凝胶电解质电芯、凝胶聚合物锂离子电池及其制备方法,及电动车的制作方法_3

文档序号:9923059阅读:来源:国知局
,在本发明一些更优的实施例中,所述有有机 溶剂的用量占所述混合液C与电解液D总质量之比具体可为:27 %、32%、35%、39 %、41%、 43%、46%、47%、49%、51%、53%、54%、56%、57%、69%、51%、55%、57%、63%、65%、 67.6%、70.2%、74%、78%、81%、83%、85.2%、85.6%、87%、90%、92%、95%或98%。
[0060] 所述复合裡盐可选自但不受限于:六氣憐酸裡化iPFs)、高氯酸裡化iCl化)、六氣神 酸裡化iAsFs)、四氣棚酸裡化iBF4)、四氯侣酸裡化iAia4)、双S氣甲烧横酷亚胺裡化iN (CF3S化)2)、S氣甲基横酸裡化iCF3S〇3)、二草酸棚酸裡化iB(C2〇4)2、氯代四氣棚酸裡 化iBFsCl)、草酸二氣棚酸裡化iODFB)、全氣甲基横酸裡化iCF3S〇3)、氣化裡化iF)、碳酸裡 (LiC〇3)及氯化裡化iCl)等中的一种或几种。所述复合裡盐的用量占所述混合液C与电解液 D总质量之比进一步为:0.1~0.99%、1 %~47%、2%~45%、4.5%~42.5%、7.6%~ 41 %、8%~39%、11 %~37%、15.1 %~36.7%、39%~41 %或45%~50%等,在本发明一 些更优的实施例中,所述复合裡盐的用量占所述混合液C与电解液D总质量之比具体可为: 1%、2.6%、4.7%、5.1%、5.6%、7%、11.5%、13.3%、15.7%、16.8%、17.6%、19.8%、 21.5 %'23.4%'25.3 %'26.8%'29.3 %'30.5 %'32.4%'34.1%'35%'40%'41.2%、 43.2%'45.7%'46.8%'47.3%'49.7%或50%。
[0061] 所述增塑剂可选自但不受限于:碳酸丙締醋(PC)、碳酸乙締醋化C)、l ,4-下内醋 (丫-化)、碳酸二乙醋(DEC)、碳酸二甲醋(DMC)、碳酸甲乙醋化MC)、碳酸甲丙醋(EMP)及乙酸 乙醋化A)等中的一种或几种。所述增塑剂的用量占所述混合液C与电解液D总质量之比进一 步为:1%~53%、9%~48%、4.9%~16.5%、8.7%~12.3%、10.6%~21%、18%~ 26.4%'16% ~38.5%'13% ~36.5%'36.5 % ~41.2%'20.6 % ~41.1 %'41% ~57 %或 53.5%~60%等,在本发明一些更优的实施例中,所述增塑剂的用量占所述混合液C与电解 液 D 总质量之比具体可为:1%、2.6%、4.5%、5.4%、5.8%、6.3%、7.4%、8.7%、9.5%、 9.96%'10.0%'10.6%'10.8%'11.4%'11.7%'12.8%'13.6%'14.9%'15.2%'16.7%、 17.8%'19.7%'20.8%'21.2%'22.5%'26.5%'29.6%'30.9%'33.5%'35.6%'36.7%、 37.7%'39.6%'41.3%'42.5 %'43.4%'44.5 %'47.6 %'49.9%'52.3%'56%'57.3%、 58.7%'60%'62.3%'64.6%'65.7 %'70.1%'72.5 %'74.1%'78.2%'79.5%'80.2%、 83.2%、85.1%、86.4%、87.2%、88.9%或89%。在本发明一些实施例中,所述增塑剂可作 为所述电解液D的主要溶剂。
[0062] 所述无机材料纳米颗粒可选自但不受限于:纳米二氧化娃(Si〇2)、二氧化铁 (Ti化)、S氧化二侣(Ab化)、偏侣酸裡化iAl〇2)、沸石、氮化裡化isN)及铁酸领(BaTi〇3)等中 的一种或几种。所述无机材料纳米颗粒的用量占所述混合液C与电解液D总质量之比进一步 为:0.001 %~39%、2%~37%'4.5%~34.5%'1.2%~12.5%'12.5%~14.5%'15%~ 23.1 %、23.5%~35.2%、29.1 %~34%或34%~40%等,在本发明一些更优的实施例中, 所述无机材料纳米颗粒的用量占所述混合液C与电解液D总质量之比具体可为:0 . OOl %、 0.008%、0.013%、0.015%、0.021%、0.032%、0.045%、0.0985%、0.25%、0.56%、 0.78%、0.93%、1%、2.3%、3.4%、5%、5.6%、5.8%、8.1%、8.9%、9.1%、9.6%、10.2%、 10.4%'10.5%'15.6%'17.5%'18.3%'19.3%'20.6%'23.8%'25.7%'28.8%'29.1%、 32.1 %'33.4%'35.6%'37.4%'38.3%'39.1%'39.6%或40%。
[0063] 所述抗氧化剂可选自但不受限于抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1076、抗氧剂 B900、抗氧剂3114、抗氧剂1098及抗氧剂245等中的一种或几种的混合液。在本发明中一些 较优的实施例中,所述抗氧化剂的用量占所述混合液C与电解液D总质量之比进一步为: 0.001%~18%、0.0022%~15%、0.01%~11%、0.04%~9%、0.07%~8.6%、0.1%~ 3.4%或1%~3%等,在本发明一些更优的实施例中,所述抗氧化剂的用量占所述混合液C 与电解液 D 总质量之比具体可为:0.001 %、0.024%、0.0 l %、0.0"%、0.056 %、0.07 %、 0.1 %'0.13%'0.21%'0.54%'0.8%、1 %、5%'8.2%'10.1 %'13.4%'15.6%'17.8%、 18.1%、19.6% 或 20%。
[0064] 所述表面活性添加剂可选自但不受限于:氣表面活性剂(FS3100)、润湿剂 (Dynol607)、润湿剂(Dynol980)、润湿剂化nviroGem360)、簇甲基纤维素钢盐(CMC-Na)、硫 酸脂盐类(如丙締腊-EPDM橡胶-苯乙締共聚物(AES)表面活性剂、硫酸醋钢、脂肪醇聚氧乙 締酸(AE0-9))、挪油脂肪酸二乙醇酷胺、聚酸改性聚二甲基硅氧烷、烷基酪聚氧乙締酸(0P- 10)、1-十二烷基氮杂环庚烧-2-酬W及各类含氣类表面活性添加剂等中的一种或几种。所 述表面活性添加剂的用量占所述混合液C与电解液D总质量之比进一步为:0.001%~48%、 3% ~46%、4.6% ~46.5%、8.6% ~42.3%、9.6% ~38.5%、11 %~36.6%、12% ~ 35.8%、37%~42.5%、12%~20.3%或42.5%~50%等,在本发明一些更优的实施例中, 所述表面活性添加剂的用量占所述混合液C与电解液D总质量之比具体可为:0.001 %、 0.007%、0.016%、0.023%、0.031%、0.041%、0.065%、0.0985%、0.21%、0.49%、 0.85 %、0.97 %、1%'2.3%'4.4%'5.7%'5.9%'6.1%'7.3%'8.6%'9.3%'10.2%、 11.6%'12.4%、13.3%、14.7%'15.8%'16.5%、17.1 %'17.9%'18.2%'18.5%'20.9%、 23.5%'26.4%'29.1%、30%'33.5%'37.6%'38.9%'42.2%、46%'47.3%'48.9%或 50%。
[0065] 所述阻燃添加剂可选自但不受限于憐酸S甲醋(TMP)、憐酸S乙醋(TEP)、憐酸S 苯醋(TPP)和憐酸S下醋(TBP)、一氣代甲基碳酸乙締醋(C出F-EC)、二氣代甲基碳酸乙締醋 (CHF2-EC)及S氣代甲基碳酸乙締醋(C的-EC)等中的一种或几种。在一些较优的实施例中, 所述阻燃添加剂的种类与用量可根据所设计的电池需求进行添加。所述阻燃添加剂的用量 占所述混合液C与电解液D总质量之比进一步为:0.001%~19.8%、2.6%~19%、3.1%~ 18.7%'3.7% ~17.6%'4.5% ~15.6%'5.6% ~14.3%、1% ~5.6%'5.6% ~12.4%、 12.5%~18.4%、18.4%~19.6%或15.3%~20%等,在本发明一些更优的实施例中,所述 阻燃添加剂的用量占所述混合液C与电解液D总质量之比具体可为:0.001%、0.007%、 0.016%、0.023%、0.031%、0.041%、0.065%、0.0985%、0.21%、0.49%、0.85%、1.0%、 4.3%、5.6%、5.9%、6%、7%'8.9%'9.1%'9.7%'10.1%'10.4%'11.5%'12.6%、 12.9%'13.1%'13.6%'14%'15%'15.6%'15.7%'16.1%'16.5%'16.8%'17.2%、 17.6%'18.9%'19.2%'19.7%或20%。
[0066] 所述成膜添加剂可选自但不受限于如下材料中的一种或几种的混合液:
[0067] a)气体成膜添加剂:二氧化硫(S化)、二氧化碳(0)2)、一氧化碳(CO)及二硫化碳 (CS2)等;
[006引b)液体成膜添加剂:亚硫酸脂类化8、口5、015、065)、苯甲酸、碳酸亚乙締醋(¥0、四 氯乙締(TCE)、丙締酸腊、醋酸乙締醋(VA)、二甲亚飘、环丙基亚飘、亚硝酸甲胺(ANN)、嚷吩、 乙締二氧嚷吩、联苯、O-S联苯、m-S联苯、氣代碳酸乙締醋及DMSM等;
[0069] C)固体类:碳酸裡(Li2C〇3)、氧化裡(Li2〇)、高氯酸钢(化Cl〇4)、碳酸钟化2C〇3)、六 氣憐酸银(AgPF6)、S氣甲基横酸铜(CuTF)、S氣甲基横酷巧Ca(TFSA)2、氯化钢(化0)、^甲 基硅烷棚酸裡及娃酸裡化i2Si化)等。所述成膜添加剂的用量占所述混合液C与电解液D总质 量之比进一步为:0.001 % ~19.7%、2.5 % ~19.1 %、3.1 % ~17.7 %、4.1 % ~16.9%、 4.5% ~15.6%、5% ~14.5%、6% ~12.6%'6.6% ~11.9%'12.3% ~15.5%'15.4% ~ 17.6 %或17.3 %~20 %等,在本发明一些更优的实施例中,所述成膜添加剂的用量占所述 混合液C与电解液D总质量之比具体可为0.001%、0.007 %、0.016%、0.023%、0.031%、 0.041%、0.065%、0.0985%、0.21%、0.49%、0.85%、1.0%、4.2%、5.0%、5.4%、6.3%、 7.2%'8.3%'9.1%'9.3%'10.1%'10.4%'11.5%'12.5%'12.8%'13.2%'13.4%、 14.1%'15.3%'15.7%'15.9%'16.1%'16.4%'16.7%'17.3%'17.7%'18.7%'19.1%、 19.7%或 20%。
[0070] 所述防过充添加剂可选自但不受限于如下材料中的一种或几种的混合液:
[0071] a)烷基与芳香环相连,如环已基苯、异丙苯、叔下苯及叔戊苯等;
[0072] b)芳香环上含面,如氣苯、二氣苯、=氣苯及氯苯等;
[0073] C)芳香环上有烷氧基,如苯甲酸、氣代苯甲酸、二甲氧基苯及二乙氧基苯等;
[0074] d)芳香簇酸醋,如邻苯二甲酸二下醋;
[0075] e)含苯环的簇酸醋,如碳
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