一种高电压快充型锂离子电池的非水电解液的制作方法_2

文档序号:9923062阅读:来源:国知局
的裡离子电池的非水电解液,在W上非水电解液中加入溶剂总质量3%的FEC,2%LIFSI, 3%丙横酸内醋,2%的己二腊1.5,均匀混合后,得到高电压裡离子非水电解液。
[0033] W下其他实施例及对比例的配制方法参照实施例1的配制方法进行。
[0034] 其中,FEC(CAS: 114435-02-8)、1,3,5戊S甲腊(4379-04-8)、1,2,3丙S甲腊 (62872-44-0)、1,3,6己烧S腊(1772-25-4)、1,3丙締横酸内醋(21806-61-1),1,3丙横酸内 醋,1,8糞横酸内醋(83-31-8 ),1,4下横酸内醋(1633-83-6 )、1,4下横酸内醋(CAS: 1633-83-6)、甲烧二横酸亚甲醋(CAS: 99591-74-9)、1,4-下二醇硫酸醋、丙締基-1,3-横酸内醋(CAS: 21806-61-1)等材料购自于百灵威科技有限公司,DFEC(CAS: 311810-76-1),购自苏威(上 海)有限公司,双五氣乙基横酸亚胺裡化i(C2FsS〇2)2N)、=氣甲基五氣乙基横酸亚胺裡化i (C的S〇2) (C2F5SO2 )N)、双S氣甲基横酸亚胺裡化i (C的S〇2)2N)、双(氣横酷)亚胺裡化iFSI)购 自苏州亚科化学试剂股份有限公司。
[0(X3日]表1:实施例1-5的组分含量表
[0038] 表2:对比例1-3的组分含量表
[0039]
[0040] 性能测试
[0041] 正极片的制备:制备裡离子电池的正极极片:将质量百分比为3%的聚偏氣乙締 (PVDF)溶解于1-甲基-9-化咯烧酬溶液中,将质量百分比96%的钻酸裡化iCo〇2)、质量百分 比3%导电剂炭黑加入上述溶液并混合均匀,将混制的浆料涂布在侣锥构成的正极集流体 的两面后,烘干压制作为正极极片,正极的压实密度为4.05g/cm 3。
[0042] 负极极片的制备:将质量百分比为4%SBR(聚苯乙締、下二締悬浮液)的粘结剂、质 量百分比为1%CMC(簇甲基纤维素钢)的增稠剂溶于水溶液中,将质量百分比为95%石墨加 入上述溶液,混合均匀,将混制的浆料涂布在铜锥构成的负极集流体的两面后,烘干压制作 为负极极片。
[0043] 干电忍W高压钻酸裡为正极,W石墨为负极,微孔聚乙締薄膜为隔膜制成方形干 电忍。将干电忍在80-85°C烘箱烘干48小时后移入手套箱待用。分别将上述各实施例和比较 例所得电解液注入上述烘干好的干电忍,然后静置24小时,预充一次化成,封口,二次化成 后,得到实施例和比较例实验电池。
[0044] 高电压2C快充循环性能测试在室溫25±2°C,相对湿度45-75%的条件下对实施例 和比较例实验电池进行3-4.35V电池循环性能测试,测试步骤为:a.2C恒流充电到4.35V,然 后恒压充电至截止电流0.05C;静置10分钟;b. IC恒流放电到3. OV,静置10分钟;C.循环步骤 a和b,循环次数为300-400次。测试结果见附表1。
[0045] 高电压2C快充循环性能测试在室溫25±2°C,相对湿度45-75%的条件下对实施例 和比较例实验电池进行3-4.35V电池循环性能测试,测试步骤为:
[0046] a.2C恒流充电到4.35V,然后恒压充电至截止电流0.05C;静置10分钟;
[0047] b. 1C恒流放电到3. OV,静置10分钟;
[004引C.循环步骤a和b,循环次数为300-400次。测试结果见附表1。
[0049]高溫储存性能测试,在室溫25 ± 2°C,相对湿度45-75 %的条件下对实施例和比较 例实验电池进行3-4.35V电池循环性能测试,测试步骤为:
[0化0] a. IC恒流充电到4.35V,然后恒压充电至截止电流0.05C测试电池厚度;
[0051] b将电池转移至85°C恒溫箱中,储存4H后测试电池冷却后厚度,计算冷测厚度膨胀 率。
[0052] 从表2高电压快充循环性能测试数据、高溫45°高电压2C快充循环性能测试数据及 60°C7天高溫储存数据可知,采用本发明非水电解液的实施例电池300次循环后的容量保持 率大于80%,85°4H高溫存货的厚度膨胀率在5% W下,满足电池的实际使用需求;而采用现 有技术电解液的比较例电池的容量保持率偏低,并且没办法同时兼顾高溫快充性能和常溫 快充性能。从结果可W看出,单独采用正极成膜添加剂、有机腊、氣代碳酸醋类添加剂中一 种、两种、立种的时候,电池的常溫快充循环性能、高溫快充循环性能和高溫储存性能没办 法达到我们的使用要求,但通过四种添加剂的联合使用,可W达到兼顾常溫及高溫快充循 环性能的同时,具有非常好的高溫储存性能。
[0053] 表2:实施例和对比例循环测试结果
[0055]本发明W上实施例的电解液中所使用的正极成膜添加剂、氣代醋、有机腊类、双 (多氣烷氧基横酷)亚胺裡盐,可W协同改善电压下电池的常溫及高溫快充循环性能性能, 同时可W改善高溫存储性能,因此,本发明的电解液体系在较高充放电电压下具有高放电 容量,良好的常溫、高溫快充循环性能及高溫储存性能。
[0056] 本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果:
[0057] (1)使用本发明W上高电压裡离子电池的非水电解液制备得到的高电压裡电池常 溫及高溫2C及W上倍率快充循环性能较好。
[0058] (2)使用本发明W上高电压裡离子电池的非水电解液制备得到的高电压裡电池高 溫存储性能较好。
[0059] (3)使用本发明W上高电压裡离子电池的非水电解液成本相对适中。
【主权项】
1. 一种高电压快充型裡离子电池的非水电解液,其特征在于,包括溶剂、常用裡盐、正 极成膜添加剂、双(多氣烷氧基横酷)亚胺裡盐、氣代醋类添加剂和有机腊类添加剂,其中, 溶剂 100重量份; 正板成膜添加剂 0. 2-10重臺份; 双(多氣掠氧基鴻醜)亚胺键盐 0. 2-10重量份; 氣代碳酸爾类添加剂 0. 2-10重量份; 有机睛类添加剂 0. 2-10重量份; 溶剂为环状碳酸醋和/或链状碳酸醋,常用裡盐在溶剂中的摩尔浓度为0.8-1.5mol/L。2. 根据权利要求1所述的非水电解液,其特征在于,所述的环状碳酸醋为碳酸乙締醋、 碳酸丙締醋、氣代碳酸乙締醋和丫-下内醋中的至少一种。3. 根据权利要求1所述的非水电解液,所述的链状碳酸醋为碳酸二甲醋、碳酸二乙醋、 碳酸甲乙醋、碳酸甲丙醋和碳酸乙丙醋中的至少一种。4. 根据权利要求1所述的非水电解液,其特征在于,所述的氣代碳酸醋类添加剂为氣代 碳酸乙締醋和/或二氣代碳酸乙締醋。5. 根据权利要求1所述的非水电解液,其特征在于,所述的双(多氣烷氧基横酷)亚胺裡 盐为双五氣乙基横酸亚胺裡、Ξ氣甲基五氣乙基横酸亚胺裡、双Ξ氣甲基横酸亚胺裡和双 (氣横酷)亚胺裡中的至少一种。 根据权利要求1所述的非水电解液,其特征在于,所述的有机腊类添加为下二腊、己二 腊、戊二腊、3,3'-氧二丙腊、乙二醇双(丙腊)酸、1,2,3-二(2-氛氧基)丙烷、1,3,5戊二甲 腊、1,2,3丙二甲腊、1,3,6己烧二腊中的至少一种。6. 根据权利要求1所述的非水电解液,其特征在于,所述的正极成膜添加剂是乙締基碳 酸乙締醋、甲烧二横酸亚甲醋、Ξ(Ξ甲基硅烷)棚酸醋、Ξ(Ξ甲基硅烷)憐酸醋和Ξ(Ξ甲 基硅烷)憐酸醋中的至少一种。7. 根据权利要求1所述的非水电解液,其特征在于,所述常用裡盐为LiPF6、LiBF4、 ^打〇4、^43。6、^808,^0。08和^口。祀2〇4中的至少一种。8. 根据权利要求1所述的非水电解液,其特征在于,包括常用裡电池电解液添加剂,常 用裡电池电解液添加剂的含量为0-10重量份;常用裡电池电解液添加剂为碳酸亚乙締醋、 硫酸乙締醋,亚硫酸乙締醋、1,3丙横酸内醋、1,3丙締横酸内醋、1,4下横酸内醋、1,4-下二 醇硫酸醋和丙締基-1,3-横酸内醋中的至少一种。
【专利摘要】本发明公开了一种高电压快充型锂离子电池的非水电解液,包括溶剂、常用锂盐、正极成膜添加剂、双(多氟烷氧基磺酰)亚胺锂盐、氟代酯类添加剂、有机腈类添加剂和锂电池电解液添加剂;其中,溶剂100重量份;正极成膜添加剂0.2-10重量份;双(多氟烷氧基磺酰)亚胺锂盐0.2-10重量份;氟代碳酸酯类添加剂0.2-10重量份;有机腈类添加剂0.2-10重量份;溶剂为环状碳酸酯和/或链状碳酸酯,常用锂盐在溶剂中的摩尔浓度为0.8-1.5mol/L。本发明可以提高电解液的耐氧化性和浸润性、初次化成时的正极SEI膜的耐氧化性,负极SEI膜的稳定性,明显改善高电压电解液常温快充循环、高温45°快充循环和高温存储性能。
【IPC分类】H01M10/0567
【公开号】CN105703007
【申请号】CN201610192798
【发明人】王霹霹, 戴晓兵
【申请人】珠海市赛纬电子材料股份有限公司
【公开日】2016年6月22日
【申请日】2016年3月30日
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