差异氧化，如通过当由一种多晶型物组成时比由另一种多晶型物组成时更快速的颜色变化所证明的)或机械特性(例如，作为动态优选的多晶型物，储存的片剂碎片被转化为更热力学稳定的多晶型物)或两者(一种多晶型物的片剂对高湿度下的降解更敏感)的变化。多晶型物的其他物理性质可能影响其加工。例如，一种多晶型物可能比另一种多晶型物更可能形成溶剂合物，例如，由于其形状或粒度分布而导致，或者可能比另一种多晶型物更难以过滤或洗涤。
在本文中，术语“溶剂合物”是指本公开的化合物或其盐，其包含在非共价分子之间通过力结合的化学计量或非化学计量的溶剂。优选的溶剂是挥发性和无毒的，并且可以以非常小的剂量给予人。溶剂的实例但不限于包括水、异丙醇、乙醇、甲醇、DMSO、乙酸乙酯、乙酸和乙醇胺。术语“水合物”是指溶剂分子是水的络合物。
在本文中，单独或组合使用的术语“取代或未取代”，在本申请是指经选自以下的一个或更多个取代基取代：氘、卤素、氰基、硝基、羟基、巯基、羰基、酯基、酰亚胺基、氨基、氧化膦基团、烷氧基、氘代烷氧基、三氟甲氧基、芳氧基、烷基硫基、芳基硫基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、甲硅烷基、硼基、烷基、氘代烷基、卤代烷基、氨基取代的亚烷基、烷基-NHC(O)-、烷基-C(O)NH-、环烷基、氘代环烷基、烯基、芳基、芳烷基、芳烯基、烷基芳基、烷基氨基、芳烷基氨基、杂芳基氨基、芳基氨基、芳基膦基、杂芳基、苊基、氧代基，或未取代；或者经连接以上示例的取代基中的两个或更多个取代基的取代基取代，或未取代。例如，“连接两个或更多个取代基的取代基”可包括联苯基，即联苯基可为芳基，或者为连接两个苯基的取代基。
在本文中，单独或组合使用的术语“卤素”是指氟，氯，溴或碘。
在本文中，单独或组合使用的术语“烷基”可为直链或支链的，并且碳原子数没有特别限制。例如可以是C1-C10、C1-C8、C1-C6、C1-C4、C1-C2等。作为例举，烷基包括但不限于甲基、乙基、丙基、正丙基、异丙基、丁基、正丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基等。在本公开中，所述“烷基”是可选地经取代的，取代基可选是一或多个选自D（即氘）、卤素（氟、氯、溴等）、羟基、氰基、三氟甲基、甲氧基、硝基、巯基、羰基、酯基、酰亚胺基、氨基、三氟甲氧基、或其组合的取代基。
在本文中，单独或组合使用的术语“不饱和烃基”例如可以是C1-C10不饱和烃基、C2-C8不饱和烃基、C2-C6不饱和烃基、C1-C4不饱和烃基、C2-C4不饱和烃基等。“不饱和烃基”包括但不限于乙烯基、乙炔基、异丙烯基、异丙炔基、异丁烯基、异戊烯基、1 ,4-二丁烯基等。在本公开中，所述“不饱和烃基”是可选地经取代的，取代的取代基可选地例如选自氘、羟基、氨基、巯基、卤素、氰基、硝基、羰基、酯基、氧代基、酰亚胺基、氧化膦基团、三氟甲基、三氟甲氧基、C1-C3烷基、C1-C3烷氧基和其任意组合。
在本文中，单独或组合使用的术语“烷氧基”是指-O(烷基)。可选地，烷氧基的烷基部分可包含C1-C10、C1-C8、C1-C6、C1-C4、C1-C2等。烷氧基例如可以包括但不限于甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基 (isopropoxy)、异丙氧基(i-propyloxy)、正丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、仲丁氧基等。
在本文中，单独或组合使用的术语“硅烷氧基” 由式表示，其中B1、B2和B3可独立地为氢或者如本文中描述的取代的或未取代的烷基、环烷基、烷氧基、烯基、环烯基、炔基、环炔基、芳基或杂芳基。例如/>、/>、/>、、/>、/>、或/>等。
在本文中，单独或组合使用的术语“硅烷基”例如包括甲硅烷基、乙硅烷基等。本申请中硅烷基由式表示，其中A1、A2和A3可独立地为氢或者如本文中描述的取代的或未取代的烷基、环烷基、烷氧基、烯基、环烯基、炔基、环炔基、芳基或杂芳基。例如、/>、/>、/>、/>、/>、或/>等。在本公开中，所述“ 硅烷基”是可选地经取代的，取代的取代基可选地例如选自氘、羟基、氨基、巯基、卤素、氰基、硝基、羰基、酯基、氧代基、酰亚胺基、氧化膦基团、三氟甲基、三氟甲氧基、C1-C3烷基、C1-C3烷氧基和其任意组合。
在本文中，单独或组合使用的术语“环烷基”是指是指饱和及部分不饱和(即具有一个或多个双键，但不是完全共轭)的单环或双环或多环环烃基，其在一些实施方案中具有3至6个碳原子（即C3-C6环烷基）、C3-C5环烷基、或C3-C4环烷基等。环烷基的代表性实例包括但不限于环丙基、环丁基、环戊基、环戊烯基、环己基、环己烯基。在本公开中，所述“环烷基”是可选地经取代的，取代基优选是一或多个（例如1-5、1-4、1-3、1-2、或1个）选自氘、羟基、氨基、巯基、卤素、氰基、硝基、羰基、酯基、酰亚胺基、氧代基、氧化膦基团、三氟甲基、三氟甲氧基、甲氧基、C1-C3烷基、C1-C3烷氧基和其任意组合。
在本文中，单独或组合使用的术语“杂环基” 可为含一个或多个（例如含有1至6个、1至5个、1至4个、1至3个、1至2个或1个）独立地选自硫、氧和氮的杂原子的单环、双环或三环的饱和或部分不饱和的（即具有一个或多个双键，但不完全共轭）环烷基，碳原子数例如是指C3-C6杂环基。作为例举，杂环基中含1~3个杂原子，或1~2个杂原子、或1个杂原子等。每一杂原子独立地选自O、N、S等。进一步例举，所述杂环基包括但不限于氮杂环丁基、氮杂环戊基、氮杂环己基、氧杂环丁基、吡咯烷基、咪唑烷基、吡唑烷基等。所述杂环基可以是未取代的或如明确定义的取代的（例如被单-、双-、三-、或多取代），其中取代基可选地选自氘、羟基、氨基、巯基、卤素、氰基、硝基、羰基、酯基、酰亚胺基、氧代基、氧化膦基团、三氟甲基、三氟甲氧基、甲氧基、C1-C3烷基、C1-C3烷氧基和其任意组合。
在本文中，单独或组合使用的术语“芳基”是指含有6至10个环原子并且可选地包含一个或多个稠合环的一价碳环芳族基团，芳基可为单环亚芳基或多环亚芳基。在一些实施例中，单环芳基包括但不限于苯基。多环芳基包括但不限于萘基。在本公开中，所述“芳基”是可选地经取代的芳基。经取代的芳基是指经取代基取代一或多次（例如1-4、1-3次或1-2次）的芳基，例如芳基被取代基单取代、双取代或三取代，其中取代基可选地例如选自氘、羟基、氨基、巯基、卤素（氟、氯、溴等）、氰基、硝基、羰基、酯基、酰亚胺基、氧化膦基团、三氟甲基、氧代基、三氟甲氧基、甲氧基、C1~C3烷基和其任意组合。
在本文中，单独或组合使用的术语“芳氧基”是指-O(芳基)。芳基氧基例如可以包括但不限于苯氧基、1-萘氧基或 2-萘氧基等。
在本文中，单独或组合使用的术语“杂芳基”是指含有至少一个具有1个或多个(例如1至4个、1至3个、或者1至2个)独立选自氧、氮和硫的杂原子的芳香族环的C2-C10的单环或二环或多环的一价杂芳基。杂芳基包括但不限于吡啶基、吡咯基、嘧啶基、哒嗪基、呋喃基、噻吩基、咪唑基、吡唑基、噁唑基、异噁唑基、噻唑基、异噻唑基、三唑基、噁二唑基、噻二唑基、四唑基、吡喃基、噻喃基、吡嗪基、哒嗪基、噻嗪基、二氧杂环己烯基、三嗪基、四嗪基、喹啉基、异喹啉基、喹啉基、喹唑啉基、喹喔啉基、噌啉基、萘啶基、吖啶基、呫吨基、菲啶基、二氮杂萘基、三氮杂茚基、吲哚基、二氢吲哚基、中氮茚基、酞嗪基、吡唑并吡啶基、吡唑并嘧啶基、吡啶并嘧啶基、吡啶并吡嗪基、吡嗪并吡嗪基、苯并噻唑基、苯并噁唑基、苯并咪唑基、苯并噻吩基、苯并呋喃基、异苯并呋喃基、二苯并噻吩基、二苯并呋喃基、吲唑基、咔唑基、苯并咔唑基、二苯并咔唑基、吲哚并咔唑基、茚并咔唑基、吩嗪基、咪唑并吡啶基、吩嗪基、菲啶基、菲咯啉基、吩噻嗪基、咪唑并吡啶基、咪唑并菲啶基、苯并咪唑并喹唑啉基、苯并咪唑并菲啶基、吡咯并吡啶基、吡咯并噻唑基、咪唑并噻唑基、苯联萘基、二萘并呋喃基、萘苯并呋喃基、二萘并噻吩基、或萘苯并噻吩基等。所述杂芳基基团可未被取代或被取代。经取代的杂芳基是指经取代基取代一或多次（例如1-4、1-3次或1-2次）的杂芳基，其中取代基可选地选自氘、羟基、氨基、巯基、卤素（氟、氯、溴）、氧代基、氰基、硝基、羰基、酯基、酰亚胺基、氧代基、氧化膦基团、三氟甲基、三氟甲氧基、甲氧基、C1~C3烷基、C1-C3烷氧基和其任意组合。
在本文中，单独或组合使用的术语“醛基”由通式-R-CHO表示，碳的个数例如可以为C1-C10、C1-C8、C1-C6、C1-C4等。R为单键、亚烷基、亚环烷基、亚烷氧基、亚烯基、亚环烯基、亚炔基、亚环炔基、亚芳基或亚杂芳基。例如R为单键时，醛基表示为-CHO。再例如，R为亚甲基时，醛基表示为-CH2CHO。醛基中的R可以经取代的，其中取代基可选地选自氘、羟基、氨基、巯基、卤素、氰基、硝基、酯基、酰亚胺基、氧代基、氧化膦基团、三氟甲基、三氟甲氧基、C1-C3烷基、C1-C3烷氧基和其任意组合。
在本文中，单独或组合使用的术语“酮基” 由通式R’-CO-表示，碳的个数例如可以为C1-C10、C1-C8、C1-C6、C1-C4等。R’为烷基、环烷基、烷氧基、烯基、环烯基、炔基、环炔基、芳基或杂芳基。例如R’为甲基时，醛基表示为乙酮基（CH3CO-）。例如R’为乙基时，醛基表示为丙酮基（CH3CH2CO-）。例如R’为丙基时，醛基表示为丁酮基（CH3 CH2CH2CO-）。酮基中的R’可以经取代的，其中取代基可选地选自氘、羟基、氨基、巯基、卤素、氰基、硝基、酯基、酰亚胺基、氧代基、氧化膦基团、三氟甲基、三氟甲氧基、C1-C3烷基、C1-C3烷氧基和其任意组合。
在本文中，单独或组合使用的术语“酯基” 由通式R’’-COO-表示，碳的个数例如可以为C1-C10、C1-C8、C1-C6、C1-C4等。R’’为烷基、环烷基、烷氧基、烯基、环烯基、炔基、环炔基、芳基或杂芳基。例如R’’为甲基时，醛基表示为甲酯基（CH3 COO-）。再例如R’’为乙基时，醛基表示为乙酯基（CH3 CH2COO-）。再例如R’’为丙基时，醛基表示为丙酯基（CH3 CH2CH2COO-）。酯基中的R’’可以经取代的，其中取代基可选地选自氘、羟基、氨基、巯基、卤素、氰基、硝基、羰基、酰亚胺基、氧代基、氧化膦基团、三氟甲基、三氟甲氧基、C1~C3烷基、C1-C3烷氧基和其任意组合。
宽温型非水电解液
本发明第一方面提供一种宽温型非水电解液，包括锂盐、有机溶剂和电解液添加剂，所述有机溶剂包括环状碳酸酯、链状碳酸酯、链状羧酸酯，所述电解液添加剂包括氟代1,3-丙烷磺酸内酯(FPS)、双氟代碳酸乙烯酯(DFEC)、二氟草酸硼酸锂(LiODFB)以及具有式Ⅰ所示的链状磺酸酯类化合物或其盐、多晶型物或溶剂合物：
；
式Ⅰ
式Ⅰ中，R1、R2各自独立地选自氢、卤素、取代或未取代的直链或支链的C1-C10烷基、取代或未取代的C1-C10不饱和烃基、取代或未取代的C1-C10烷氧基、取代或未取代的C1-C10硅烷氧基、取代或未取代的硅烷基、取代或未取代的C3-C6环烷基、取代或未取代的C3-C6杂环基、取代或未取代的C6-C10芳基、取代或未取代的C6-C10芳氧基、取代或未取代的C2-C10杂芳基、取代或未取代的C1-C10醛基、取代或未取代的C2-C10酮基、或取代或未取代的C2-C10酯基。
可选地，R1、R2各自独立地选自氢、卤素、取代或未取代的直链或支链的C1-C6烷基、取代或未取代的C1-C6烷氧基、取代或未取代的C1-C6硅烷氧基、取代或未取代的硅烷基、取代或未取代的C3-C6杂环基、取代或未取代的C6-C10芳基或取代或未取代的C2-C10杂芳基。
进一步可选地，式Ⅰ中，R1、R2各自独立地选自氢、氟、甲基、乙基、取代乙基、三氟甲基、单氟甲基、氨基、苯基、取代苯基、吡啶、硅烷基或取代的硅烷基，其中取代的取代基选自氟、三氟甲基或甲氧基。
优选地，所述式Ⅰ所示的链状磺酸酯类化合物选自如下结构的任一个或多个：
；
；
；
；
；
。
进一步优选地，所述式Ⅰ所示的链状磺酸酯类化合物选自如下结构的任一个或多个：
；
；
。
本发明所提供的非水电解液中，所述氟代1,3-丙烷磺酸内酯(FPS)在所述宽温型非水电解液中的质量占比为0.1wt%～3 wt %。优选地，在一些实施例中，所述氟代1,3-丙烷磺酸内酯(FPS)在所述宽温型非水电解液中的质量占比也可以为0.1 wt %～0.5 wt %、0.5wt %～1.5 wt %、1.5 wt %～3 wt %、0.5 wt %～1 wt %、1 wt %～1.5 wt %、1.5 wt %～2wt %、2 wt %～2.5 wt %、2.5 wt %～3 wt %、0.1 wt %～1 wt %、1 wt %～2 wt %、2 wt %～3 wt %、0.1 wt %～2 wt %或2 wt %～3 wt %等。在上述范围内，适量的氟代1,3-丙烷磺酸内酯(FPS)能够有效地在负极形成致密均匀的SEI膜，防止电解液与负极材料发生反应，抑制产气，含F基团还可提高电解液的抗氧化能力；氟代1,3-丙烷磺酸内酯(FPS)的量过少（小于0.1 wt %），形成的SEI膜不够均匀致密，保护能力不足；氟代1,3-丙烷磺酸内酯(FPS)量过多（大于3 wt %），将会形成过厚的SEI膜，导致电池阻抗变大，电导率下降，影响电池的综合性能。一些实施例中，所述氟代1,3-丙烷磺酸内酯选自2-氟-1,3-丙烷磺酸内酯或3-氟-1,3-丙烷磺酸内酯。
本发明所提供的非水电解液中，所述双氟代碳酸乙烯酯(DFEC)在所述宽温型非水电解液中的质量占比为0.1 wt %～3 wt %。优选地，在一些实施例中，所述双氟代碳酸乙烯酯(DFEC)在所述宽温型非水电解液中的质量占比也可以为0.1 wt %～0.5 wt %、0.5 wt %～1.5 wt %、1.5 wt %～3 wt %、0.5 wt %～1 wt %、1 wt %～1.5 wt %、1.5 wt %～2 wt%、2 wt %～2.5 wt %、2.5 wt %～3 wt %、0.1 wt %～1 wt %、1 wt %～2 wt %、2 wt %～3wt %、0.1 wt %～2 wt %、或2 wt %～3 wt %等。双氟代碳酸乙烯酯(DFEC)具有更强的电负性，能够优先于溶剂在负极表面形成稳定的SEI膜，且双氟代碳酸乙烯酯(DFEC)的介电常数较高，能够加快锂离子的解离速率，提高离子传输速率，较低的凝固点也能有效改善电池的低温性能；双氟代碳酸乙烯酯(DFEC)量过少（小于0.1 wt %），对于锂离子电池SEI膜的优化不大；双氟代碳酸乙烯酯(DFEC)量过多（大于3 wt %）则会增大电解液的粘度，离子电导率变差。
本发明所提供的非水电解液中，所述二氟草酸硼酸锂(LiODFB)在所述宽温型非水电解液中的质量占比为0.1 wt %～3 wt %。优选地，在一些实施例中，所述二氟草酸硼酸锂(LiODFB)在所述宽温型非水电解液中的质量占比也可以为0.1 wt %～0.5 wt %、0.5 wt %～1.5 wt %、1.5 wt %～3 wt %、0.5 wt %～1 wt %、1 wt %～1.5 wt %、1.5 wt %～2 wt%、2 wt %～2.5 wt %、2.5 wt %～3 wt %、0.1 wt %～1 wt %、1 wt %～2 wt %、2 wt %～3wt %、0.1 wt %～2 wt %或2 wt %～3 wt %等。二氟草酸硼酸锂(LiODFB)可以提供Li+，因此能够提高电解液的电导率，且可以分解形成更稳定的界面膜成分，兼顾成膜性和低温性能。二氟草酸硼酸锂(LiODFB)量过少（小于0.1%），对于锂离子导通能力提升有限，对低温性能改善效果下降，且负极SEI与正极CEI形成不够致密，对电池的保护效果下降；二氟草酸硼酸锂(LiODFB)量过多（大于3%）则会增加SEI膜中LiF的成分导致电池内阻提高，同时会分解出更多的一氧化碳和二氧化碳气体，劣化高温循环性能。
本发明所提供的非水电解液中，所述式Ⅰ所示的链状磺酸酯类化合物在所述宽温型非水电解液中的质量占比为0.1 wt %～3 wt %。优选地，在一些实施例中，所述式Ⅰ所示的链状磺酸酯类化合物在所述宽温型非水电解液中的质量占比也可以为0.1 wt %～0.5wt %、0.5 wt %～1.5 wt %、1.5 wt %～3 wt %、0.5 wt %～1 wt %、1 wt %～1.5 wt %、1.5 wt %～2 wt %、2 wt %～2.5 wt %、2.5 wt %～3 wt %、0.1 wt %～1 wt %、1 wt %～2wt %、2 wt %～3 wt %、0.1 wt %～2 wt %或2 wt %～3 wt %等。式Ⅰ所示的链状磺酸酯类化合物量少（小于0.1 wt %）无法体现作用，量多（大于3 wt %）则容易在电解液中产生较多的副反应，影响电池的综合性能。
本发明所提供的非水电解液中，所述锂盐选自六氟磷酸锂（LiPF6）、双氟磺酰亚胺锂（LiFSI）、四氟硼酸锂（LiBF4）、高氯酸锂（LiClO4）、六氟砷酸锂（LiAsF6）、六氟硅酸锂（LiSiF6）、四氯化铝锂（LiAlCl4）、双草酸硼酸锂（LiBOB）、氯化锂（LiCl）、溴化锂（LiBr）、碘化锂（LiI）、三氟甲磺酸锂（LiOTF）、双（三氟甲基磺酸）亚胺锂（LiTFSI）中的一种或多种的组合。优选的，锂盐选自六氟磷酸锂（LiPF6）和/或双氟磺酰亚胺锂（LiFSI）。
本发明所提供的非水电解液中，所述锂盐在所述宽温型非水电解液中的浓度为0.5 mol/L～2mol/L。在一些实施例中，所述锂盐在所述宽温型非水电解液中的浓度也可以为1 mol/L～1.2mol/L或1.2mol/L～2mol/L等。优选的，六氟磷酸锂（LiPF6）在所述宽温型非水电解液中的浓度例如可以为0～1.2mol/L、0.1～1.2mol/L、0.1～0.7mol/L或0.7～1.2mol/L等。双氟磺酰亚胺锂（LiFSI）在所述非水电解液中的浓度为0～1.2mol/L、0.1～1.2mol/L、0.1～0.5mol/L或0.5～1.2mol/L等。锂盐是电解液中Li+的主要来源，对于锂电池的能量密度、功率密度、宽电化学窗口、循环寿命、安全性能等方面都有着较大的影响。锂盐的量过多会引起电解液粘度变大，量过少则无法提供适量的锂离子，均会造成离子电导率的降低。
本发明所提供的非水电解液中，所述有机溶剂包括环状碳酸酯、链状碳酸酯、链状羧酸酯。进一步的，所述有机溶剂选自碳酸二甲酯（DMC）、碳酸二乙酯（DEC）、碳酸甲乙酯（EMC）、碳酸乙烯酯（EC）、碳酸丙烯酯（PC）、γ-丁内酯（GBL）、乙酸甲酯（MA）、乙酸乙酯(EA)、丙酸乙酯(EP)、丙酸丙酯（PP）、丁酸甲酯(MB)中的一种或多种的组合。优选的，有机溶剂选自碳酸乙烯酯（EC）、碳酸甲乙酯（EMC）和乙酸甲酯（MA）。进一步优选地，所述碳酸乙烯酯（EC）、碳酸甲乙酯（EMC）和乙酸甲酯（MA）的体积比为（5~10）：（1~3）：（1~3）。
本发明所提供的非水电解液中，所述有机溶剂在所述宽温型非水电解液中的质量占比为68 wt%～75 wt%。一些实施例中，所述有机溶剂在所述宽温型非水电解液中的质量占比也可以为68 wt%～70 wt%、或70%～75 wt%等。电解液溶剂主要是由环状碳酸酯溶剂、链状碳酸酯溶剂和链状羧酸酯溶剂按一定比例混合而成，环状碳酸酯溶剂的介电常数较高，有利于锂离子的解离，但量多会增大电解液的粘度，降低离子电导率。链状碳酸酯溶剂的粘度较低，电化学稳定性更好，但量多则会导致锂离子的解离变差。链状羧酸酯溶剂的凝固点和粘度较低，可显著提升锂离子电池的低温性能，但量多则会劣化电池的高温性能。
锂离子电池
本发明还提供了一种锂离子电池，包括正极、负极、隔膜以及本发明第一方面所述的宽温型非水电解液。
所述正极包括正极集流体和设置于正极集流体至少一个表面上的正极活性物质层。所述正极集流体可采用金属箔片或复合集流体。例如，作为金属箔片，可采用铝箔。复合集流体可包括高分子材料基层和形成于高分子材料基层至少一个表面上的金属层。所述正极活性物质层包括正极活性材料，所述正极活性物质层还可包括导电剂和粘结剂。正极活性材料可选自选自钴酸锂、锰酸锂、镍锰酸锂、镍钴锰酸锂、磷酸锰铁锂、镍钴铝酸锂和磷酸铁锂中的一种或多种。优选为磷酸铁锂。本领域技术人员可以选择本领域适用于锂离子电池的导电剂和粘结剂。其中，导电剂例如可以包括超导碳、乙炔黑、炭黑、科琴黑、碳点、碳纳米管、石墨烯及碳纳米纤维中的至少一种。所述粘结剂例如可以包括聚偏氟乙烯（PVDF）、聚四氟乙烯（PTFE）、偏氟乙烯-四氟乙烯-丙烯三元共聚物、偏氟乙烯-六氟丙烯-四氟乙烯三元共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物及含氟丙烯酸酯树脂中的至少一种。
在一些实施方式中，可以通过以下方式制备正极：将上述用于制备正极的组分，例如正极材料、导电剂、粘结剂和任意其他的组分分散于溶剂（例如N-甲基吡咯烷酮）中，形成正极浆料；将正极浆料涂覆在正极集流体上，经烘干、冷压等工序后，即可得到正极。
所述负极包括负极集流体和设置于负极集流体至少一个表面上的负极活性物质层。所述负极集流体可采用金属箔片或复合集流体。例如，作为金属箔片，可以采用铜箔。复合集流体可包括高分子材料基层和形成于高分子材料基材至少一个表面上的金属层。所述负极活性物质层包括负极活性材料，所述负极活性物质层还可包括增塑剂、导电剂和粘结剂。负极活性材料可选自硅碳、天然石墨、人造石墨、钛酸锂、无定型碳和锂金属中的一种或多种，优选地，负极活性材料可选自人造石墨。本领域技术人员可以选择本领域适用于锂离子电池的增塑剂、导电剂和粘结剂。其中，所述导电剂例如可选自超导碳、乙炔黑、炭黑、科琴黑、碳点、碳纳米管、石墨烯及碳纳米纤维中的至少一种。所述粘结剂例如可选自丁苯橡胶（SBR）、聚丙烯酸（PAA）、聚丙烯酸钠（PAAS）、聚丙烯酰胺（PAM）、聚乙烯醇（PVA）、海藻酸钠（SA）、聚甲基丙烯酸（PMAA）及羧甲基壳聚糖（CMCS）、羧甲基纤维素钠（CMC-Na）中的至少一种。
在一些实施方式中，可以通过以下方式制备负极：将上述用于制备负极的组分，例如负极材料、导电剂、粘结剂和任意其他组分分散于溶剂（例如去离子水）中，形成负极浆料；将负极浆料涂覆在负极集流体上，经烘干、冷压等工序后，即可得到负极。
本发明第二方面提供的锂离子电池可以采用本领域的公知方法进行制备。例如，将正极、隔离膜、负极按顺序叠好，使隔离膜处于正负极之间起到隔离的作用，然后叠片得到裸电芯；将裸电芯置于外包装壳体中，干燥后注入电解液，经过真空封装、静置、化成、整形等工序，获得锂离子电池。
电池模块
本发明第三方面提供一种电池模块，其包括本发明第二方面所述的任意一种或几种锂离子电池。所述电池模块中的锂离子电池的数量可以根据电池模块的应用和容量进行调节。
电池包
本发明第四方面提供一种电池包，其包括本发明第三方面所述的任意一种或几种电池模块。也就是，该电池包包括本发明第二方面所述的任意一种或几种锂离子电池。
所述电池包中电池模块的数量可以根据电池包的应用和容量进行调节。
用电装置
本发明第五方面提供一种用电装置，其包括本发明第二方面所述的任意一种或几种锂离子电池。所述锂离子电池可以用作所述装置的电源。优选地，所述装置可以但不限于是移动设备（例如手机、笔记本电脑等）、电动车辆（例如纯电动车、混合动力电动车、插电式混合动力电动车、电动自行车、电动踏板车、电动高尔夫球车、电动卡车等）、电气列车、船舶及卫星、储能系统等。
以下结合实施例进一步说明本发明的有益效果。
为了使本发明的发明目的、技术方案和有益技术效果更加清晰，以下结合实施例进一步详细描述本发明。但是，应当理解的是，本发明的实施例仅仅是为了解释本发明，并非为了限制本发明，且本发明的实施例并不局限于说明书中给出的实施例。实施例中未注明具体实验条件或操作条件的按常规条件制作，或按材料供应商推荐的条件制作。
此外应理解，本发明中提到的一个或多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后还可以存在其他方法步骤或在这些明确提到的步骤之间还可以插入其他方法步骤，除非另有说明；还应理解，本发明中提到的一个或多个设备/装置之间的组合连接关系并不排斥在所述组合设备/装置前后还可以存在其他设备/装置或在这些明确提到的两个设备/装置之间还可以插入其他设备/装置，除非另有说明。而且，除非另有说明，各方法步骤的编号仅为鉴别各方法步骤的便利工具，而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容的情况下，当亦视为本发明可实施的范畴。
在下述实施例中，所使用到的试剂、材料以及仪器如没有特殊的说明，均可商购获得。
本发明实施例中所使用的锂离子电池正极材料选用磷酸铁锂，负极选用人造石墨，选用以下不同电解液作为实施例和对比例。
实施例1
锂离子电池的制备：
在干房内配置电解液（干房露点低于-40℃），将碳酸甲乙酯（EMC）、碳酸二乙酯（EC）和乙酸甲酯（MA）按体积比为6：2：2进行混合作为有机溶剂，共配置100mL。向该溶剂中加入锂盐摩尔浓度为0.7mol/L的LiPF6和锂盐摩尔浓度为0.5mol/L的LiFSI，在以上电解液中分别加入占电解液总质量1wt%的化合物1、1 wt %2-氟-1,3-丙烷磺酸内酯（2-FPS）、1 wt%双氟代碳酸乙烯酯（DFEC）、1 wt %二氟草酸硼酸锂（LiODFB），搅拌至完全溶解，得到实施例1的锂离子电池电解液，将制备好的电解液注入到软包电池中，经过静置、化成和分容等工序后，得到锂离子电池1。
实施例2
锂离子电池制备过程与实施例1类似，不同的是，将实施例中的1wt%化合物1替换成1wt%化合物2，得到锂离子电池2。
实施例3
锂离子电池制备过程与实施例1类似，不同的是，将实施例中的1wt%化合物1替换成1wt%化合物4，得到锂离子电池3。
实施例4
锂离子电池制备过程与实施例1类似，不同的是，将实施例中的1wt%化合物1替换成1wt%化合物5，得到锂离子电池4。
实施例5
锂离子电池制备过程与实施例1类似，不同的是，将实施例中的1wt%化合物1替换成1wt%化合物9，得到锂离子电池5。
实施例6
锂离子电池制备过程与实施例1类似，不同的是，将实施例中的1wt%化合物1替换成1wt%化合物13，得到锂离子电池6。
实施例7
锂离子电池制备过程与实施例1类似，不同的是，将实施例中的1wt%化合物1替换成1wt%化合物14，得到锂离子电池7。
实施例8
锂离子电池制备过程与实施例1类似，不同的是，将实施例中的1wt%化合物1替换成1wt%化合物16，得到锂离子电池8。
实施例9
锂离子电池制备过程与实施例1类似，不同的是，将实施例中的1wt%化合物1替换成1wt%化合物18，得到锂离子电池9。
实施例10
锂离子电池制备过程与实施例1类似，不同的是，将实施例1中的1wt% 2-FPS替换成1wt%3-氟-1,3-丙烷磺酸内酯（3-FPS），得到锂离子电池10。
实施例11
锂离子电池制备过程与实施例2类似，不同的是，将实施例2中的1wt% 2-FPS替换成1wt%3-FPS，得到锂离子电池11。
实施例12
锂离子电池制备过程与实施例3类似，不同的是，将实施例3中的1wt% 2-FPS替换成1wt%3-FPS，得到锂离子电池12。
实施例13
锂离子电池制备过程与实施例4类似，不同的是，将实施例4中的1wt% 2-FPS替换成1wt%3-FPS，得到锂离子电池13。
实施例14
锂离子电池制备过程与实施例5类似，不同的是，将实施例5中的1wt% 2-FPS替换成1wt%3-FPS，得到锂离子电池14。
实施例15
锂离子电池制备过程与实施例6类似，不同的是，将实施例6中的1wt% 2-FPS替换成1wt%3-FPS，得到锂离子电池15。
实施例16
锂离子电池制备过程与实施例7类似，不同的是，将实施例7中的1wt% 2-FPS替换成1wt%3-FPS，得到锂离子电池16。
实施例17
锂离子电池制备过程与实施例8类似，不同的是，将实施例8中的1wt% 2-FPS替换成1wt%3-FPS，得到锂离子电池17。
实施例18
锂离子电池制备过程与实施例9类似，不同的是，将实施例9中的1wt% 2-FPS替换成1wt%3-FPS，得到锂离子电池18。
对比例1
在干房内配置电解液（干房露点低于-40℃），将碳酸甲乙酯（EMC）、碳酸二乙酯（EC）和乙酸甲酯（MA）按体积比为6：2：2进行混合作为有机溶剂，共配置100mL。向该溶剂中加入锂盐摩尔浓度为0.7mol/L的LiPF6和锂盐摩尔浓度为0.5mol/L的LiFSI，在以上电解液中分别加入占电解液总质量1wt%的化合物1，搅拌至完全溶解，得到对比例1的锂离子电池电解液，将制备好的电解液注入到软包电池中，经过静置、化成和分容等工序后，得到锂离子电池19。
对比例2
锂离子电池制备过程与对比例1类似，不同的是，将对比例1中的1wt%化合物1替换成1wt%化合物2，得到锂离子电池20。
对比例3
锂离子电池制备过程与对比例1类似，不同的是，将对比例1中的1wt%化合物1替换成1wt%化合物4，得到锂离子电池21。
对比例4
锂离子电池制备过程与对比例1类似，不同的是，将对比例1中的1wt% 化合物1替换成1wt%化合物5，得到锂离子电池22。
对比例5
锂离子电池制备过程与对比例1类似，不同的是，将对比例1中的1wt%化合物1替换成1wt%化合物9，得到锂离子电池23。
对比例6
锂离子电池制备过程与对比例1类似，不同的是，将对比例1中的1wt%化合物1替换成1wt%化合物13，得到锂离子电池24。
对比例7
锂离子电池制备过程与对比例1类似，不同的是，将对比例1中的1wt%化合物1替换成1wt%化合物14，得到锂离子电池25。
对比例8
锂离子电池制备过程与对比例1类似，不同的是，将对比例1中的1wt%化合物1替换成1wt%化合物16，得到锂离子电池26。
对比例9
锂离子电池制备过程与对比例1类似，不同的是，将对比例1中的1wt%化合物1替换成1wt%化合物18，得到锂离子电池27。
对比例10
锂离子电池制备过程与对比例1类似，不同的是，将对比例1中的1wt%化合物1替换成1wt%2-FPS，得到锂离子电池28。
对比例11
锂离子电池制备过程与对比例1类似，不同的是，将对比例1中的1wt%化合物1替换成1wt%3-FPS，得到锂离子电池29。
对比例12
锂离子电池制备过程与对比例1类似，不同的是，将对比例1中的1wt%化合物1替换成1wt%DFEC和1wt%LiODFB，得到锂离子电池30。
对比例13
锂离子电池制备过程与实施例1类似，不同的是，将实施例1中溶剂组成由60%EMC+20%EC+20%MA替换成70%EMC+30%EC，得到锂离子电池31。
对比例14
锂离子电池制备过程与实施例1类似，不同的是，将实施例1中溶剂组成由60%EMC+20%EC+20%MA替换成65%EMC+25%EC+10%MA，得到锂离子电池32。
对比例15
锂离子电池制备过程与实施例1类似，不同的是，将实施例1中溶剂组成由60%EMC+20%EC+20%MA替换成55%EMC+15%EC+30%MA，得到锂离子电池33。
对实施例1～18、对比例1~15所得电池进行如下实验，测试结果见表1～4和图1、图2。
（1）倍率性能测试：实施例1～18、对比例1~15所得电池经化成、分容后，在25℃条件下，分别经0.33C、0.5C、1C、2C恒流充电至3.7V，1C恒流放电至2.5V，完成倍充测试；1C恒流充电至3.7V，分别经0.33C、0.5C、1C、3C、5C恒流放电至2.5V，完成倍放测试。
（2）高温循环性能测试：实施例1～18、对比例1~15所得电池经化成、分容后，在45℃条件下，以1C恒流恒压充电至电压3.7V、电流0.05C，搁置10min，以1C恒流放电至2.5V，以上为一次充放电循环。将所得电池经化成、分容后，在45℃条件下，进行1000次充放电循环。
（3）高温存储性能测试：实施例1～18、对比例1~15所得电池经化成、分容后，在25℃下，以1C恒流恒压充电至电压3.7V、电流0.05C，分别记录1C容量Q和电池厚度H；将满电状态的电池在60℃条件下存储14D，在25℃条件下记录电池1C放电容量Q1和电池厚度H1，将电池以1C恒流恒压充电至电压3.7V、电流0.05C后在以1C恒流放电至2.5V，记录1C放电容量Q2，计算得到电池的存储后的容量保持率、恢复率和电池膨胀率；
计算公式分别如下：
容量保持率=Q1/Q×100%；容量恢复率=Q2/Q×100%；电池膨胀率=（H1-H）/H×100%。
（4）低温放电性能测试：实施例1～18、对比例1~15所得电池经化成、分容后，在25℃下，以1C恒流恒压充电至电压3.7V、电流0.05C，将满电状态的电池分别在-20℃、-10℃、0℃、10℃和25℃下以1C恒流放电至2.5V，记录下放电容量，完成低温放电性能测试。
（5）低温交流阻抗（EIS）测试：实施例1～18、对比例1~15所得电池经化成、分容后，在-20℃下，采用BioLogic VSP-3E型电化学工作站进行交流阻抗测试，扫描范围为100kHz～1mHz。
（6）低温直流阻抗（DCIR）测试：实施例1～18、对比例1~15所得电池经化成、分容后，在-20℃下进行充放电脉冲测试，充电电流为3mA，充电前电压为V1，充电后电压为V2；放电电流为3mA，放电前电压为V3，放电后电压为V4；充放电脉冲时间均为10s。
计算公式分别如下：
充电DCIR=(V2-V1)/3；放电DCIR=(V3-V4)/3。
表1
表2
表3
表4
从表1～4以及图1、图2中可以看出，本发明实施例1~18的锂离子电池与对比例1~15的锂离子电池相比，同时添加链状磺酸酯、氟代1,3-丙烷磺酸内酯、DFEC和LiODFB的锂离子电池表现出了更加优异的首效、高温循环性能、高温存储性能、低温放电性能和倍率充放电性能，这主要得益于链状磺酸酯类化合物作为电解液添加剂，可在电极表面形成含Li2SO4、ROSO2Li等的界面膜，在保护电解液不被分解的同时，S、O等元素还能提高界面膜的锂离子传输能力；氟代1,3-丙烷磺酸内酯可以有效抑制电池产气，提升电池高温性能的同时，F取代基还能增强电解液的抗氧化能力；链状磺酸酯和环状磺酸内酯搭配，二者相互协同，促进含硫界面膜的形成，同时也能够改善环状碳酸酯溶剂粘度较大、链状碳酸酯溶剂解离锂盐能力不足的缺点；LiODFB可以在正极材料表面形成有效的界面保护膜，保护正极材料，同时也能提高离子电导率；DFEC还原电位较高，优先于溶剂在负极表面形成有机SEI膜，有效改善电池的高温性能和循环性能；链状羧酸酯在低温下的粘度较低，仍能保持较高的电导率，对锂离子电池的低温性能有较好的保障。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种宽温型非水电解液，包括锂盐、有机溶剂和电解液添加剂，其特征在于，所述有机溶剂包括环状碳酸酯、链状碳酸酯、链状羧酸酯，所述电解液添加剂由氟代1,3-丙烷磺酸内酯、双氟代碳酸乙烯酯、二氟草酸硼酸锂以及具有式Ⅰ所示的链状磺酸酯类化合物或其盐、多晶型物或溶剂合物组成：
式Ⅰ；
式Ⅰ中，R1、R2各自独立地选自氢、氟、甲基、乙基、取代的乙基、三氟甲基、单氟甲基、氨基、苯基、取代的苯基、吡啶、硅烷基或取代的硅烷基，其中取代的取代基选自氟、三氟甲基或甲氧基；
所述氟代1,3-丙烷磺酸内酯在所述宽温型非水电解液中的质量占比为0.1 wt %～2wt %；所述双氟代碳酸乙烯酯在所述宽温型非水电解液中的质量占比为0.1wt%～2 wt %；所述二氟草酸硼酸锂在所述宽温型非水电解液中的质量占比为0.1 wt %～2 wt %；所述式Ⅰ所示的链状磺酸酯类化合物在所述宽温型非水电解液中的质量占比为0.1 wt %～2 wt%，
所述锂盐在所述宽温型非水电解液中含量为0.5～2mol/L；
所述有机溶剂选自碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和乙酸甲酯，所述碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和乙酸甲酯的体积比为（5~10）：（1~3）：（1~3）。
2.根据权利要求1所述的宽温型非水电解液，其特征在于，所述式Ⅰ所示的链状磺酸酯类化合物选自如下结构的任一个或多个：
；
；
；
；
；
。
3.根据权利要求1所述的宽温型非水电解液，其特征在于，所述氟代1,3-丙烷磺酸内酯选自2-氟-1,3-丙烷磺酸内酯或3-氟-1,3-丙烷磺酸内酯；
和/或，所述的锂盐选自六氟磷酸锂、双氟磺酰亚胺锂、四氟硼酸锂、高氯酸锂、六氟砷酸锂、六氟硅酸锂、四氯化铝锂、双草酸硼酸锂、氯化锂、溴化锂、碘化锂、三氟甲磺酸锂、双（三氟甲基磺酸）亚胺锂中的至少一种；
和/或，所述有机溶剂在所述宽温型非水电解液中的质量占比为68wt%～75 wt %。
4.一种锂离子电池，其特征在于，包括正极、负极、间隔设置于正极和负极之间的隔离膜、以及如权利要求1～3任一项所述宽温型非水电解液。
5.根据权利要求4所述的锂离子电池，其特征在于，所述负极包括负极活性材料，所述负极活性材料选自硅碳、天然石墨、人造石墨、钛酸锂、无定型碳和锂金属中的一种或多种的组合；
和/或，所述正极包括正极活性材料，所述正极活性材料选自钴酸锂、锰酸锂、镍锰酸锂、镍钴锰酸锂、磷酸锰铁锂、镍钴铝酸锂和磷酸铁锂中的一种或多种的组合。
6.一种电池模块，其特征在于，包括根据权利要求4或5所述的锂离子电池。
7.一种电池包，其特征在于，包括根据权利要求6所述的电池模块。
8.一种用电装置，其特征在于，包括根据权利要求4或5所述的锂离子电池，所述锂离子电池用作所述用电装置的电源；所述用电装置包括移动设备、电动车辆、电气列车、卫星、船舶及储能系统。
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