多功能锂离子电池电解液及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及多功能锂离子电池电解液及制备方法，成分为：非水有机溶剂73%~86%，锂盐12%~22%，添加剂2%~5%；添加剂为5-甲基-2-丙酰基呋喃与碳酸亚乙烯酯的混合物，5-甲基-2-丙酰基呋喃30%~70%，碳酸亚乙酯30%~70%。制备时：在水分≤10ppm的手套箱中，将已经过精馏脱水纯化处理的碳酸二甲酯、碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯进行混合，得到非水有机溶剂；取非水有机溶剂，装入密闭容器中在-10℃搁置4h取出；在水分≤10ppm手套箱中，加入锂盐，得到电解液；添加剂加入电解液中，混合均匀，得到多功能锂离子电池电解液。通过添加5-甲基-2-丙酰基呋喃，改善电解液的电导率和阻燃性能。
【专利说明】多功能锂离子电池电解液及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种多功能锂离子电池电解液及其制备方法，属于锂离子电池【技术领域】。
【背景技术】
[0002]锂离子电池自从商业化应用后，其以电压高、比能量大、循环寿命长、安全性能好、自放电小、可快速充放电的优点而迅速发展，目前，锂离子电池已经广泛应用于手机、笔记本电脑、数码相机等电子产品，还作为动力型电池应用于电动工具、电动自行车和电动汽车上，为了使锂离子电池更好的应用于生活生产中，人们对锂离子电池的基础研究和应用研究越来越关注。随着技术的发展，人们对电池的要求越来越严格，就要求电池需要更好的循环性能，更好的安全性能，更好的容量发挥。
[0003]电解液作为锂离子电池的“血液”，对锂离子电池有很大的影响，好的电解液能有效的提高锂离子电池的电化学性能，例如循环性能、安全性能、容量发挥、倍率性能等。
[0004]目前常规的锂离子电池电解液的安全性能不佳，容量发挥和循环性能一般。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种多功能锂离子电池电解液及其制备方法，提高锂离子电池安全性能、循环性能和容量发挥。
[0006]本发明的目的通过以下技术方案来实现:
多功能锂离子电池电解液，其.特征在于包含以下重量百分比成分:非水有机溶剂73°/Γ86%，锂盐12°/Γ22%，添加剂2°/Γ5% ;所述添加剂为5-甲基-2-丙酰基呋喃与碳酸亚乙烯酯的混合物，其重量百分比为:5-甲基-2-丙酰基呋喃30°/Γ70%，碳酸亚乙酯30°/Γ70%。
[0007]进一步地，上述的多功能锂离子电池电解液，所述非水有机溶剂为碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯及碳酸乙烯酯的混合物，其重量百分比为:碳酸二甲酯309Γ40%，碳酸甲乙酯30%?40%，碳酸乙烯酯20%?40%。
[0008]更进一步地，上述的多功能锂离子电池电解液，所述锂盐为六氟磷酸锂，总浓度为0.8Μ?1.4 Mo
[0009]本发明多功能锂离子电池电解液的制备方法，包括以下步骤:
1)在水分<IOppm的手套箱中，将已经过精馏脱水纯化处理的碳酸二甲酯、碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯进行混合，控制重量百分比:碳酸二甲酯30%?40%，碳酸甲乙酯30%?40%，碳酸乙烯酯20°/Γ40% ;得到非水有机溶剂；
2)取上述非水有机溶剂73%?86%，装入密闭容器中在-10°C搁置4h取出；在水分(IOppm的手套箱中，加入12°/Γ22%的锂盐，得到电解液；
3)将29Γ5%的添加剂加入上述电解液中，混合均匀，得到多功能锂离子电池电解液。
[0010]本发明技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在:
本发明通过调整多功能添加剂5-甲基-2-丙酰基呋喃，改善电解液的电导率和阻燃性能，从而提高电池的安全性能、循环性能、容量发挥。
【具体实施方式】
[0011]多功能锂离子电池电解液，成分为:非水有机溶剂73°/Γ86%，锂盐12°/Γ22%，添加剂29Γ5%。其中，非水有机溶剂为碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯及碳酸乙烯酯的混合物，其重量百分比为:碳酸二甲酯30%?40%，碳酸甲乙酯30%?40%，碳酸乙烯酯20%?40%。添加剂为5-甲基-2-丙酰基呋喃与碳酸亚乙烯酯的混合物，其重量百分比为:5-甲基-2-丙酰基呋喃309Γ70%，碳酸亚乙酯30°/Γ70%。所述锂盐为六氟磷酸锂，总浓度为0.8M?1.4 Μ。
[0012]多功能锂离子电池电解液的制备工艺为:
1)在水分<IOppm的手套箱中，将已经过精馏脱水纯化处理的碳酸二甲酯、碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯进行混合，控制重量百分比:碳酸二甲酯30%?40%，碳酸甲乙酯30%?40%，碳酸乙烯酯20°/Γ40% ;得到非水有机溶剂；
2)取上述非水有机溶剂73%?86%，装入密闭容器中在-10°C搁置4h取出；在水分(IOppm的手套箱中，加入12°/Γ22%的锂盐，得到电解液；
3)将29Γ5%的添加剂加入上述电解液中，混合均匀，得到多功能锂离子电池电解液。
[0013]实施例1 在水分< IOppm的手套箱中，将40g碳酸二甲酯、30g碳酸乙烯酯、30g碳酸甲乙酯进行精制提纯混合溶剂，取上述混合溶剂77g，加入14g六氟磷酸锂(1M)，搅拌均匀，加入5-甲基-2-丙酰基呋喃4 g再加入5g碳酸亚乙烯酯，搅拌30分钟得到多功能锂离子电池电解液。
[0014]实施例2
在水分< IOppm的手套箱中，将40g碳酸二甲酯、30g碳酸乙烯酯、30g碳酸甲乙酯进行精制提纯混合溶剂，取上述混合溶剂75g，加入13.Sg六氟磷酸锂(1M)，搅拌均匀，加入5-甲基-2-丙酰基呋喃6.4 g再加入5g碳酸亚乙烯酯，搅拌30分钟得到多功能锂离子电池电解液。
[0015]实施例3
在水分< IOppm的手套箱中，将40g碳酸二甲酯、20g碳酸乙烯酯、40g碳酸甲乙酯进行精制提纯混合溶剂，取上述混合溶剂74g，加入17g六氟磷酸锂(1.2M)，搅拌均匀，加入5-甲基-2-丙酰基呋喃4 g再加入5g碳酸亚乙烯酯，搅拌30分钟得到多功能锂离子电池电解液。
[0016]实施例4
在水分< IOppm的手套箱中，将35g碳酸二甲酯、25g碳酸乙烯酯、40g碳酸甲乙酯进行精制提纯混合溶剂，取上述混合溶剂74g，加入17g六氟磷酸锂(1.2M)，搅拌均匀，加入5-甲基-2-丙酰基呋喃3.4 g再加入5.6g碳酸亚乙烯酯，搅拌30分钟得到多功能锂离子电池电解液。
[0017]比较例
在水分< IOppm的手套箱中，将33g碳酸二甲酯、33g碳酸乙烯酯、34g碳酸甲乙酯进行精制提纯混合溶剂，取上述混合溶剂76g,加入12g六氟磷酸锂(1M),搅拌均勻，加入2g碳酸亚乙烯酯，搅拌30分钟得到高温锂离子电池电解液。[0018]对上述实施例和比较例进行测试，数据对比如表1，测试电池为三元体系为正极材料，人造石墨为负极的18650圆柱电池。
[0019]表I
【权利要求】
1.多功能锂离子电池电解液，其特征在于包含以下重量百分比成分:非水有机溶剂73°/Γ86%，锂盐12°/Γ22%，添加剂2°/Γ5% ;所述添加剂为5-甲基-2-丙酰基呋喃与碳酸亚乙烯酯的混合物，其重量百分比为:5-甲基-2-丙酰基呋喃30°/Γ70%，碳酸亚乙酯30°/Γ70%。
2.根据权利要求1所述的多功能锂离子电池电解液，其特征在于:所述非水有机溶剂为碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯及碳酸乙烯酯的混合物，其重量百分比为:碳酸二甲酯30%?40%，碳酸甲乙酯30%?40%，碳酸乙烯酯20%?40%。
3.根据权利要求1所述的多功能锂离子电池电解液，其特征在于:所述锂盐为六氟磷酸锂，总浓度为0.8M?1.4 M0
4.权利要求1所述的多功能锂离子电池电解液的制备方法，其特征在于包括以下步骤: 1)在水分<IOppm的手套箱中，将已经过精馏脱水纯化处理的碳酸二甲酯、碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯进行混合，控制重量百分比:碳酸二甲酯30%?40%，碳酸甲乙酯30%?40%，碳酸乙烯酯20°/Γ40% ;得到非水有机溶剂； 2)取上述非水有机溶剂73%?86%，装入密闭容器中在-10°C搁置4h取出；在水分(IOppm的手套箱中，加入12°/Γ22%的锂盐，得到电解液； 3)将29Γ5%的添加剂 加入上述电解液中，混合均匀，得到多功能锂离子电池电解液。
【文档编号】H01M10/0567GK103427114SQ201310384127
【公开日】2013年12月4日 申请日期:2013年8月29日 优先权日:2013年8月29日
【发明者】刘明贤, 徐海林, 肖军 申请人:嘉德力电源科技（苏州）有限公司