专利名称：一种新型动力电池用电解液的制作方法
技术领域：
本发明涉及电池电解液技术领域，具体公开了一种新型动力电池用电解液。
背景技术：
0世纪90年代以来，作为一项新技术，混合动力汽车的开发得到了美国、日本及西 欧等许多发达国家和地区的高度重视，并取得了一些重大的成果和进展。2004年我国已 经超过德国成为世界上第三汽车大国，估计今后3-5年内我国会一跃成为世界第二汽车大 国，如不采取措施，随之而来的我国的能源问题、环境问题、交通问题以及健康问题将比现 在严重的多。因此不断完善动力锂离子电池与电动技术对缓解我国以及全球的能源与环境 问题都将具有重要的社会与战略意义。目前，电动汽车的各种特性主要依赖于电池，对电池有如下要求
(1)高体积能量密度，高重量能量密度；
(2)高输出密度，特别是单位重量的输出密度；
(3)优良的循环特性。但是，已有的锂离子二次电池尚不能充分满足这些要求，当务之急是开发高性能 的大型锂离子二次电池。现有的锂离子电池电解液都是由以下几种碳酸酯类有机溶剂混合 而成，如碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲 乙酯(EMC)、碳酸亚乙烯酯(VC)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)、乙酸乙酯(EA)、氟代苯(FB)等，每 种溶剂都有优缺点，不合理的溶剂配方及配比会影响锂离子电池电解液的使用温度。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术不足，在现有的配方体系中添加一种或几种新的 添加剂，来解决锂离子动力电池在高温条件下循环性能不好的问题。本发明的目的是这样实现的
1、新型动力电池用电解液包括以下重量百分比的原料 组分A 导电锂盐8-15%
作用作为锂离子电池电解液的导电锂盐，锂盐是供给锂离子的源泉，可以是六氟磷 酸锂(LiPF6)、四氟硼酸锂(LiBF4)、双草酸硼酸锂(LiBOB)、三(三氟甲基磺酰)甲基锂(LiC (SO2CF3) 3)、三氟甲基磺酸锂(LiCF3SO3)等一种或几种。组分B 有机溶剂75-90%
作用作为锂离子电池电解液的有机溶剂，可以是碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、 碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)、乙酸乙酯(EA)、氟代苯(FB)、氟 代碳酸乙烯酯(FEC)、氯代碳酸乙烯酯(ClEC)乙酰乙酸乙酯、碳酸甲丙酯(MPC)、四氢呋喃 (THF)、碳酸乙丁酯(BEC)、Y-丁内酯(GBL)的任意一种或几种。组分C添加剂 1-10%
作用添加剂有着“用量少(单一使用一般体积比或质量比不超过5% )，见效快”的突出特点，在不增加电池成本的条件下，能显著改善锂离子电池的某些宏观性能。添加剂一般具有以下特点(1)较少用量即能改善电池的一种或几种性能；(2) 对电池性能无副作用，不与电池中其它材料发生副反应；(3)与有机溶剂有较好的相溶性， 有的甚至能完全溶于其中；(4)价格相对较低；(5)无毒性或毒性较小。其中，添加剂可以是碳酸亚乙烯酯(VC)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)、碳酸乙烯亚乙酯 (VEC)、乙酸乙酯(EA)、氟代苯(FB)、1，3-丙磺酸内酯(1，3-PS)、环己基苯(CHB)、甲烷二磺 酸亚甲酯(MMDS)、亚磷酸三苯酯(TTPi)、三(2，2，2-三氟乙基)亚磷酸酯(TTFP)的任 意一种。优选地；新型动力电池用电解液包括以下重量百分比的原料 组分A 导电锂盐1(Γ13%
组分B 有机溶剂8(Γ86% 组分C添加剂3、％
更优选地；新型动力电池用电解液包括以下重量百分比的原料 组分A 导电锂盐12% 组分B 有机溶剂8(Γ85% 组分C添加剂3 5% 2、工艺流程
配制电解液在充氩气的手套箱中(水分< lOppm、氧份< IOppm)中配制锂离子电池电 解液，将高纯有机溶剂按顺序及配比均勻混合，用磁力搅拌器搅拌5 15分钟，加入需要改 进高温性能的添加剂，再将导电锂盐缓慢的加入混合溶液中，搅拌5 15分钟，将配制好的 电解液置入不锈钢的钢瓶中(钢瓶用充高纯氩气抽真空置换三次)，即得到本发明新型锂离 子动力电池电解液。本发明的优点及有益效果是在普通的锂离子电池电解液中加入磺酸亚甲酯类 的有机化合物作为锂离子电池电解液的添加剂，加入量为锂离子电池电解液重量的 10%，使得本发明所述的锂离子电池电解液，可以满足锂离子电池具有很好的高温循环性 能。适用于动力电池，特别是锰酸锂做正极材料的动力电池，能防止高温下熔出的Mn吸附 在负极表面，抑制了阻抗上升，有效提高了循环周期性，可以大大增加其循环寿命。
具体实施例方式下面以具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明不受下述实施例的限定。实施例1
在充氩气的手套箱中(水分< lOppm，氧份< IOppm)中，分别按EC:DMC:EMC=IO: 30:35 (重量比)称取各高纯有机溶剂，有机溶剂占总重量的80%，搅拌10分钟后加入添加剂，为 碳酸亚乙烯酯(VC)，占总重量的2%，环己基苯(CHB)，占总重量的3%，甲烷二磺酸亚甲酯 (MMDS),占总重量的1%然后向混合溶液中加入14%六氟磷酸锂LiPF6(锂盐的浓度为lmol/ L)，再搅拌8分钟即得到本发明新型的动力电池用电解液。实施例2
在充氩气的手套箱中(水分< lOppm，氧份< IOppm)中，分别按EC:DEC:PC=IO: 30:45 (重量比)称取各高纯有机溶剂，有机溶剂占总重量的80%，搅拌10分钟后加入添加剂，为碳
5酸亚乙烯酯(VC)，占总重量的1%，联苯(BP)，占总重量的2%，甲烷二磺酸亚甲酯(MMDS)，占 总重量的2%，亚磷酸三苯酯(TPPi)，占总重量的1%，然后向混合溶液中加入12%六氟磷酸 锂(LiPF6)和2%四氟硼酸锂(LiBF4),再搅拌13分钟即得到本发明新型的动力电池用电解 液。实施例3
在充氩气的手套箱中(水分< lOppm，氧份< IOppm)中，分别按EC:DEC =10:20 (重量 比)称取各高纯有机溶剂，有机溶剂占总重量的78%，搅拌10分钟后加入添加剂，氟代碳酸 乙烯酯(FEC)，占总重量的2%，1,3-丙磺酸内酯(1，3-PS)、占总重量的3%，甲烷二磺酸亚甲 酯(MMDS)，占总重量的2%，三(2，2，2-三氟乙基)亚磷酸酯(TTFP)，占总重量的2%，然 后向混合溶液中加入12%六氟磷酸锂(LiPF6)和1%三氟甲基磺酸锂(LiCF3SO3),再搅拌10 分钟即得到本发明新型的动力电池用电解液。实施例权利要求
1.一种新型动力电池用电解液，其特征在于包括以下重量百分比的原料组分A 导电锂盐8-15%组分B 有机溶剂75-90%组分C 添加剂 1-10%其中，导电锂盐为六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、双草酸硼酸锂、三(三氟甲基磺酰)甲基锂、 三氟甲基磺酸锂的一种或几种；其中，有机溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、乙 酸乙酯、氟代苯、氟代碳酸乙烯酯、氯代碳酸乙烯酯乙酰乙酸乙酯、碳酸甲丙酯、四氢呋喃、 碳酸乙丁酯、Y -丁内酯任意一种或几种，以任意比例混合；其中，添加剂为碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、乙酸乙酯、氟代苯、 1，3_丙磺酸内酯、环己基苯、甲烷二磺酸亚甲酯、亚磷酸三苯酯、三(2，2，2-三氟乙基) 亚磷酸酯的任意一种或几种。
2.根据权利要求1所述的一种新型动力电池用电解液，其特征在于所述添加剂中的 甲烷二磺酸亚甲酯，为白色或类白色晶体或结晶性粉末。
3.根据权利要求1所述的一种新型动力电池用电解液，其特征在于包括以下重量百 分比的原料组分A 导电锂盐六氟磷酸锂和双草酸硼酸锂共计 8 15%组分B 有机溶剂碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯和碳酸甲乙酯和乙酰乙酸乙酯四种 共计75-85%组分C 添加剂甲烷二磺酸亚甲酯广5%。
4.根据权利要求1所述的一种新型动力电池用电解液，其特征在于其中，添加剂为 碳酸亚乙烯酯，占总重量的2%，环己基苯，占总重量的3%，甲烷二磺酸亚甲酯，占总重量的1%。
5.根据权利要求1所述的一种新型动力电池用电解液，其特征在于其中，添加剂为 为碳酸亚乙烯酯，占总重量的1%，联苯，占总重量的2%，甲烷二磺酸亚甲酯，占总重量的2%， 亚磷酸三苯酯，占总重量的1%。
6.根据权利要求1所述的一种新型动力电池用电解液，其特征在于其中，添加剂为 氟代碳酸乙烯酯，占总重量的2%，1，3_丙磺酸内酯、占总重量的3%，甲烷二磺酸亚甲酯，占 总重量的2%，三(2，2，2-三氟乙基)亚磷酸酯，占总重量的洲。
7.根据权利要求1所述的一种新型的锂离子电池电解液，其特征在于其中，添加剂 为碳酸乙烯亚乙酯，占总重量的2%，1,3-丙磺酸内酯、占总重量的2%，甲烷二磺酸亚甲酯， 占总重量的3%。
8.根据权利要求1所述的一种新型动力电池用电解液，其特征在于其制备方法如 下配制电解液在充氩气的手套箱中(水分< lOppm、氧份< IOppm)中配制锂离子电池电 解液，将上述高纯有机溶剂按顺序及配比均勻混合，用磁力搅拌器搅拌5 15分钟，然后向 混合溶液中按顺序加入添加剂，再将导电锂盐缓慢的加入混合溶液中，搅拌5 15分钟，将 配制好的电解液置入不锈钢的钢瓶中，所述钢瓶用充高纯氩气抽真空置换三次，即得到本 发明新型锂离子电池电解液。
9.根据权利要求1所述的一种新型的动力电池用电解液，其特征在于制备方法如下在充氩气的手套箱中(水分< lOppm、氧份< IOppm)中配制锂离子电池 电解液，将上述高纯有机溶剂按顺序及配比均勻混合，用磁力搅拌器搅拌8分钟，然后向混 合溶液中按顺序加入添加剂，再将导电锂盐缓慢的加入混合溶液中，搅拌5分钟，将配制好 的电解液置入不锈钢的钢瓶中(钢瓶用充高纯氩气抽真空置换三次)，即得到本发明新型锂 离子电池电解液。全文摘要
本发明涉及电池电解液技术领域，具体公开了一种新型动力电池用电解液，包括以下重量百分比的原料组分A导电锂盐8-15%；组分B有机溶剂75-90%；组分C添加剂1-10%；本发明在普通的锂离子电池电解液中加入磺酸酯类的有机化合物作为添加剂，并且磺酸酯类有机化合物的加入量为锂离子动力电池电解液重量的1-10%，与8-15%导电锂盐和75-90%有机溶剂进行化学复配，制得的本发明的一种新型动力电池用电解液，具有很好的高温循环性能，可适用于动力电池的使用。特别是锰酸锂做正极材料的动力电池，能防止高温下熔出的Mn吸附在负极表面，抑制了阻抗上升，有效提高了循环周期性，可以大大增加其循环寿命。
文档编号H01M10/0567GK102064344SQ20101059872
公开日2011年5月18日 申请日期2010年12月21日 优先权日2010年12月21日
发明者侯涛, 王超 申请人:东莞市杉杉电池材料有限公司