一種鋰離子電池的電解液的製作方法
2023-07-09 17:20:06 2
專利名稱：一種鋰離子電池的電解液的製作方法
技術領域：
本發明屬於化工領域，尤其涉及一種鋰離子電池的電解液。
背景技術：
由於鋰聚合物電池對於傳統的鉛酸電池(Lead-Acid Battery)和鎳氫電池(Ni_MH Battery)有著能量密度大，使用壽命長，無記憶效應，無汙染等一系列的優勢，所以隨著鋰電技術的發展，鋰聚合物電池將會陸續的取代傳統電池，應用在各個領域。目前，隨著對環境的關注度越來越高，以及現有汽車工業對環境的破壞，找出一種可替代石油為動力勢在必行，隨著國家十一五、十二五規劃的實施，在新能源汽車方面，鋰聚合物電池將成為替代石油的首選；但是，依照目前鋰電池的技術，很難在低溫下工作，那麼就意味著北緯地區、嚴寒地區很難將鋰電池應用於動力汽車。而目前鋰電池最多只能在零下20度的環境下放電 80%左右，這僅僅是容量保持率，如果換算成能量保持率，這一數值會更小，僅為常溫時候的 60%不到，這是很難將鋰電池正常應用於動力汽車。更糟糕的是，隨著溫度的進一步下降，鋰電池的低溫性能是呈現指數形式的下降，在零下20度能放電80%的鋰電池，在零下40度的環境中放電容量保持率接近於零。所以，提升鋰電池的低溫性能，將是鋰電池成功應用於動力的關鍵。
發明內容
針對上述技術缺陷，本發明需解決的技術問題是提供一種在低溫下，性能優良的鋰電池的電解液。為解決上述技術問題，本發明提供的技術方案是一種鋰離子電池的電解液，其重量百分組成為，電解質13. 5 18. 5%、溶劑66. 5 78. 5%、添加劑8 15%，所述的溶劑組分是碳酸乙烯酯EC、乙酸乙酯EA、乙酸丙酯EP、碳酸二甲酯DMC、碳酸甲乙酯EMC、碳酸二乙酯DEC中的至少3種；所述的添加劑是碳酸亞乙烯酯VC、1，3丙烷磺內酯PS、二氟乙二酸硼酸鋰LI0DFB、碳酸丙烯酯PC、聚氧乙醚、氟代乙烯酯FEC中的至少3種；所述的電解質是六氟磷酸鋰LiPF6。進一步在上述鋰離子電池的電解液中，所述的溶劑是所述的溶劑組分是乙酸乙酯EA、碳酸二甲酯DMC、碳酸乙烯酯EC的混合物。所述乙酸乙酯EA在整個電解液溶劑中的重量百分含量是30 40%，碳酸二甲酯DMC在整個電解液溶劑中的重量百分含量是20 35%，碳酸乙烯酯EC在整個電解液溶劑中的重量百分含量是20 35%。所述的添加劑是碳酸丙烯酯PC、二氟乙二酸硼酸鋰LI0DFB、聚氧乙醚、碳酸亞乙烯酯VC的混合物。碳酸丙烯酯PC在整個電解液中的重量百分含量是5%，二氟乙二酸硼酸鋰LIODFB在整個電解液中的重量百分含量是3%，聚氧乙醚在整個電解液中的重量百分含量是為2%，碳酸亞乙烯酯VC在整個電解液中的重量百分含量是3%。所述的六氟磷酸鋰在整個電解液中的濃度控制在I. IM-1. 5M。優選的是I. 2M。與現有技術相比，本發明溶劑組分是碳酸乙烯酯EC、乙酸乙酯EA、乙酸丙酯EP、碳酸二甲酯DMC、碳酸甲乙酯EMC、碳酸二乙酯DEC中的至少3種；所述的添加劑是碳酸亞乙烯酯VC、1，3丙烷磺內酯PS、二氟乙二酸硼酸鋰LI0DFB、碳酸丙烯酯PC、聚氧乙醚、 氟代乙烯酯FEC中的至少3種；所述的電解質是六氟磷酸鋰LiPF6。本發明大量應用了低沸點、低粘度的溶劑，這些溶劑會造成電池高溫氣脹。通過配合合理的添加劑，不僅能獲得較好的低溫性能，還可以大大改善高溫氣脹。本發明的電解液做成的鋰電池，它在滿充狀態下，在零下40°C的環境下存放48h後，正極面密度設計為4. OX lO'/mm2的鋰電池，O. 5C放電的容量保持率由30%提升至90%以上；零下30°C的環境下，O. 5C放電的容量保持率由68% 提升至94%以上。
圖I是零下40°C O. 5C放電曲線對比圖2是零下30°C O. 5C放電曲線對比圖。
具體實施例方式本發明的主旨是在選擇合適的化合物作為鋰離子電池液態電解液的添加劑和溶劑，提升了電解液在低溫下的化學性能。下面結合實施例對本發明的內容作進一步詳述，實施方式中所提及的內容並非對本發明的限定，製備方法中參數的選擇可因地制宜而對結果並無實質性影響。實施例I
一種鋰離子電池的電解液，包括電解質、溶劑、添加劑，所述的溶劑是乙酸乙酯EA、碳酸二甲酯DMC、碳酸乙烯酯EC的混合物。所述乙酸乙酯EA在整個電解液溶劑中的重量百分含量是30 40%，碳酸二甲酯DMC在整個電解液溶劑中的重量百分含量是20 35%，碳酸乙烯酯EC在整個電解液溶劑中的重量百分含量是20 35%。所述的添加劑是碳酸丙烯酯PC、二氟乙二酸硼酸鋰LI0DFB、聚氧乙醚、碳酸亞乙烯酯VC的混合物。碳酸丙烯酯PC在整個電解液中的重量百分含量是5%，二氟乙二酸硼酸鋰LIODFB在整個電解液中的重量百分含量是3%，
所述的電解質是六氟磷酸鋰LiPF6。所述的六氟磷酸鋰在整個電解液中的濃度控制在
I.2M。上述電解液做成的鋰電池，它在滿充狀態下，在零下40°C的環境下存放48h後，正極面密度設計為4. OX 10_4g/mm2的鋰電池，O. 5C放電的容量保持率由30%提升至90%以上， 如圖I所示；零下30°C的環境下，O. 5C放電的容量保持率由68%提升至94%以上，如圖2所
/Jn ο
權利要求
1.一種鋰離子電池的電解液，其重量百分組成為，電解質13. 5 18. 5%、溶劑66. 5 78. 5%、添加劑8 15%，其特徵在於所述的溶劑組分是碳酸乙烯酯EC、乙酸乙酯EA、乙酸丙酯EP、碳酸二甲酯DMC、碳酸甲乙酯EMC、碳酸二乙酯DEC中的至少3種；所述的添加劑是碳酸亞乙烯酯VC、1，3丙烷磺內酯PS、二氟乙二酸硼酸鋰LI0DFB、碳酸丙烯酯PC、聚氧乙醚、氟代乙烯酯FEC中的至少3種；所述的電解質是六氟磷酸鋰LiPF6。
2.根據權利要求I所述的鋰離子電池的電解液，其特徵在於所述的溶劑組分是乙酸乙酯EA、碳酸二甲酯DMC、碳酸乙烯酯EC的混合物。
3.根據權利要求2所述的鋰離子電池的電解液，其特徵在於所述乙酸乙酯EA在整個電解液溶劑中的重量百分含量是30 40%，碳酸二甲酯DMC在整個電解液溶劑中的重量百分含量是20 35%，碳酸乙烯酯EC在整個電解液溶劑中的重量百分含量是20 35%。
4.根據權利要求3所述的鋰離子電池的電解液，其特徵在於所述的添加劑是碳酸丙烯酯PC、二氟乙二酸硼酸鋰LI0DFB、聚氧乙醚、碳酸亞乙烯酯VC的混合物。
5.根據權利要求4所述的鋰離子電池的電解液，其特徵在於碳酸丙烯酯PC在整個電解液中的重量百分含量是5%，二氟乙二酸硼酸鋰LIODFB在整個電解液中的重量百分含量是3%，聚氧乙醚在整個電解液中的重量百分含量是為2%，碳酸亞乙烯酯VC在整個電解液中的重量百分含量是3%。
6.根據權利要求5所述的鋰離子電池的電解液，其特徵在於所述的六氟磷酸鋰在整個電解液中的濃度控制在I. 1M-1. 5M。
7.根據權利要求6所述的鋰離子電池的電解液，其特徵在於所述的六氟磷酸鋰在整個電解液中的濃度控制在I. 2M。
全文摘要
本發明屬於鋰離子技術領域，尤其涉及一種鋰離子電池的電解液，其重量百分組成為，電解質13.5～18.5%、溶劑66.5～78.5%、添加劑8～15%，所述的溶劑組分是碳酸乙烯酯EC、乙酸乙酯EA、乙酸丙酯EP、碳酸二甲酯DMC、碳酸甲乙酯EMC、碳酸二乙酯DEC中的至少3種；所述的添加劑是碳酸亞乙烯酯VC、1,3丙烷磺內酯PS、二氟乙二酸硼酸鋰LIODFB、碳酸丙烯酯PC、聚氧乙醚、氟代乙烯酯FEC中的至少3種；所述的電解質是六氟磷酸鋰LiPF6。該電解液在低溫下仍具有優異的性能，用該電解液做成的鋰電池低溫放電性能優秀。
文檔編號H01M10/0569GK102593515SQ20121007337
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月20日 優先權日2012年3月20日
發明者何信, 劉長昊, 袁卉軍 申請人:惠州市賽能電池有限公司