一种非水电解液及采用该非水电解液的锂离子电池的制作方法_2

文档序号:9580088阅读:来源:国知局
循环性能。
[0045] 下面通过具体实施例对本发明进行进一步的详细说明。
[0046] 实施例1
[0047] (1)非水电解液的制备:
[0048] 向揽拌器中加入500g碳酸己帰醋和500g碳酸甲己醋,其后添加IOg的焦磯 酸四甲醋(购自北京斯旺达康科贸有限公司)添加剂,揽拌20min,混合生成溶剂,再将 125gLiPFe添加到溶剂当中,继续揽拌20分钟,最终得到非水电解液样品A1。
[004引 似正极片的制备
[0050] 将80重量份正极活性物质LiNiO. 5Mnl. 504、10重量份导电剂己快黑、10重量份的 粘结剂,加入到80重量份的NMP中,然后再真空揽拌机中揽拌化,制得正极浆料,该浆料均 匀的涂布在铅巧上,经过Iicrc烘干,漉社得到正极片。
[0051] (3)负极片的制备
[0052] 将92重量份负极活性物质天然石墨、3重量份粘合剂SBR、3重量份CMC加入到50 重量份水中,然后在真空揽拌机中揽拌化,制得负极浆料,将该浆料均匀地涂布在铜巧上, 经12(TC烘干、漉社得到负极片。
[00閲 (4)电池的装配
[0054]将步骤2得到的正极片、步骤3得到的负极片W及隔膜依次用卷绕机层叠卷绕成 润卷状的电芯,将得到的电芯放入一端开口的电池壳中,注入步骤1得到的非水电解液、密 封后制成裡离子电池样品T1。
[00财 实施例2
[0056] 本实施例采用与实施例1相同的方法制备非水电解液及采用该非水电解液装配 电池,所不同的是,在制备非水电解液时,加入150g的焦磯酸四予醋(购自Sigma-AWrich, CAS号:990-91-0)添加剂,得到非水电解液样品A2W及电池样品T2。
[0057] 实施例3
[0058] 本实施例采用与实施例1相同的方法制备非水电解液及采用该非水电解液装配 电池,所不同的是,在制备非水电解液时,加入50g的焦磯酸四己醋(购自上海蓉裸实业有 限公司)添加剂,得到非水电解液样品A3W及电池样品T3。
[0059] 实施例4
[0060] 本实施例采用与实施例1相同的方法制备非水电解液及采用该非水电解液装配 电池,所不同的是,在制备非水电解液时,加入100g的焦磯酸-二甲基二己基醋(购自 Sigma-Al化ich)添加剂,得到非水电解液样品A4W及电池样品T4。
[0061] 实施例5
[0062] 本实施例采用与实施例I相同的方法制备非水电解液及采用该非水电解液装配 电池,所不同的是,在制备非水电解液时,加入5g的焦磯酸四予醋(购自Sigma-AWrich,CAS号:990-91-0)添加剂,得到非水电解液样品A5W及电池样品巧。
[006引 实施例6
[0064] 本实施例采用与实施例1相同的方法制备非水电解液及采用该非水电解液装配 电池,所不同的是,在制备非水电解液时,还加入了IOg常规添加剂碳酸亚己帰醋(VC),得 到非水电解液样品A6W及电池样品T6。
[00财对比例1
[0066] 采用与实施例1相同的方法制备非水电解液及采用该非水电解液装配电池,所不 同的是,在制备非水电解液时,不加入焦磯酸醋添加剂,得到非水电解液样品Bl及电池样 品DTl。
[0067] 对比例2
[006引采用与实施例1相同的方法制备非水电解液及采用该非水电解液装配电池,所不 同的是,在制备非水电解液时,加入IOg碳酸亚己帰醋(VC)添加剂,得到非水电解液样品B2 及电池样品DT2。
[006引对比例3
[0070] 采用与实施例1相同的方法制备非水电解液及采用该非水电解液装配电池,所不 同的是,在制备非水电解液时,加入IOg焦磯酸钢添加剂,得到非水电解液样品B3及电池样 品DT3。
[00川对比例4
[0072] 采用与实施例1相同的方法制备非水电解液及采用该非水电解液装配电池,所不 同的是,在制备非水电解液时,加入30g焦磯酸钟添加剂,得到非水电解液样品B4及电池样 品DT4。
[0073] 对比例5
[0074] 采用与实施例1相同的方法制备非水电解液及采用该非水电解液装配电池,所不 同的是,在制备非水电解液时,加入50g磯酸H己醋添加剂,得到非水电解液样品B5及电池 样品口巧。
[00巧]性能测试
[0076] 1)高压下电解液分解电位测试:
[0077] 将实施例1-6制备得到的非水电解液A1-A6 W及对比例1-5制备得到的非水电解 液B1-B5放置在容器中,使用玻璃碳作为工作电极,裡片作为对电极和参比电极,使用电化 学工作站进行测试,扫描范围为0~5. 5V,扫描速率为lOmV/g,测试结果见表1。
[0078] 2)电池高压下比容量测试:
[0079]将电池T1、T2、T3、T4、T5、T6W及DT1、DT2、DT3、DT4、口巧在常温环境下W0.IC 的电流进行恒电流充电至截止电压为4. 9V,W相同的电流放电至3. 0V,记录充放电容量, 结果见表2。
[0080] 3)电池高电压下循环测试:
[0081]将电池 1'1、12、13、14、1'5、16^及01'1、012、013、014、015^正确的方法装入二次 电池性能测试仪BS-9300上,先WIC恒流恒压充电至4. 9V,搁置5分钟,用IC放电至3. 0V, 再WIC恒流恒压充电至4.9V,就送样循环100次。循环结束后,待电池温度恢复常温,用IC充满电,再用0.2C放电至3. 0V,得出剩余容量,将剩余容量除W首次循环容量即得容量 保持率,结果见表2。

[0086]通过表I可W看出,本发明所提供的非水电解液,氧化分解电位最低为5. OV,而对 比例中所制备的电解液的氧化分解电压除了添加有磯酸H己醋添加剂的B5能达到4. 8VW 夕F,其它最高仅可W达到4. 4V,远小于本发明所提供的电解液的氧化分解电压。同时从表 2中还可W看出采用本发明所提供的电解液的电池样品在经过100次循环后容量保持率最 局为97 %,最低为91 %,而对比例中所制备的电池样品在经过100次循环后容量保持率最 高只有72%,由此可W看出本发明所提供的电解液具有良好的耐高压的性能,同时采用本 发明提供的电解液的电池的循环性能得到了有效提高。
【主权项】
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 为焦磷酸酯。2. 根据权利要求1所述的非水电解液,其特征在于,所述焦磷酸酯具有以下结构:其中,&、R2、R3、R4相同或不同,分别独立地选自碳原子数为1-10的烷基、碳原子数为 1-10的烯基、碳原子数为1-10的炔基、碳原子数为1-10的卤代烷基、碳原子数为1-10的卤 代烯基、碳原子数为1-10的卤代炔基,碳原子数为6-14的芳基、碳原子数为6-14的卤代芳 基中的一种。3. 根据权利要求2所述的非水电解液,其特征在于,所述&、R2、R3、R4相同或不同,分 别独立地选自 _ch3、-ch2ch3、-ch2ch = ch2、-ch2cf3、-c6h5、-c 6h4f、-ch2c6h5 中的一种。4. 根据权利要求2所述的非水电解液,其特征在于,所述Rp R2、R3、R4为-CH3。5. 根据权利要求2所述的非水电解液,其特征在于,所述Rp R2、R3、R4为-CH2CH3。6. 根据权利要求2所述的非水电解液,其特征在于,所述Rp R2、R3、R4为-CH2C6H 5。7. 根据权利要求2所述的非水电解液,其特征在于,所述Rp R2为-CH3,所述R3、R4为-CH2CH3 ;或所述 &、R3 为-CH3,所述 R2、R4 为-CH2CH3 ;或所述 &、R4 为-CH3,所述 R2、R3为-CH2CH3 ;或所述 r2、R3 为-ch3,所述 &、r4 为-ch2ch3。8. 根据权利要求1所述的非水电解液,其特征在于,所述焦磷酸酯与所述有机溶剂的 重量比为〇· 5~20:100。9. 根据权利要求1所述的非水电解液,其特征在于,所述焦磷酸酯与所述有机溶剂的 重量比为1~10:100。10. 根据权利要求1所述的非水电解液,其特征在于,所述非水电解液中还含有第二添 加剂,所述第二添加剂为碳酸亚乙烯酯、联苯、环己基苯、碳酸乙烯亚乙酯、亚硫酸乙烯酯、 己二腈、四氢呋喃、酸酐、二氧化碳中的一种或多种。11. 根据权利要求10所述的非水电解液,其特征在于,所述第二添加剂与所述有机溶 剂的重量比为0. 1~20:100。12. 根据权利要求1所述的非水电解液,其特征在于,所述锂盐为六氟磷酸锂、高氯酸 锂、四氟硼酸锂、六氟砷酸锂、六氟硅酸锂、四苯基硼酸锂、氯化锂、溴化锂、氯铝酸锂、双草 酸硼酸锂、三氟甲基磺酸锂、全氟丁基磺酸锂、氟代磺酰亚胺锂、及碘化锂中的一种或多种; 所述有机溶剂为Y-丁内酯、乙烯碳酸酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸亚乙烯酯、碳酸甲 乙酯、碳酸二丙酯、碳酸甲丙酯、丙烯碳酸酯、甲酸甲酯、丙烯酸甲酯、丁酸甲酯乙酸乙酯、亚 硫酸乙烯酯、亚硫酸丙烯酯、甲硫醚、二乙基亚硫酸酯、四氢呋喃、酸酐、N-甲基吡咯烷酮、 N-甲基甲酰胺、N-基乙酰胺、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺、环丁砜、二甲亚砜、亚硫酸二甲酯以 及其它含氟、含硫或含不饱和键的环状有机酯类中的一种或多种。13. -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,所述电芯和非水电解液容纳于壳体中,其特征在于,所述非水 电解液为权利要求1-12中任意一项所述的非水电解液。
【专利摘要】本发明提供一种非水电解液及采用该非水电解液的锂离子电池,其中所述非水电解液含有锂盐、有机溶剂和添加剂,其特征在于,所述添加剂为焦磷酸酯;通过本发明所提供的方法制备的非水电解液,具有耐高压性能,而采用了该非水电解液的电池同时具有良好的循环性能。
【IPC分类】H01M10/0567, H01M10/0525
【公开号】CN105336983
【申请号】CN201410373225
【发明人】王圣, 乔飞燕, 黄荣刚
【申请人】比亚迪股份有限公司
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2014年7月31日
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