CN103107355B

CN103107355B - 锂离子电池及其电解液

Info

Publication number: CN103107355B
Application number: CN201310044901.6A
Authority: CN
Inventors: 任建勋; 付成华; 赵丰刚; 褚春波
Original assignee: Ningde Amperex Technology Ltd
Current assignee: Ningde Amperex Technology Ltd
Priority date: 2013-02-03
Filing date: 2013-02-03
Publication date: 2015-12-09
Anticipated expiration: 2033-02-03
Also published as: CN103107355A

Abstract

本发明提供了一种锂离子电池及其电解液。所述锂离子电池的电解液包括非水溶剂、溶解在非水溶剂中的锂盐、不带支链的环状硫酸酯或磺酸酯、以及带支链的环状硫酸酯。所述锂离子电池包括：正极片；负极片；隔膜，设置于正负极片之间；以及前述电解液。本发明所述的锂离子电池及其电解液具有优越的低温充放电性能，同时也保证了相当的高温存储及循环等性能。

Description

锂离子电池及其电解液

技术领域

本发明涉及一种二次电池，尤其涉及一种锂离子电池及其电解液。

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、无记忆效应、对环境友好等优点，如今已成为移动电子产品的主要电源，在电动汽车、军工、航天等领域也显示出强大的应用前景。

为了改善锂离子电池的循环寿命，通常在电解液中加入成膜添加剂，希望成膜添加剂可以在电极表面形成一层致密稳定的化学膜。由于这层化学膜可以阻断电子在电极与电解液之间的迁移，从而可以抑制它们之间的副反应，减缓电池的老化，延长使用时间。同时，由于这层化学膜是锂离子导通的，因而不会对锂离子电池本身的充放电性能造成影响。化学膜致密稳定的性能可以保证这两种作用的长期存在，因此可以减少添加剂的用量，进而减少添加剂的不良影响。目前常用的成膜添加剂包括碳酸亚乙烯酯(VC)、氟代碳酸亚乙酯(FEC)、乙烯基碳酸乙烯酯(VEC)、1,3-丙磺酸内酯(PS)、醋酸乙烯酯(VA)以及双草酸硼酸锂(LiBOB)等。

然而，目前已知的添加剂并不完美，他们所形成的化学膜并不是理想的致密稳定的锂离子导通而电子阻断的化学膜，因此会对电池的性能带来一定的副作用。比如1,3-丙磺酸内酯是一种较为常用的添加剂，它是一种不带支链的环状磺酸酯，当在电解液中加入1,3-丙磺酸内酯后，可以通过形成的化学膜改善电池的高温存储与循环性能。然而通过阻抗测试发现，单独添加1,3-丙磺酸内酯会使电池内阻增大，即化学膜并不是完美的锂离子导通，而是具有一定的阻力；在常温或高温环境下，锂离子具有足够的能量来越过这层化学膜所带来的阻力，因此对电池性能的影响并不明显；然而在低温环境下，这层化学膜所带来的阻力并不可忽视，因此导致电池在低温情况下的放电容量偏低，而且在阳极表面有金属锂的析出。

发明内容

鉴于背景技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种锂离子电池及其电解液，其能改善低温充放电性能。

本发明的另一目的在于提供一种锂离子电池及其电解液，其能保证电池的高温循环性能。

本发明的再一目的在于提供一种锂离子电池及其电解液，其能保证电池的高温存储性能。

为了实现上述目的，在本发明的第一方面，本发明提供了一种锂离子电池的电解液其包括非水溶剂、溶解在非水溶剂中的锂盐、不带支链的环状硫酸酯或磺酸酯、以及带支链的环状硫酸酯。

在本发明的第二方面，本发明提供了一种锂离子电池，其包括：正极片；负极片；隔膜，设置于正负极片之间；以及电解液，其中所述电解液为根据本发明第一方面所述的锂离子电池的电解液。

本发明的有益效果如下：

本发明在含有不带支链的环状硫酸酯或磺酸酯的电解液基础上，再加入一定量的带支链的环状硫酸酯，优化其在电极表面所形成的化学膜的结构，使得最终形成的膜结构更利于锂离子的穿越，保证了含有该电解液的锂离子电池具有优越的低温充放电性能，同时也保证了相当的高温存储及循环等性能。

附图说明

图1是在10℃下循环性能的曲线图；

图2是在45℃下循环性能的曲线图。

具体实施方式

下面详细说明根据本发明的锂离子电池及其电解液以及实施例。

首先说明根据本发明第一方面的锂离子电池的电解液。

根据本发明第一方面的锂离子电池的电解液，包括非水溶剂、溶解在非水溶剂中的锂盐、不带支链的环状硫酸酯或磺酸酯、以及带支链的环状硫酸酯。

在根据本发明所述的锂离子电池的电解液中，优选地，所述不带支链的环状硫酸酯或磺酸酯包括硫酸亚乙酯(其结构式如式1表示)、1,3-丙磺酸内酯(其结构式如式2表示)。

在根据本发明所述的锂离子电池的电解液中，优选地，不带支链的环状硫酸酯或磺酸酯的重量百分含量在所述锂离子电池的电解液中的重量百分含量为0.5~5%，优选1~3%。这是因为当不带支链的环状硫酸酯或磺酸酯含量过低时，其开环所形成的化学膜不足以覆盖电极的表面，不能阻止电解液与电极之间的电子转移所引起的副反应，从而导致的高温及循环性能变差；而当不带支链的环状硫酸酯或磺酸酯过高时，会在电极表面形成较厚的化学膜，同时考虑到无支链结构所形成化学膜的致密性，其表现出较大的锂离子迁移阻力，导致电池低温及倍率性能的变差。因此，其重量百分含量优选为0.5~5%，更进一步优选为1~3%。

在根据本发明所述的锂离子电池的电解液中，优选地，所述带支链的环状硫酸酯如式3表示

其中n为0~3的整数，R₁、R₂中至少一个C1~C3的烷基或C2~C3的烯基，所述烷基与烯基上的氢原子可以部分或全部被卤素原子取代。

在根据本发明所述的锂离子电池的电解液中，优选地，采用式3表示的带支链的环状硫酸酯包括4-甲基硫酸亚乙酯(其结构式如式4表示)

在根据本发明所述的锂离子电池的电解液中，优选地，带支链的环状硫酸酯的重量百分含量在所述锂离子电池的电解液中重量百分含量为0.5~5%，优选1~3%，同时其含量不超过不带支链的环状硫酸酯或磺酸酯的重量百分含量。当电解液中同时含有不带支链的环状硫酸酯或磺酸酯与带支链的环状硫酸酯时，它们会共同参与成膜作用。由于带支链的环状硫酸酯的支链的空间位阻作用，可以保证所形成的化学膜在微观结构上具有一定的三维空间结构，保证锂离子跃迁的通道，这样便降低了所形成的化学膜的阻抗，改善了锂离子电池的低温性能。然而，带支链的环状硫酸酯的较多使用会形成结构疏松的化学膜，不能够阻止电解液与电极之间的电子转移而表现出很差的循环性能。可以认为带支链的环状硫酸酯在混合使用时只是起到修饰所成的化学膜的作用，其本身并不应当作为形成化学膜的主体成分，因此其含量不应超过不带支链的环状硫酸酯或磺酸酯的重量百分含量。

4-甲基硫酸亚乙酯中的环状结构打开后，也会参与电极表面形成化学膜的反应过程，其包含的支链具有一定的空间位阻作用，可以保证所形成的化学膜在微观结构上具有三维空间结构，保证了锂离子越过的通道，这样便降低了所形成的化学膜的阻抗，改善了锂离子电池的低温性能。

在根据本申请所述的锂离子电池的电解液中，优选地，不带支链的环状硫酸酯或磺酸酯的重量百分含量在所述锂离子电池的电解液中的重量百分含量为0.5~5%，优选1~3%；带支链的环状硫酸酯的重量百分含量在所述锂离子电池的电解液中的重量百分含量为0.5~5%，优选1~3%；所述带支链的环状硫酸酯的重量百分含量不超过不带支链的环状硫酸酯或磺酸酯的重量百分含量。

在根据本发明所述的锂离子电池的电解液中，优选地，所述非水溶剂包括环状碳酸酯和链状碳酸酯；环状碳酸酯选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、丁基内酯、碳酸丁烯酯中的一种或它们的混合；链状碳酸酯选自碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、碳酸二丙酯、碳酸乙丙酯中的一种或它们的混合。

在根据本发明所述的锂离子电池的电解液中，优选地，所述锂盐为LiPF₆、LiBF₄、LiClO₄、LiAsF₆、LiBOB、LiCF₃SO₃中的一种或几种。

其次说明根据本发明第二方面的锂离子电池。

根据本发明第二方面的锂离子电池包括：正极片；负极片；隔膜，设置于正负极片之间；以及电解液，所述电解液为根据本发明第一方面的所述的锂离子电池的电解液。

最后说明对比例及根据本发明所述的锂离子电池及其电解液的实施例。

对比例1

A电解液的制备

将碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)以30:30:40的重量比混合，并溶解1MLiPF6锂盐，作为基础电解液。

B电芯的制备

正极片制备：将活性物质LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂(LNCM)、导电剂乙炔黑、粘结剂聚偏二氟乙烯(PVDF)按重量比96:2:2在N-甲基吡咯烷酮溶剂体系中充分搅拌混合均匀后，涂覆于Al箔上烘干、冷压，得到正极片。

负极片的制备：将活性物质石墨、导电剂乙炔黑、粘结剂丁苯橡胶(SBR)、增稠剂碳甲基纤维素钠(CMC)按照重量比95:2:2:1在去离子水溶剂体系中充分搅拌混合均匀后，涂覆于Cu箔上烘干、冷压，得到负极片。

隔膜：以PE多孔聚合薄膜作为隔离膜。

电芯成型：将正极片、隔离膜、负极片按顺序叠好，使隔离膜处于阴阳极中间起到隔离的作用，并卷绕得到裸电芯。将裸电芯置于外包装中，注入配好的基础电解液并进行真空封装，之后以0.02C充电至3.4V，再以0.1C充电至3.85V进行化成，将化成后的电池置于60℃烘箱中，陈化12h后，排气封边，得到锂离子电池。

对比例2

A电解液的制备

按照与对比例1相同的方法制备电解液，不同的是该电解液为碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、1,3-丙磺酸内酯（1,3-PS）以29.1:29.1:38.8:3的重量比混合，并溶解1M六氟磷酸锂(LiPF₆)。

B电芯的制备

同对比例1。

对比例3

A电解液的制备

按照与对比例1相同的方法制备电解液，不同的是该电解液为碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、4-甲基硫酸亚乙酯以29.1:29.1:38.8:3的重量比混合，并溶解1MLiPF₆。

B电芯的制备

同对比例1。

对比例4

A电解液的制备

按照与对比例1相同的方法制备电解液，不同的是该电解液为碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、硫酸亚乙酯以29.1：29.1：38.8：3的重量比混合，并溶解1MLiPF₆。

B电芯的制备

同对比例1。

实施例1

A电解液的制备

按照与对比例1相同的方法制备电解液，不同的是该电解液为碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、1,3-丙磺酸内酯、4-甲基硫酸亚乙酯以28.8:28.8:38.4:3:1的重量比混合，并溶解1MLiPF₆。

B电芯的制备

同对比例1。

实施例2

A电解液的制备

按照与对比例1相同的方法制备电解液，不同的是该电解液为碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、1,3-丙磺酸内酯、4-甲基硫酸亚乙酯以28.5:28.5:38:3:2的重量比混合，并溶解1MLiPF6。

B电芯的制备

同对比例1。

实施例3

A电解液的制备

按照与对比例1相同的方法制备电解液，不同的是该电解液为碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、4-甲基硫酸亚乙酯、硫酸亚乙酯以28.8:28.8:38.4:1:3的重量比混合，并溶解1MLiPF₆。

B电芯的制备

同对比例1。

为了便于对比例1-4与本发明的实施例1-3进行对比，下表1将这些例子的电解液的组分和比例列出。

表1对比例和实施例的电解组成及比例

最后给出对比例1-4以及本发明锂离子电池的实施例1-3的检测结果。

(1)电池内阻测试

将对比例1-4、实施例1-3的电池夹在老化板上，采用安捷伦34401A型万用表测试电芯在1000Hz频率下的内阻，测试结果如表2所示。

表2常温下1000Hz内阻(mΩ)

从表2可以看出，在对比例1的基础电解液中单独加入带支链或不带支链的环状硫酸酯或磺酸酯（对比例2-4），均会使电池内阻增大，这表明了其在电极表面所成化学膜对锂离子迁移存在有阻力。同时可看出，在对比例2-4中，带支链的4-甲基硫酸亚乙酯（对比例3）所成膜的阻抗明显小于不带支链的1,3-丙磺酸内酯（对比例2）与硫酸亚乙酯（对比例4）所成膜的阻抗，这表明带支链的结构确实会影响形成化学膜的结构，进而影响其性能。尤其是对比例2，与4-甲基硫酸亚乙酯相比，1,3-丙磺酸内酯不带支链，虽然与4-甲基硫酸亚乙酯类似参与形成电极表面的化学膜的反应过程，但成膜后化学膜紧覆于电极表面，导致了如前所述的膜阻抗较大的负面影响。将带支链的环状硫酸酯与不带支链的环状硫酸酯或磺酸酯混合（实施例1-3）后，电池的内阻也明显小于单独使用不带支链的环状硫酸酯或磺酸酯（对比例4或对比例2）的电池的内阻，这表明带支链的环状硫酸酯可优化不带支链的环状硫酸酯或磺酸酯所形成的化学膜的结构，从而对电池性能产生积极的影响。

(2)低温放电性能测试

将对比例1-4、实施例1-3的电池在常温下、以0.5C倍率的恒定电流充电至电压高于4.2V，然后在4.2V恒定电压下充电至电流低于0.05C，进一步以0.5C倍率恒定电流放电至电压低于3.0V；取最后一步0.5C恒定电流的放电容量作为电池常温放电容量D0，用该容量除以正极有效活性物质的质量，得到各个锂离子电池的正极活性物质的放电比容量。各组电池的正极放电比容量的平均数据（上半部分）及比例（下半部分）如表3所示。

再将电池在常温下以0.5C倍率恒定电流充电至电压高于4.2V，进一步在4.2V恒定电压下充电至电流低于0.05C，使电池处于满充状态；将满充后的电芯置于-20℃环境下维持2h，使得电池达到此温度的稳定状态，再以0.1C倍率恒流放电至3.0V，得到其-20℃环境下0.1C倍率的放电比容量。

将-20℃环境下的放电倍率改为0.2C、0.3C，重复以上过程，可得-20℃环境下0.2C、0.3C倍率的放电比容量。

表3常温(RT)及-20℃正极放电比容量(mAh/g)

	对比例1	对比例2	对比例3	对比例4	实施例1	实施例2	实施例3
								0.5C DC(RT)	147.3	148.4	148.4	148.2	147.9	148.0	147.9
0.1C DC(-20℃)	106.3	96.0	117.7	112.7	111.3	115.2	118.1
								0.2C DC(-20℃)	62.7	46.1	78.2	70.0	66.6	75.2	85.2
0.3C DC(-20℃)	21.2	4.9	40.3	33.3	26.5	38.2	65.1
								0.5C DC(RT)	100.0%	100.0%	100.0%	100.0%	100.0%	100.0%	100.0%
0.1C DC(-20℃)	72.1%	64.7%	79.3%	76.1%	75.3%	77.8%	79.9%
								0.2C DC(-20℃)	42.5%	31.0%	52.7%	47.3%	45.0%	50.8%	57.6%
0.3C DC(-20℃)	14.4%	3.3%	27.2%	22.5%	17.9%	25.8%	44.0%

从表3可以看出，环状磺酸酯或环状硫酸酯的单独使用或混合使用（对比例2-4、实施例1-3）并不会对电池的常温容量造成不良影响；且由于环状磺酸酯与环状硫酸酯的成膜作用，抑制了阳极表面电解液的进一步还原，使得正极放电比容量由147.3mAh/g提高至148mAh/g左右。同时可以看到1,3-丙磺酸内酯的单独使用（对比例2），会严重恶化电池在-20℃下的放电比容量，当0.3C仅能放出常温放电比容量的3.3%。而添加了4-甲基硫酸亚乙酯后（实施例1-2），可以显著提高电池的低温放电能力。其中，3%硫酸亚乙酯与1%4-甲基硫酸亚乙酯的混合使用（实施例3）效果最为明显，其-20℃环境下0.3C可放出常温容量的44.0%，为对比例1中不添加任何磺酸酯或硫酸酯的三倍以上。

(3)低温充电性能测试

将对比例1-4、实施例1-3的电池于常温环境下、0.5C倍率电流充电至电池电压高于4.2V，然后以4.2V恒压充电至电流小于0.05C，进一步以0.5C倍率电流放电至电池电压低于3.0V。取最后一步0.5C倍率的放电容量作为电池常温放电容量D1。

将对比例1-4、实施例1-3测试过常温容量的电芯置于10℃环境下维持2h，使得电池达到此温度的稳定状态。再以0.5C倍率恒流充电至电池电压高于4.2V，进一步以4.2V恒压充电至电流低于0.05C，进一步以0.5C倍率恒流放电至电池电压低于3.0V。重复以上充放电过程10次，并最终以满充结束，可以得到在10℃环境下0.5C倍率的放电容量。以D1为100%，可以得到各电芯10℃环境下的放电容量的百分比，如图1所示。

同时，将10℃环境下0.5C倍率满充的电池拆开，观察阳极表面析锂状况，可以得到电池在低温状态下的充电能力。

从图1可以看出，不带支链的1,3-丙磺酸内酯（对比例2）显著恶化了电池在10℃时的放电能力；带支链的4-甲基硫酸亚乙酯（对比例3）则对电池在10℃放电能力有所提高；而在含有不带支链的环状磺酸酯或硫酸酯的电解液中再加入一定量的带支链的环状硫酸酯（实施例1-3），电池在10℃时的放电能力得到进一步提高。由于放电容量可以表征上次充电的情况，因此，可认为带支链的环状硫酸酯的加入可进一步改善仅添加不带支链的环状磺酸酯或硫酸酯电池的低温充电能力。同时，实施例1-3的锂离子电池拆开后的阳极表面无明显析锂，而对比例1-4中尤其是对比例2具有严重的析锂现象，证实本发明所提供电解液对低温充电性能的改善。

(4)85℃存储性能

将对比例1-4、实施例1-3的电池在常温下以0.5C倍率电流充电至电池电压高于4.2V，进一步以4.2V恒压充电至电池电流小于0.05C，使电池处于满充状态，采用高度规测试电池厚度，并记为存储前厚度T0；将满充测厚后的电芯置于85℃烘箱中，4h后取出，并立即用高度规测试电池厚度，记为存储后厚度T1；根据下述公式计算电芯存储过程中的厚度膨胀率

ε=(T1-T0)/T0×100%，所得各组电池的厚度膨胀率如表4所示。

表4电池85℃存储厚度膨胀率

	对比例1	对比例2	对比例3	对比例4	实施例1	实施例2	实施例3
								厚度膨胀率	53.4%	6.7%	6.8%	6.7%	6.9%	7.1%	6.8%

从表3可以看出，与没有任何磺酸酯或硫酸酯的添加剂的基础电解液（对比例1）相比，加入不带支链的环状磺酸酯或硫酸酯（对比例2、对比例4）可以显著提高电池的高温存储性能，该电池在85℃下存储4h后的厚度膨胀率可由53.4%降低至7%左右；加入带支链的4-甲基硫酸亚乙酯后（对比例3、实施例1-3），厚度膨胀率仍保持在7%左右，这表明带支链的4-甲基硫酸亚乙酯的使用不会恶化电池的高温存储性能，电池仍能保持良好的高温存储能力。

(5)循环性能测试

将对比例1-4、实施例1-3的电池置于45℃环境下，以0.5C倍率电流恒流充电至电池电压高于4.2V，再以4.2V恒压充电至电流低于0.05C，进一步再以0.5C倍率恒定电流放电至电池电压低于3.0V；如此循环500次。

从图2可以看出，对比例1中的电解液不含任何环状磺酸酯或硫酸酯，其电芯成膜性能较差，因此在45℃循环时，很容易发生电解液与电极的反应而导致容量快速衰减且在200次循环后出现电芯容量跳水；而对比例2、4中的电解液分别加入3%重量的1,3-丙磺酸内酯与硫酸亚乙酯，其电芯具有优良的循环性能，不仅未出现跳水现象，而且始终维持较为缓慢的容量衰减率，500次循环的容量保持率仍可达87.8%与86.6%，这说明不带支链的环状硫酸酯与磺酸酯具有良好的成膜作用，可以显著改善电池的循环性能；在对比例3中，单独使用重量百分含量为3%的4-甲基硫酸亚乙酯，电芯容量快速衰减，并在200次循环后出现跳水现象，这说明4-甲基硫酸亚乙酯单独使用时所成膜的结构疏松，也不足以抑制电解液与电极的反应，其单独使用并不能满足性能要求。然而这并不妨碍其作为共成膜添加剂中的一种而改善所成膜的性质，如在实施例1-3中，在含有不带支链的环状磺酸酯或环状硫酸酯的基础上加入一定量的带支链的4-甲基硫酸亚乙酯，可以看到，带支链的环状硫酸酯的加入对电池的循环性能并没有明显的恶化，500次循环后的容量保持率仍可达85%以上。这说明适当加入带支链的环状硫酸酯并不会影响不带支链的环状磺酸酯或硫酸酯形成的化学膜的主体结构，因此不会明显地恶化电池的循环性能。

综上分析可以看出，根据本发明的锂离子电池电解液，添加不带支链的环状磺酸酯或环状硫酸酯，改善电池的高温及循环性能；同时添加带支链的环状硫酸酯，可减小该电池的内阻，改善电池的低温充放电性能。相比于现有技术，本发明所提供的锂离子电池及其电解液，在不危害循环寿命与高温性能的前提下，显著改善电池在低温环境下的充放电性能，换句话说本发明的锂离子电池及其电解液具有优越的低温充放电性能同时能够使得电池保持相当的高温存储及循环等性能，从而能够适应更大温度范围环境内的实际应用。

Claims

1.一种锂离子电池的电解液，包括非水溶剂和溶解在非水溶剂中的锂盐，其特征在于，

所述锂离子电池的电解液还包括：

不带支链的环状硫酸酯或不带支链的环状磺酸酯；以及

带支链的环状硫酸酯；

所述不带支链的环状硫酸酯或不带支链的环状磺酸酯在所述锂离子电池的电解液中的重量百分含量为0.5～5％；

所述带支链的环状硫酸酯在所述锂离子电池的电解液中的重量百分含量为0.5～5％；

所述带支链的环状硫酸酯不超过所述不带支链的环状硫酸酯或不带支链的环状磺酸酯的重量百分含量；

不带支链的环状硫酸酯或不带支链的环状磺酸酯与带支链的环状硫酸酯共同参与成膜作用，带支链的环状硫酸酯通过支链的空间位阻作用来保证所形成的化学膜在微观结构上具有一定的三维空间结构，保证锂离子跃迁的通道，带支链的环状硫酸酯并不影响不带支链的环状硫酸酯或不带支链的环状磺酸酯形成的化学膜的主体结构。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池的电解液，其特征在于，所述不带支链的环状硫酸酯或不带支链的环状磺酸酯包括硫酸亚乙酯、1,3-丙磺酸内酯，硫酸亚乙酯的结构如式1表示，1,3-丙磺酸内酯如式2表示，

3.根据权利要求1所述的锂离子电池的电解液，其特征在于，所述带支链的环状硫酸酯如式3表示

其中n为0～3的整数，R₁、R₂中至少一个为C1～C3的烷基或C2～C3的烯基。

4.根据权利要求3所述的锂离子电池的电解液，其特征在于，所述烷基与烯基上的氢原子部分或全部被卤素原子取代。

5.根据权利要求3所述的锂离子电池的电解液，其特征在于，采用式3表示的带支链的环状硫酸酯包括4-甲基硫酸亚乙酯，4-甲基硫酸亚乙酯如式4表示

6.根据权利要求1所述的锂离子电池的电解液，其特征在于，

所述不带支链的环状硫酸酯或不带支链的环状磺酸酯在所述锂离子电池的电解液中的重量百分含量为1～3％；

所述带支链的环状硫酸酯在所述锂离子电池的电解液中的重量百分含量为1～3％。

7.根据权利要求1所述的锂离子电池的电解液，其特征在于，所述非水溶剂包括环状碳酸酯和链状碳酸酯；

环状碳酸酯选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、丁基内酯、碳酸丁烯酯中的一种或它们的组合；

链状碳酸酯选自碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、碳酸二丙酯、碳酸乙丙酯中的一种或它们的组合。

8.根据权利要求1所述的锂离子电池的电解液，其特征在于，所述锂盐为LiPF₆、LiBF₄、LiClO₄、LiAsF₆、LiBOB、LiCF₃SO₃中的一种或它们的混合。

9.一种锂离子电池，包括：

正极片；

负极片；

隔膜，设置于正负极片之间；以及

电解液；

其特征在于，所述电解液为权利要求1-8中任一项所述的锂离子电池的电解液。