一種改善軟包鋰錳電池脹氣的電解質溶液的製作方法
2023-06-06 04:48:46 2
專利名稱：一種改善軟包鋰錳電池脹氣的電解質溶液的製作方法
技術領域：
本發明及一種鋰錳電池電解質溶液，具體的說是一種改善軟包鋰錳電池脹氣的電解質溶液。
背景技術：
鋰二氧化錳電池，以下簡稱鋰錳電池，屬於一次鋰電池。鋰錳電池具有高的放電電流、脈衝放電能力、沒有電壓滯後情況等優勢佔一次鋰電池中近50%的產品，廣泛應用於智能電錶、電子安防和RFID等領域。鋰錳電池常見的形態有圓柱鋰錳和扣式鋰錳，現在鋰錳電池又發展到一種新的形態軟包裝鋰錳電池。這種發展又大大拓展了鋰錳電池的應用領域，如在智能交通(高速公路不停車收費系統、車輛路徑和道口識別系統等)、電子關鎖、電子密匙、有源電子卡和電子標籤等需要鋰錳電池具有較小厚度的應用上。由於一般軟包鋰錳電池厚度較薄，而且其應用領域一般都在較高的溫度下使用，如果使用常規的電解液體系，由於電解液和負極的反應會產生氣體，這些氣體進而會影響軟包鋰錳電池的厚度，導致其無法應用。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是，針對以上現有技術存在的缺點，提出一種改善軟包鋰錳電池脹氣的電解質溶液，同時保證軟包鋰錳電池工作容量的發揮。本發明解決以上技術問題的技術方案是
一種改善軟包鋰錳電池脹氣的電解質溶液，該電解質溶液由三類成份組成⑴鋰鹽，⑵碳酸酯類和/或醚類有機溶劑，⑶添加劑；添加劑佔電解質溶液的質量百分比是 0. 01%-20%，鋰鹽在電解質溶液中的摩爾濃度是0. 01-2摩爾/升；添加劑為含亞硫醯基和 /或含磺醯基的化合物；鋰鹽為以下物質中的至少一種LiPF6、LiBF4, LiClO4, LiCF3S03、 LiN(CF3S02)2、LiC4F9S03、LiN(CxF2x+1S02) (CyF2y+1S02)，式中 χ 和 y 為自然數。添加劑為含亞硫醯基和/或含磺醯基的化合物，有機溶劑為碳酸酯類和/或醚類， 鋰錳電池初始充電過程中，添加劑化合物先於電解液的有機溶劑分解，致使在電極表面形成鈍化層，從而抑制了電解液的有機溶劑的分解而產生氣體，達到改善軟包鋰錳電池脹氣的目的。添加劑佔電解質溶液的質量百分比是0. 01%_20%，當添加量較少時，就無法形成有效的保護膜，阻止不了電解液和負極的副反應發生；當添加量過多時，由於形成保護膜較厚，內阻增加，會對鋰錳電池的電性能造成影響。本發明進一步限定的技術方案是
前述的改善軟包鋰錳電池脹氣的電解質溶液，碳酸酯類有機溶劑為環狀的碳酸酯類和 /或鏈狀碳酸酯類化合物；環狀的碳酸酯類化合物選自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、Y-丁內酯中的一種或幾種共存；鏈狀碳酸酯類化合物選自碳酸乙丁酯、碳酸甲丁酯、 碳酸二丁酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、三氟甲基碳酸乙烯酯、碳酸二正丙酯、碳酸二異丙酯、碳酸甲乙酯、碳酸乙丙酯、碳酸乙異丙酯和碳酸甲丙酯中的一種或幾種並存。前述的改善軟包鋰錳電池脹氣的電解質溶液，醚類有機溶劑選自四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃、1，3-二氧環戊烷、二甲氧甲烷、1，2-二甲氧乙烷、二甲氧基乙烷、二乙氧基乙烷、四氫呋喃、縮二乙二醇二甲醚；縮三乙二醇二甲醚和縮四乙二醇二甲醚中的一種或幾種共存。前述的改善軟包鋰錳電池脹氣的電解質溶液，添加劑是下列化合物中的一種或幾種共存1，3-丙烷磺酸內酯、1，4-丁基磺酸內酯、二甲基亞硫酸酯、二乙基亞硫酸酯、烷基磺酸酐、磺酸乙烯酯、1，3_丙烯磺酸內酯、甲烷二磺酸亞甲酯。前述的改善軟包鋰錳電池脹氣的電解質溶液，亞硫醯基的結構式
權利要求
1.一種改善軟包鋰錳電池脹氣的電解質溶液，其特徵在於該電解質溶液由三類成份組成⑴鋰鹽，⑵碳酸酯類和/或醚類有機溶劑，⑶添加劑；所述的添加劑佔電解質溶液的質量百分比是0. 01%-20%，所述鋰鹽在電解質溶液中的摩爾濃度是0. 01-2摩爾/升；所述的添加劑為含亞硫醯基和/或含磺醯基的化合物；所述鋰鹽為以下物質中的至少一種 LiPF6, LiBF4、LiC104、LiCF3S03、LiN(CF3SO2) 2、LiC4F9S03、LiN(CxF2x+1S02) (CyF2y+1S02),式中 χ 和y為自然數。
2.如權利要求1所述的改善軟包鋰錳電池脹氣的電解質溶液，其特徵在於所述的碳酸酯類有機溶劑為環狀的碳酸酯類和/或鏈狀碳酸酯類化合物；所述的環狀的碳酸酯類化合物選自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、Y-丁內酯中的一種或幾種共存；所述的鏈狀碳酸酯類化合物選自碳酸乙丁酯、碳酸甲丁酯、碳酸二丁酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、 三氟甲基碳酸乙烯酯、碳酸二正丙酯、碳酸二異丙酯、碳酸甲乙酯、碳酸乙丙酯、碳酸乙異丙酯和碳酸甲丙酯中的一種或幾種並存。
3.如權利要求1所述的改善軟包鋰錳電池脹氣的電解質溶液，其特徵在於所述的醚類有機溶劑選自四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃、1，3_ 二氧環戊烷、二甲氧甲烷、1，2-二甲氧乙烷、二甲氧基乙烷、二乙氧基乙烷、四氫呋喃、縮二乙二醇二甲醚；縮三乙二醇二甲醚和縮四乙二醇二甲醚中的一種或幾種共存。
4.如權利要求1所述的改善軟包鋰錳電池脹氣的電解質溶液，其特徵在於所述的添加劑是下列化合物中的一種或幾種共存1，3-丙烷磺酸內酯、1，4-丁基磺酸內酯、二甲基亞硫酸酯、二乙基亞硫酸酯、烷基磺酸酐、磺酸乙烯酯、1，3_丙烯磺酸內酯、甲烷二磺酸亞甲
5.如權利要求1所述的改善軟包鋰錳電池脹氣的電解質溶液，其特徵在於所述亞硫醯基的結構式
全文摘要
本發明涉及一種鋰錳電池電解質溶液，是一種改善軟包鋰錳電池脹氣的電解質溶液，由三類成份組成⑴鋰鹽，⑵碳酸酯類和/或醚類有機溶劑，⑶添加劑；添加劑佔電解質溶液的質量百分比是0.01%-20%，鋰鹽在電解質溶液中的摩爾濃度是0.01-2摩爾/升；添加劑為含亞硫醯基和/或含磺醯基的化合物。本發明電解質溶液中的添加劑化合物先於電解液的有機溶劑分解，致使在電極表面形成鈍化層，從而抑制了電解液的有機溶劑的分解而產生氣體，達到改善軟包鋰錳電池脹氣的目的。
文檔編號H01M10/0567GK102306834SQ201110240470
公開日2012年1月4日 申請日期2011年8月22日 優先權日2011年8月22日
發明者周小進, 胡學山, 袁芳, 顧紅健 申請人:諾萊特科技(蘇州)有限公司