一种锂离子电池的高倍率电解液的制作方法

文档序号:16995462发布日期:2019-03-02 01:19阅读:288来源:国知局

本发明属于锂电池技术领域,特别是涉及一种锂离子电池的高倍率电解液。



背景技术:

锂离子电池具有比能量高、比功率大、循环寿命长等特点。目前,锂离子电池已被广泛应用于消费类电子产品等领域。随着新能源汽车的发展,锂离子电池在动力领域也越来越普遍,将会具有更大的开发潜力和市场前景。

现有技术中,一般通过增加添加剂来提高锂电池的倍率,针对高倍率锂电池一般使用两种添加剂:一、成膜添加剂(如vc、ps等),二、表面活性剂,加入这两种添加剂的目的是除为了改善电解液与sei膜的界面,降低sei膜的阻抗,还为了加快电解液润湿极片、隔膜和改善锂离子在大电流放电时在电解液本体溶液中的迁移环境及在极片中扩散环境,进而提高锂离子电池的倍率性能,而这两种添加剂含量不可过高,否则会影响电池的循环等性能,还会增加成本。



技术实现要素:

本发明的目的就在于克服上述不足,提供一种锂离子电池的高倍率电解液。

为达到上述目的,本发明是按照以下技术方案实施的:

一种锂离子电池的高倍率电解液,所述电解液包括电解质锂盐、有机溶剂、阻燃添加剂;

所述电解质锂盐为六氟磷酸锂和双氟磺酰亚胺锂的混合物;

所述有机溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸丁烯酯、碳酸甲丙酯中、碳酸丙烯酯的两种或多种;

所述阻燃添加剂包括氟代碳酸乙烯酯、乙氧基五氟环三磷腈、三氟甲基磺酸锂中的一种;

所述电解质锂盐的添加量为1mol/l~1.7mol/l;所述阻燃添加剂的添加量占电解液质量的1%~5%。

优选的,所述电解质锂盐中的六氟磷酸锂和双氟磺酰亚胺锂的摩尔比为12:1~12:5。

优选的,所述有机溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯的混合物;所述碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯的的质量比为1:1:1。

优选的,所述有机溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯的混合物;所述碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯的质量比为1:0.4:0.5:1。

优选的,所述有机溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯的混合物;所述碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯的质量比为1:1:2。

本发明的作用原理:

本发明的电解质锂盐采用的为六氟磷酸锂和双氟磺酰亚胺锂的混合物,双氟磺酰亚胺锂具有比六氟磷酸锂更好的热稳定性、导离子能力及更高的锂离子的迁移数,但由于双氟磺酰亚胺锂的成本较高,因此将双氟磺酰亚胺锂作为辅助锂盐与六氟磷酸锂混合使用。

双氟磺酰亚胺锂加入到六氟磷酸锂中,制作成电解液,能够提高电解液的电导率以及锂离子迁移数,电解液中可迁移的锂离子的数目增多,浓差极化减弱;同时双氟磺酰亚胺锂有助于降低电极表面膜阻抗,形成稳定的导电性能好的钝化膜;另由于锂离子的增多以及形成阻抗较低的钝化膜的,这些因素使得电解液的倍率提高,更加适用于高功率的锂离子电池。

同时,本发明增加了阻燃添加剂的使用,对于高倍率的电解液的使用更增加了其安全性能。

与现有技术相比,本发明的有益效果为:

本发明的电解液中使用了六氟磷酸锂和双氟磺酰亚胺锂组成的混合锂盐,能提高电解液的提高电解液的电导率以及锂离子迁移数,形成阻抗较低的钝化膜,提高电解液的倍率;同时,在电解液中添加了阻燃添加剂,能进一步的提高电解液的阻燃性能,间接的提高了电解液的安全性。

具体实施方式

下面以具体实施例对本发明作进一步描述,在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明,但并不作为对本发明的限定。

实施例1

一种锂离子电池的高倍率电解液,包括电解质锂盐、有机溶剂、阻燃添加剂;

电解质锂盐为六氟磷酸锂和双氟磺酰亚胺锂的混合物;六氟磷酸锂和双氟磺酰亚胺锂的摩尔比为12:1;电解质锂盐的添加量为1.3mol/l;

有机溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯的混合物;碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯的质量比为1:1:1;

阻燃添加剂为氟代碳酸乙烯酯;阻燃添加剂的添加量占电解液质量的2%。

实施例2

一种锂离子电池的高倍率电解液,包括电解质锂盐、有机溶剂、阻燃添加剂;

电解质锂盐为六氟磷酸锂和双氟磺酰亚胺锂的混合物;六氟磷酸锂和双氟磺酰亚胺锂的摩尔比为12:3;电解质锂盐的添加量为1.5mol/l;

有机溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯的混合物;碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯的质量比为1:0.4:0.5:1;

阻燃添加剂为乙氧基五氟环三磷腈;阻燃添加剂的添加量占电解液质量的5%。

实施例3

一种锂离子电池的高倍率电解液,包括电解质锂盐、有机溶剂、阻燃添加剂;

电解质锂盐为六氟磷酸锂和双氟磺酰亚胺锂的混合物;六氟磷酸锂和双氟磺酰亚胺锂的摩尔比为12:5;电解质锂盐的添加量为1.7mol/l;

有机溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯的混合物;碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯的质量比为1:1:2;

阻燃添加剂为三氟甲基磺酸锂;阻燃添加剂的添加量占电解液质量的3%。

本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制,凡是根据本发明的技术方案做出的技术变形,均落入本发明的保护范围之内。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种锂离子电池的高倍率电解液,本发明的电解液中使用了六氟磷酸锂和双氟磺酰亚胺锂组成的混合锂盐,能提高电解液的提高电解液的电导率以及锂离子迁移数,形成阻抗较低的钝化膜,提高电解液的倍率;同时,在电解液中添加了阻燃添加剂,能进一步的提高电解液的阻燃性能,间接的提高了电解液的安全性。

技术研发人员:邵俊华;孔东波;张利娟;王亚洲;郭飞;王珂珂;闫国锋;乔文忠;李海杰;侯红岐;谢佳庆;卢小波
受保护的技术使用者:河南省法恩莱特新能源科技有限公司
技术研发日:2018.10.25
技术公布日:2019.03.01
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