本发明涉及锂离子电池电解液材料技术领域，尤其涉及一种耐高温高倍率锂离子电池电解液及包含其的电池。
背景技术：
锂电池具有容量高、体积小、重量轻等优点，已经在很多行业广泛应用。随着科技的发展，高倍率锂电池应用范围越来越广泛，如：航天模型电源、汽车启动电源、电动工具、UPS电源等。然而高倍率放电时，电池发热量也大，电池温度随之升高。现阶段锂离子电池适用温度范围约为-20℃～55℃，电池在高于55℃时，电池内部电解液分解成气体，引起电池鼓胀甚至可能发生燃烧或爆炸，严重限制了电池的应用范围。
提高锂离子电池在高温环境下的安全性是目前拯待解决的问题，尤其是高倍率电池的耐高温安全性。在锂离子电池的倍率性能和高温安全性能方面，电解液一直是其研究方向。电解液的主要成分是有机溶剂、锂盐和极少量的添加剂，这些成分在特定条件下按照一定比例配制而成。一般有机溶剂在高温下容易分解成有机蒸汽，从而出现安全故障。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种耐高温高倍率锂离子电池电解液及包含其的电池。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种耐高温高倍率锂离子电池电解液，由以下质量百分数的组份组成：锂盐14％-18％、有机溶剂80％-85％和添加剂0.5％-5％。
本发明的有益效果是：本发明的一种耐高温高倍率锂离子电池电解液，有效地解决了高倍率电池在高温环境下的放电安全性能、高温环境下的存储厚度鼓胀率大等问题，提高锂电池的高温高倍率循环性能，通过耐高温型溶剂，可以使得锂电池在高温下进行高倍率充放电循环的寿命得到极大改善，同时锂电池的高温存储安全性能也有很大的提高。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：
进一步：所述添加剂由亚硫酸丙酯与三氟甲磺酸酯混合而成。
上述进一步方案的有益效果是：采用所述亚硫酸丙酯与三氟甲磺酸酯混合新添加剂，能够使负极形成致密的SEI膜，减缓SEI膜分解破坏，防止有机溶剂分子进入负极石墨层；三氟甲磺酸酯可以在有机溶剂中高温下电离出三氟甲磺酸离子，与锂离子结合形成一种耐高温的有机盐。
进一步：所述添加剂中，亚硫酸丙酯与三氟甲磺酸酯的混合比为1:(1-4)。
进一步：所述锂盐为六氟磷酸锂或四氟硼酸锂。
进一步：所述有机溶剂由碳酸二乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯均匀混合而成。
上述进一步方案的有益效果是：通过采用上述耐高温型溶剂，可以使得锂电池在高温下进行高倍率充放电循环的寿命得到极大改善，同时锂电池的高温存储安全性能也有很大的提高。
进一步：所述有机溶剂中，碳酸二乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯按照体积比1:1:1均匀混合。
进一步：所述有机溶剂由碳酸甲乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯均匀混合而成。
上述进一步方案的有益效果是：通过采用上述耐高温型溶剂，可以使得锂电池在高温下进行高倍率充放电循环的寿命得到极大改善，同时锂电池的高温存储安全性能也有很大的提高。
进一步：所述有机溶剂中，碳酸甲乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯按照体积比1:1:1均匀混合。
本发明还提供了一种由所述耐高温高倍率锂离子电池电解液制成的钴酸锂、镍钴锰酸锂或二者掺杂体系作为正极的锂离子电池。
附图说明
图1为利用本发明的电池电解液制作的电池的电池容量与充放电循环次数的曲线图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
本发明涉及一种耐高温高倍率锂离子电池电解液，由以下质量百分数的组份组成：锂盐14％-18％、有机溶剂80％-85％和添加剂0.5％-5％。
本发明中，所述添加剂由亚硫酸丙酯与三氟甲磺酸酯混合而成。采用所述亚硫酸丙酯与三氟甲磺酸酯混合新添加剂，能够使负极形成致密的SEI膜，减缓SEI膜分解破坏，防止有机溶剂分子进入负极石墨层；三氟甲磺酸酯可以在有机溶剂中高温下电离出三氟甲磺酸离子，与锂离子结合形成一种耐高温的有机盐。
优选地，所述添加剂中，亚硫酸丙酯与三氟甲磺酸酯的混合比为1:(1-4)。
本发明中，所述锂盐为六氟磷酸锂或四氟硼酸锂。
优选地，所述有机溶剂由碳酸二乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯均匀混合而成。通过采用上述耐高温型溶剂，可以使得锂电池在高温下进行高倍率充放电循环的寿命得到极大改善，同时锂电池的高温存储安全性能也有很大的提高。
优选地，所述有机溶剂中，碳酸二乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯按照体积比1:1:1均匀混合。
优选地，所述有机溶剂由碳酸甲乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯均匀混合而成。通过采用上述耐高温型溶剂，可以使得锂电池在高温下进行高倍率充放电循环的寿命得到极大改善，同时锂电池的高温存储安全性能也有很大的提高。
优选地，所述有机溶剂中，碳酸甲乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯按照体积比1:1:1均匀混合。
具体地，本发明中，在水分含量0-3ppm、氧气5ppm以下的手套箱中进行，有机液体的水含量均小于5ppm，固体物的水含量均小于5ppm。
实施例一、将亚硫酸丙酯、三氟甲磺酸酯、六氟磷酸锂溶于有机溶剂中，其中，亚硫酸丙酯、三氟甲磺酸酯、六氟磷酸锂和有机溶剂的质量分数分别为1％、1％、14％和86％。
其中，所述有机溶剂有碳酸二乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯按照体积比为1:1:1均匀混合。
实施例二、将亚硫酸丙酯、三氟甲磺酸酯、六氟磷酸锂溶于有机溶剂中，其中，亚硫酸丙酯、三氟甲磺酸酯、六氟磷酸锂和有机溶剂的质量分数分别为0.5％、1％、14.5％和86％。
其中，所述有机溶剂有碳酸二乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯按照体积比为1:1:1均匀混合。
实施例三、将亚硫酸丙酯、三氟甲磺酸酯、六氟磷酸锂溶于有机溶剂中，其中，亚硫酸丙酯、三氟甲磺酸酯、六氟磷酸锂和有机溶剂的质量分数分别为1％、2％、16％和81％。
其中，所述有机溶剂有碳酸二乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯按照体积比为1:1:1均匀混合。
实施例四、将亚硫酸丙酯、三氟甲磺酸酯、四氟硼酸锂溶于有机溶剂中，其中，亚硫酸丙酯、三氟甲磺酸酯、六氟磷酸锂和有机溶剂的质量分数分别为0.5％、1％、16％和82.5％。
其中，所述有机溶剂有碳酸二乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯按照体积比为1:1:1均匀混合。
实施例五、将亚硫酸丙酯、三氟甲磺酸酯、四氟硼酸锂溶于有机溶剂中，其中，亚硫酸丙酯、三氟甲磺酸酯、六氟磷酸锂和有机溶剂的质量分数分别为1％、2％、15％和82％。
其中，所述有机溶剂有碳酸二乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯按照体积比为1:1:1均匀混合。
实施例六、将亚硫酸丙酯、三氟甲磺酸酯、四氟硼酸锂溶于有机溶剂中，其中，亚硫酸丙酯、三氟甲磺酸酯、六氟磷酸锂和有机溶剂的质量分数分别为1％、1％、14％和84％。
其中，所述有机溶剂有碳酸二乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯按照体积比为1:1:1均匀混合。
以下通过对比试验说明本发明电解液的优点。
本次试验的电池为镍钴锰酸锂的正极体系，制作的电池型号为INP803665-H(额定容量1500mAh，20C倍率)高倍率聚合物电池，在常温环境将电池用1C、4.2V恒流恒压方式充满电。高温85℃存储4小时后测量其电压、内阻、厚度数据。测试结果如表1所示，其中例1-6分别为本发明实施例1-6所述的电解液制作的电池，例7为现有的常规电解液。图1为上述电池在35℃恒温条件下1C、4.2V恒流恒压充电至电流为0.02C，搁置10分钟，然后从20C恒流放电至3V，搁置30分钟如此往复循环300次时检测的电池容量与循环次数的曲线图。
表1
从表1中可以看出锂离子电池(正极为钴酸锂、镍钴锰酸锂或二者掺杂体系)的85℃高温存储性能。电池在85℃下存储4小时，普通电解液电池已经鼓胀很严重，电池完全报废，而使用本发明所述电解液的电池厚度增加均小于6％。
从图1中可以看出，在35℃环境下，高倍率锂离子电池1C充电、20C放电循环的周次。使用本发明所述电解液的电池能够在180周时，容量保持率为90％，而普通电解液电池只能够在第80周时容量保持率为90％。
通过以上数据比较，本发明的锂离子电池电解液非常有效地改善了高倍率锂离子电池的高温存储性能和高温高倍率循环性能。
本发明的一种耐高温高倍率锂离子电池电解液，有效地解决了高倍率电池在高温环境下的放电安全性能、高温环境下的存储厚度鼓胀率大等问题，提高锂电池的高温高倍率循环性能，通过耐高温型溶剂，可以使得锂电池在高温下进行高倍率充放电循环的寿命得到极大改善，同时锂电池的高温存储安全性能也有很大的提高。
本发明还提供了一种由所述耐高温高倍率锂离子电池电解液制成的钴酸锂、镍钴锰酸锂或二者掺杂体系作为正极的锂离子电池。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。