锂离子电池电解液及其制备方法、以及锂离子电池的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种裡离子电池电解液，特别是涉及一种裡离子电池电解液及其制备 方法、W及采用该电解液的裡离子电池。
【背景技术】
[0002] 随着数码产品如手机、笔记本电脑等产品的广泛使用，裡离子电池W其优异的性 能在送类产品中得到广泛应用，并在近年逐步向其他产品应用领域发展。随着裡离子电池 应用领域的扩展，对裡离子电池的高温循环性能，高温储存W及储存后电化学性能提出了 更高的要求，电解液作为裡离子在正负极之间传递的媒介，其性能的好坏直接影响裡离子 电池的高温循环性能，高温储存W及储存后的电化学性能。
[0003] 相对媒氨电池1. 2V的工作电压而言，裡离子电池的工作电压为3. 7V，是媒氨电池 的3倍W上，因此，裡离子电池的工作电压更高，意味着对性能的要求更高。
[0004] 目前，手持移动的数码产品及一些特种产品基本都使用裡离子电池作为电源，送 些产品的应用环境会对裡离子电池的高温性能提出越来越高的要求。例如，极限运动的高 速摄像机裡离子电池使用环境会达到60~65摄氏度，部分特种的军工产品会要求裡离子 电池长期在60摄氏度W上的高温环境下使用。
[0005] 然而事实是，裡离子电池中电解液的溶质LiPFe(六氣磯酸裡）在55~65摄氏度 就开始分解。因此，传统的裡离子电池产品一般都会标识在60摄氏度W下的工作环境中使 用。
[0006] 因此，现有的裡离子电池在60~65摄氏度送种高温的工作环境中长期使用，将导 致循环寿命会急剧下降，较难满足长期使用的要求。
[0007] 虽然通过在传统的裡离子电池中加入一些改善高温性能的添加剂能够有效改善 裡离子电池的高温胆存性能，但其在60~65摄氏度W上长期使用，还是较难满足300周 (次）甚至500周（次）充放电循环后容量保持率仍保持80%W上的需求，另外高温存储的 性能也不够理想。此外，也可W使用一些高温性能好的电解质裡盐如LiBF4(四氣测酸裡） 或LiBOB(双草酸测酸醋），但加入LiBF4(四氣测酸裡）或LiBOB(双草酸测酸醋）会极大 的增加制造成本。
【发明内容】
[0008] 基于此，有必要提供一种能够提高裡离子电池高温循环性能W及高温存储性能的 电解液及其制备方法、W及裡离子电池。
[0009] 一种裡离子电池电解液，包括如下质量份的各组分：
[0010] 坏哉碳酸酿 30价…45徐； 链狄碳釀聽 30徐~45输； 六氣磅M受法 12.5錄。-.i4.5餘:； K3-巧蹟敏巧醋 2你。-.3汾； 己二赌 2棘~4汾； 碳敏亚乙嫌髓 0.5紛-.5棘； 氯代破酸乙婦鶴 3隸-5徐。
[0011] 其中一个实施例中，所述环状碳酸醋为碳酸己帰醋和碳酸丙帰醋的混合物。
[0012] 其中一个实施例中，所述碳酸己帰醋的质量份数至少为15份。
[0013] 其中一个实施例中，所述链状碳酸醋为碳酸二己醋和碳酸甲己醋的混合物。
[0014] 其中一个实施例中，所述碳酸二己醋的质量份数至少为15份。
[0015] 一种裡离子电池电解液的制备方法，包括如下步骤：
[0016] 按质量比为30~45:30~45,将环状碳酸醋和链状碳酸醋混匀后，得到第一混合 液；
[0017] 按质量比为12. 5~14. 5:60~90,将六氣磯酸裡和所述第一混合液混匀后，得到 第二混合液；
[001引 按质量比为2~3:2~4:2~4:3~5:72. 5~104. 5,将1,3-丙礙酸内醋、己 二腊、碳酸亚己帰醋、氣代碳酸己帰醋和所述第二混合液混匀后，得到所述裡离子电池电解 液。
[0019] 其中一个实施例中，所述环状碳酸醋为碳酸己帰醋和碳酸丙帰醋的混合物。
[0020] 其中一个实施例中，所述碳酸己帰醋的质量份数至少为15份。
[0021] 其中一个实施例中，所述链状碳酸醋为碳酸二己醋和碳酸甲己醋的混合物。
[0022] -种裡离子电池，包括如权利要求1至5任一所述的裡离子电池电解液。
[0023] 上述裡离子电池电解液中的己二腊可W减少由副反应产生的气体并且可W抑制 电解液在高电位下的氧化分解反应，从而避免裡离子电池在高电压条件下气胀严重、循环 性能差的问题，进而提高裡离子电池的高温存储性能。此外，碳酸亚己帰醋和氣代碳酸己帰 醋能够在裡离子电池负极表面形成更致密W及结构更稳定的SEI膜，W进一步抑制电解液 发生的分解反应，从而提高裡离子电池的长循环性能。并且1，3-丙礙酸内醋还能与碳酸亚 己帰醋和氣代碳酸己帰醋产生协同作用，W进一步抑制裡离子电池在高温下气体的产生。 送种裡离子电池电解液应用于裡离子电池中可W有效地提高裡离子电池高温存储性能W 及高温循环性能。
【附图说明】
[0024] 图1为本发明一实施方式的裡离子电池电解液的制备方法的流程图；
[0025] 图2为本发明一实施方式的裡离子电池的制备方法的流程图；
[0026] 图3为实施例1~3W及对比例1制备的裡离子电池在65C下W0. 5C充放电500 周的循环容量保持率曲线图。
【具体实施方式】
[0027] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明 的【具体实施方式】做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节W便于充分理解本发 明。但是本发明能够W很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可W在不 违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
[0028] -实施方式的裡离子电池电解液，包括如下质量份的各组分：
[0029] 巧化碳雖難 30份-45费； 链與碳敗醋 30餘.、45儉； 六氣碑敏經（Li邸6) 12,5徐~.14.5徐； .1,3-巧磅敦巧髓（巧） 2餘~3份; 該二翁（ADN) 2餘…4汾； 碳酪亚己雖髓（VC) 0,5徐~1.5份; 氣我碳酸己祷鶴（FEC) 3纷、'5汾;
[0030]
[0031] 上述裡离子电池电解液中的己二腊具有高极性的官能团，可W和裡离子电池正极 表面结合形成保护膜，W掩蔽正极表面活性点，从而抑制正极与电解液之间发生的副反应， 进而减少由上述副反应产生的气体，改善高温性能和循环性能。同时，己二腊还具有较高 的氧化分解电位，可W抑制电解液在高电位下的氧化分解反应，从而避免裡离子电池在高 电压条件下气胀严重、循环性能差的问题，进而提高裡离子电池的高温存储性能。此外，采 用上述份量的碳酸亚己帰醋和氣代碳酸己帰醋能够在裡离子电池负极表面形成更致密W 及结构更稳定的SEI (solid electrolyte inte计ace,固体电解质界面）膜，W进一步抑制 电解液发生的分解反应，从而提高裡离子电池的长循环性能。送样，在采用上述裡离子电池 电解液的液态裡离子裡离子电池首次充放电过程中，电极材料与电解液在固液相界面上发 生反应，形成一层覆盖于电极材料表面的纯化层，能有效地阻止溶剂分子的通过，但裡离子 an却可W经过该纯化层自由地嵌入和脱出，具有固体电解质的特征。
[0032] 并且采用上述份量的1，3-丙礙酸内醋还能与碳酸亚己帰醋和氣代碳酸己帰醋产 生协同作用，W进一步抑制裡离子电池在高温下气体的产生。例如，1，3-丙礙酸内醋、碳酸 亚己帰醋和氣代碳酸己帰醋的质量比为2. 5:1:4,此时，经实验测试，具有较好的协同作用， 能够有效抑制裡离子电池在高温下气体的产生。又如，六氣磯酸裡、己二腊、1，3-丙礙酸内 醋、碳酸亚己帰醋和氣代碳酸己帰醋的比例为13. 5:3:2. 5:1:4,送样，在己二腊、1,3-丙礙 酸内醋、碳酸亚己帰醋和氣代碳酸己帰醋的共同作用下，经多次实验佐证，在温度低于7(TC 时，能够在一定程度上，保护六氣磯酸裡，抑制电解液在高电位下的氧化分解反应，避免裡 离子电池满电存储后产生气胀，从而改善了裡离子电池的高温胆存性能。例如，环状碳酸醋 和链状碳酸醋的质量比为1:1。
[0033] 送种电解液应用于裡离子电池中，克服了现有裡离子电池在高温环境下使用循环 性能不够理想和存储容量损失快，恢复率低的缺点。可W使得裡离子电池在65C下W0. 5C 充放电500周循环后容量保持率仍保持在85%W上。同时，裡离子电池在85C下72小时 满电存储后厚度膨胀率小于5%，容量恢复率大于90%。上述裡离子电池电解液可W有效 地提高裡离子电池的高温性能。
[0034] 在本实施方式中，环状碳酸醋为碳酸己帰醋和碳酸丙帰醋的混合物。其中，根据环 状碳酸