一种超低温放电的新型锂离子电池的电解液的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种超低温放电的新型锂离子电池的电解液，该电解液包括以下重量百分比的原料：组分A：导电锂盐10～15％；组分B：有机溶剂80～90％，组分C添加剂2％～8％，该电解液具有很高的电化学稳定性。凝固点降低，提高离子迁移能力，提高电导率，减小锂离子传递的阻力，提高电解液在低温条件下对隔膜的浸润性及锂离子对隔膜的穿透性。使电解液具有-50℃的环境中也能正常工作且性能平稳、循环指标优良等特点。
【专利说明】一种超低温放电的新型锂离子电池的电解液
【技术领域】
[0001]本发明属于锂离子电池【技术领域】，具体涉及一种超低温放电的新型锂离子电池的电解
【背景技术】
[0002]随着锂离子电池市场化不断深入，人们对电池性能的期望越来越高。目前商品化锂离子电池已很难满足诸如电动车、航天技术和军事等重要领域的需要，主要原因之一就是电池在高、低温下性能不佳，一次拓宽工作温度议程为锂离子电池关注的重点问题。
[0003]由于电解液入手来改善温度性能已经被证明是可行的技术途径，这是因为作为在电池内起到传到作用的离子导体，电解液的性能及其正负极形成的界面状况很大程度上影响电池温度性能。近年来，国内外研究机构围绕此问题开展了较多的工作，取得了许多进展和经验，但还需对领域进行更深入的研究。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是通过使用氟代类碳酸酯溶剂提高锂离子电解液的离子迁移能力，提高电导率，减小锂离子传递的阻力，提高电解液在低温条件下对隔膜的浸润性及锂离子对隔膜的穿透性。采用该电解液的锂离子电池超低温循环性能，容量保持率都显著提高。
[0005]本发明的目的可以通过以下措施达到:
[0006]一种超低温放电的新型锂离子电池的电解液，其特征在于:由以下组分组成:
[0007]组分A:导电锂盐10?15% ；
[0008]组分B:有机溶剂80?90 % ;
[0009]组分C添加剂2 %?8 % ;
[0010]该电解液在-50°C时50次循环容量保持率为64.3%,0.2C放电量为61.7%
[0011]所述导电锂盐选自:六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、高氯酸锂、六氟砷酸锂、二草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、二(三氟甲基磺酰)亚胺锂中的至少一种。
[0012]所述有机溶剂为碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和甲酸乙酯的混合物，所述碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和甲酸乙酯的质量比约为1: 4: 4: 4)
[0013]所述添加剂为氟代碳酸酯类溶剂，该氟代碳酸酯类溶剂包选自一氟代甲基碳酸乙烯酯、二氟代碳酸乙烯酯、三氟代碳酸乙烯酯、氟代碳酸丙烯酯、4-三氟代甲基碳酸乙烯酯、二(三氟甲基)碳酸酯、二(2，2，2)_三氟乙基碳酸酯中的一种或多种。
[0014]有益效果:
[0015]由于氟代碳酸酯类溶剂具有强电负性和弱极性，电解液具有很高的电化学稳定性。凝固点降低，提高离子迁移能力，提高电导率，减小锂离子传递的阻力，提高电解液在低温条件下对隔膜的浸润性及锂离子对隔膜的穿透性。使电解液具有在_50°C的环境中也能正常工作且性能平稳、循环指标优良等特点。【具体实施方式】
[0016]下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
[0017]下面通过实施例，对本发明做进一步描述。
[0018]1、实施例1:
[0019]质量百分数为2%的氟代碳酸丙烯酯和11%的六氟磷酸锂溶于87%的有机溶剂(碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和甲酸乙酯质量比为1:4:4:4)中，混合均匀后制成电解液。
[0020]2、实施例 2:
[0021]质量百分数为3%的一氟代甲基碳酸乙烯酯和13%的六氟磷酸锂溶于84%的有机溶剂(碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和甲酸乙酯质量比为1:4:4:4)中，混合均匀后制成电解液。
[0022]3、实施例 3:
[0023]质量百分数为5%的4-三氟代甲基碳酸乙烯酯和13.5%的六氟磷酸锂溶于81.5%的有机溶剂(碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和甲酸乙酯质量比为1:4:4:4)中，混合均匀后制成电解液。
[0024]4、实施例 4:
[0025]质量百分数为4%的二(三氟甲基)碳酸酯和13%的六氟磷酸锂溶于83%的有机溶剂(碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和甲酸乙酯质量比为1:4:4:4)中，混合均匀后制成电解液。
[0026]5、实施例 5:
[0027]质量百分数为3%二(2，2，2)_三氟乙基碳酸酯，4%二氟代碳酸乙烯酯和11.5%的六氟磷酸锂溶于81.5%的有机溶剂(碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和甲酸乙酯质量比为1:4:4:4)中，混合均勾后制成电解液。
[0028]6、比较例:
[0029]质量百分数11.5%的六氟磷酸锂溶于88.5%的有机溶剂(碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯质量比为、甲酸乙酯质量比为1:4:4:4)中，混合均匀后制成电解液。
[0030]将实施例和比较例所述的电解液注入钴酸锂电池后，_50°C高温实验数据如下:
[0031]
【权利要求】
1.一种超低温放电的新型锂离子电池的电解液，其特征在于:由以下组分组成: 组分A:导电锂盐10?15% ； 组分B:有机溶剂80?90% ; 组分C添加剂2%?8% ; 该电解液在_50°C时50次循环容量保持率为64.3%,0.2C放电量为61.7%。
2.如权利要求1所述的一种超低温放电的新型锂离子电池的电解液，其特征在于所述导电锂盐选自:六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、高氯酸锂、六氟砷酸锂、二草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、二(三氟甲基磺酰)亚胺锂中的至少一种。
3.如权利要求1所述的一种超低温放电的新型锂离子电池的电解液，其特征在于所述有机溶剂为碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和甲酸乙酯的混合物，所述碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和甲酸乙酯的质量比约为1:4:4:4。
4.如权利要求1所述的一种超低温放电的新型锂离子电池的电解液，其特征是所述添加剂为氟代碳酸酯类溶剂，该氟代碳酸酯类溶剂包选自一氟代甲基碳酸乙烯酯、二氟代碳酸乙烯酯、三氟代碳酸乙烯酯、氟代碳酸丙烯酯、4-三氟代甲基碳酸乙烯酯、二(三氟甲基)碳酸酯、二(2，2，2)-三氟乙基碳酸酯的一种或多种。
【文档编号】H01M10/0567GK103647110SQ201310645684
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年12月6日 优先权日:2013年12月6日
【发明者】吕秀夯, 闫晓宾 申请人:华瑞(新乡)化工有限公司