一种非水电解液及其制备方法和采用该电解液的电池的制作方法

文档序号:7104349阅读:276来源:国知局
专利名称:一种非水电解液及其制备方法和采用该电解液的电池的制作方法
技术领域
本发明是关于一种非水电解液及其制备方法和采用该电解液的电池,尤其涉及一种锂离子电池非水电解液及其制备方法和采用该电解液的锂离子电池。
背景技术
自20世纪末至今,锂离子二次电池得到迅速的发展。一般来说,锂离子电池包括锂负极、溶于有机溶剂中的锂盐以及电化学活性正极材料。在充电过程中,锂离子从正极通过电解液迁移至负极,而在放电过程中其流向相反。近年来,高能量密度的二次锂离子电池成为人们关注的对象,因此,人们也注意到一些可以作为二次锂电池使用的新型活性材料, 如现有技术曾经公开了一种5V高压正极材料,其工作电压的提高,直接整体提高了电池的使用功率,在应用方面具有很大的现实意义,但是而现阶段,绝大多数的锂电池电解液体系只能在4. 5v及以下的电压下稳定使用,当工作电压达到4. 5v以上时,电解液体系会发生氧化分解进而使电池无法正常工作,因此,现有的电解液对高压正极材料的广泛应用形成了障碍。现有技术正针对电解液作出了很多的改进,如专利CN200810214031. 1介绍了添加了氟代链状砜的电解液,加入该种添加剂可以改善电池的化学稳定性和存储性能,但是无法提高电池的循环性能以及耐高压性能,为了解决该问题,现有技术中公开了一种电解液,在该种电解液中通过添卤代环状亚硫酸酯来提高电解液的耐高压性能,但添加这种添加剂到电解液中,虽然提高了电解液的耐高压性能,同时降低了电池的循环性能。

发明内容
本发明为解决现有技术中,电解液无法同时获得耐高压和循环性能两项性能的技术问题,提供一种非水电解液及其制备方法和采用该电解液的电池。为此,本发明提供一种非水电解液,该电解液含有锂盐、有机溶剂和添加剂,其特征在于,所述添加剂为氟代环状砜和氟代噻吩。本发明同时提供一种非水电解液的制备方法,该方法包括1)将氟代环状砜、氟代噻吩混合得到添加剂;2)将有机溶剂与步骤1中制备的添加剂混合,并添加0. 5 1. 5mol/L的锂盐,得到非水电解液以及提供一种电池,该电池包括电芯、非水电解液和壳体,所述电芯包括正极、负极和介于正极与负极之间的隔膜层,壳体内容纳有电芯和非水电解液所述非水电解液为本发明所提供的非水电解液。本发明所提供的非水电解液,具备耐高压性能,同时提高了电池的循环性能。
具体实施例方式本发明的发明人通过大量实验发现,现有技术中采用的在电解液中,加入氟代链状砜添加剂,这样做虽然可以改善电池的化学稳定性和存储性能,但是无法提高电池的循环性能以及耐高压性能,还有一项现有技术中公开了一种电解液,在该种电解液中通过添卤代环状亚硫酸酯来提高电解液的耐高压性能,但添加这种添加剂到电解液中,虽然提高了电解液的耐高压性能,同时降低了电池的循环性能。 本发明提供一种非水电池电解液,该电解液含有锂盐、有机溶剂和添加剂,所述添加剂为氟代环状砜和氟代噻吩。
权利要求
1.一种非水电解液,该电解液含有锂盐、有机溶剂和添加剂,其特征在于,所述添加剂为氟代环状砜和氟代噻吩。
2.根据权利要求1所述的非水电解液,以添加剂的总重量为基准,氟代环状砜和氟代噻吩的重量比为10-30 5-10。
3.根据权利要求1所述的非水电解液,所述的氟代环状砜具有以下结构
4.根据权利要求1所述的非水电解液,所述的R为-CH2-
5.根据权利要求1所述的非水电解液,所述的氟代噻吩的结构是
6.根据权利要求1所述的非水电解液,所述锂盐的含量为0.5-lmol/L、有机溶剂和添加剂的重量比为60-85 15-40。
7.根据权利要求1所述的所述的非水电解液,所述锂盐选自碳酸锂、硝酸锂、硫酸锂、 氯化锂、草酸锂、磷酸锂及六氟磷酸锂中的一种;有机溶剂为,有机溶剂选自碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、亚硫酸乙烯酯、亚硫酸丙烯酯、亚硫酸二乙酯、Y-丁内酯、二甲基亚砜、乙酸乙酯、乙酸甲酯中的至少一种。
8.一种非水电解液的制备方法,该方法包括1)将氟代环状砜和氟代噻吩混合后获得添加剂;2)将有机溶剂与步骤(1)中制备的添加剂混合,再添加0.5 1. 5mol/L的锂盐,得到非水电解液。
9.根据权利要求8所述的非水电解液的制备方法,步骤O)中有机溶剂与添加剂的重量比为 60-85 15-40。
10.根据权利要求8所述的非水电解液的制备方法,步骤⑴中,以添加剂的总重量为基准,氟代环状砜和氟代噻吩的重量比为10-30 5-10。
11.一种锂离子电池,该电池包括电芯、非水电解液和壳体,所述电芯包括正极、负极和介于正极与负极之间的隔膜层,在壳体中容纳有电芯和非水电解液,其特征在于,所述电解液为权利要求1-7中任意一项所述的非水电解液。V其中R为C1-C6的烷基或者烷氧基。
全文摘要
本发明提供一种非水电解液及其制备方法以及采用该电解液的电池,其中所述电解液含有锂盐、有机溶剂和添加剂,其特征在于,所述添加剂为氟代环状砜和氟代噻吩,所述的电解液的制备方法包括1)将氟代环状砜、氟代噻吩混合生成添加剂;2)将有机溶剂与步骤1中制备的添加剂混合后,再添加0.5~1.5mol/L的锂盐,得到非水电解液。通过本发明所提供的方法制备的电解液,具有耐高压性能,同时采用了该电解液的电池也同时具有良好的循环性能。
文档编号H01M10/0525GK102237550SQ201010166809
公开日2011年11月9日 申请日期2010年4月29日 优先权日2010年4月29日
发明者乔飞燕, 冯彦军, 王圣 申请人:比亚迪股份有限公司
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