用于4.5v锂离子电池电解液的制作方法
【专利摘要】本发明涉及用于4.5V锂离子电池电解液，成分：有机溶剂80~89%，锂盐10~15%，添加剂0.1~5.0%；添加剂为腈类化合物，腈类化合物是丁二腈、己二腈、葵二腈、丙烯腈、环己基腈、1,2-环己基二腈、邻苯二腈、氰基吡啶中的一种。添加剂有效的改善锂离子电池高压循环性能，可将普通电解液的电压提高至4.5V，效果明显。电解液在4.5V高电压下不易分解，显著提高锂离子电池的循环性能，同时对电池容量的影响较小。
【专利说明】用于4.5V锂离子电池电解液
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于4.5V锂离子电池电解液，属于锂离子电池【技术领域】。
【背景技术】
[0002]锂离子电池作为一种新型绿色高能电池，因具有工作电压高、比容量大、循环寿命长、自放电率低、无记忆效应及对环境友好等优点，被广泛应用于移动电话、摄像机、笔记本电脑等便携式设备。随着在电动汽车、无绳电动工具及军事上的应用，对锂离子电池的能量密度提出了更高的要求，而LiNiMn04、LiNiCoMn02、LiCoP04能够在较高的电压下发生锂离子的脱嵌反应，因此为提高锂离子电池的能量密度带来了新的希望。但是锂离子电池的电解液在高电压下容易分解，导致锂离子电池的充放电效率低，循环性能差，制约了高电压锂离子电池的进一步发展，因此需开发适合高电压正极材料使用高电压电解液，将具有重要的意义。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种用于4.5V锂离子电池电解液。
[0004]本发明的目的通过以下技术方案来实现:
用于4.5V锂离子电池电解液，包含以下重量百分比成分:有机溶剂8(T89%，锂盐1(T15%，添加剂0.r5.0% ;所述添加剂为腈类化合物，腈类化合物是丁二腈、己二腈、葵二腈、丙烯腈、环己基腈、1，2-环己基二腈、邻苯二腈、氰基吡啶中的一种。
[0005]进一步地，上述的用于4.5V锂离子电池电解液，所述有机溶剂为碳酸酯类溶剂。
[0006]更进一步地，上述的用于4.5V锂离子电池电解液，所述锂盐为LiC104、LiBF4,LiPF6, LiBOB, LiODFB, LiN (CF3SO2) 2 中的一种，锂盐浓度为 0.8?1.2M。
[0007]本发明技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在:
本发明所用添加剂有效的改善锂离子电池高压循环性能，可将普通电解液的电压提高至4.5V，效果明显。电解液在4.5V高电压下不易分解，显著提高锂离子电池的循环性能，同时对电池容量的影响较小。
【具体实施方式】
[0008]用于4.5V锂离子电池电解液，成分:有机溶剂80?89%，锂盐10?15%，添加剂
0.rs.0% ;添加剂为腈类化合物，腈类化合物是丁二腈、己二腈、葵二腈、丙烯腈、环己基腈、1，2-环己基二腈、邻苯二腈、氰基吡啶中的一种。有机溶剂为碳酸酯类溶剂。锂盐为LiC104、LiBF4, LiPF6, LiBOB, LiODFB, LiN (CF3SO2) 2 中的一种，优选 LiPF6,锂盐浓度为 0.8?1.2M。
[0009]实施例1
4.5V高电压下不易分解的锂离子电池电解液，包含一种腈类化合物，其为丁二腈，高电压添加剂在用于锂离子电池电解液中时，在电解液中所占的质量百分比为0.1%。电解液中的有机溶剂为碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)和碳酸甲乙酯(EMC)的混合物，其中EC、DMC和EMC的质量比为40%:40%:20%。锂离子电池的电解质分别为1.0 M的LiPF6记为电解液B,未添加添加剂的电解液记为A。
[0010]将A、B两种电解液注入到正极为LiCoPO4,负极为人造石墨的铝壳锂离子电池中(标称容量为650Ah)，在3.(T4.5V电压范围内进行0.5C充放电循环。使用A电解液的电池循环200周之后容量保持率在35%左右，而使用B电解液的电池容量保持率达到85%以上。
[0011]实施例2
4.5V高电压下不易分解的锂离子电池电解液，包含一种腈类化合物，其为环己基腈，所述的高电压添加剂在用于锂离子电池电解液中时，在电解液中所占的质量百分比为2.0%。电解液中的有机溶剂为碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)和碳酸甲乙酯(EMC)的混合物，其中EC、DMC和EMC的质量比为40%:40%:20%。锂离子电池的电解质为1.0 M的LiPF6记为电解液C。
[0012]将C电解液注入到正极为LiCoPO4,负极为人造石墨的铝壳锂离子电池中(标称容量为650Ah)，在3.(T4.5V电压范围内进行IC充放电循环。电解液的电池循环200周之后电池容量保持率达到75%以上。
[0013]实施例3
4.5V高电压下不易分解的锂离子电池电解液，包含一种腈类化合物，其为邻苯二腈，所述的高电压添加剂在用于锂离子电池电解液中时，在电解液中所占的质量百分比为1.5%。电解液中的有机溶剂为碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)和碳酸甲乙酯(EMC)的混合物，其中EC、DMC和EMC的质量比为40%:40%:20%。锂离子电池的电解质为1.0 M的LiPF6记为电解液D。
[0014]将D电解液注入到正极为LiCoPO4，负极为人造石墨的铝壳锂离子电池中(标称容量为650Ah)，在3.(T4.5V电压范围内进行IC充放电循环，电解液的电池循环200周之后电池容量保持率达到80%以上。
[0015]实施例4
4.5V高电压下不易分解的锂离子电池电解液，包含一种腈类化合物，其为丙烯腈，所述的高电压添加剂在用于锂离子电池电解液中时，在电解液中所占的质量百分比为1.0%。电解液中的有机溶剂为碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)和碳酸甲乙酯(EMC)的混合物，其中EC,DMC和EMC的质量比为40%:40%:20%o锂离子电池的电解质为1.0 M的LiPF6记为电解液E。
[0016]将E电解液注入到正极为LiCoPO4,负极为人造石墨的铝壳锂离子电池中(标称容量为650Ah)，在3.(T4.5V电压范围内进行IC充放电循环。电解液的电池循环200周之后电池容量保持率达到78%以上。
[0017]上述实施例1?4的电解液进行测试比较，结果如下表I。
[0018]注:表中电解液均采用溶剂EC、DMC和EMC的质量比为40%:40%:20%，电解液锂盐浓度为1.0 M0
[0019]表I
【权利要求】
1.用于4.5V锂离子电池电解液，其特征在于包含以下重量百分比成分:有机溶剂80?89%，锂盐10?15%，添加剂0.r5.0% ;所述添加剂为腈类化合物，腈类化合物是丁二腈、己二腈、葵二腈、丙烯腈、环己基腈、1，2-环己基二腈、邻苯二腈、氰基吡啶中的一种。
2.根据权利要求1所述的用于4.5V锂离子电池电解液，其特征在于:所述有机溶剂为碳酸酯类溶剂。
3.根据权利要求1所述的用于4.5V锂离子电池电解液，其特征在于:所述锂盐为LiClO4, LiBF4, LiPF6, LiBOB, LiODFB, LiN(CF3SO2) 2 中的一种，锂盐浓度为 0.8?1.2M。
【文档编号】H01M10/0567GK103441303SQ201310383383
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年8月29日 优先权日:2013年8月29日
【发明者】刘明贤, 徐海林, 肖军 申请人:嘉德力电源科技（苏州）有限公司