一种锂离子电池防过充电解液的制作方法

文档序号:27323148发布日期:2021-11-10 00:55阅读:150来源:国知局

1.本发明涉及一种锂离子电池防过充电解液。


背景技术:

2.锂离子电池由于电解液中含有有机溶剂,并且正负极均为含锂的合金或含锂化合物,因此在过充的情况下,锂金属容易在负极过度析出,从而导致电池内部产生气体,有可能会导致电池起火燃烧,现有技术中的抗过充剂加入虽然会提高电池的抗过充性能,但是加入后会导致电池的内阻增加,从而倍率性能较差,并且电池在高温下的循环性能也会受到部分影响,导致循环寿命下降明显。


技术实现要素:

3.本发明提供了一种锂离子电池防过充电解液,所述锂离子电池防过充电解液包括有机溶剂,其中有机溶剂中环状碳酸酯的体积百分含量为60%

70%,其余为链状碳酸酯,含氟的电解质锂盐,以及添加剂,所述添加剂包括三联苯、二苯并呋喃和环己烷

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醚的组合。其中,三联苯在电解液中的质量含量为2.0

2.4%,二苯并呋喃在电解液中的质量含量为1.2

1.5%,环己烷

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‑4‑
醚在电解液中的质量含量为0.1

0.15%;本发明中的三种添加剂的组合能够在获得优异的抗过充性能的同时,获得优异的高温保存特性。具体的方案如下:
4.一种锂离子电池防过充电解液,所述锂离子电池防过充电解液包括有机溶剂,其中有机溶剂中环状碳酸酯的体积百分含量为60%

70%,其余为链状碳酸酯,含氟的电解质锂盐,以及添加剂,所述添加剂包括三联苯、二苯并呋喃和环己烷

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‑4‑
醚的组合。
5.进一步的,三联苯在电解液中的质量含量为2.0

2.4%,二苯并呋喃在电解液中的质量含量为1.2

1.5%,环己烷

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‑4‑
醚在电解液中的质量含量为0.1

0.15%。
6.进一步的,三联苯在电解液中的质量含量为2.2%,二苯并呋喃在电解液中的质量含量为1.3%,环己烷

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醚在电解液中的质量含量为0.12%。
7.进一步的,环状碳酸酯为碳酸乙烯酯。
8.进一步的,所述链状碳酸酯选自碳酸二甲酯,碳酸二乙酯或碳酸甲乙酯中的至少一种。
9.进一步的,所述含氟的电解质锂盐为六氟磷酸锂。
10.进一步的,一种锂离子电池,其包括正极,负极,隔膜以及所述的防过充电解液。
11.进一步的,一种电池组,其包括所述的锂离子电池。
12.进一步的,一种电动工具,其包括所述的电池组。
13.本发明具有如下有益效果:
14.1)、发明人发现,特定的添加剂组合三联苯、二苯并呋喃和环己烷

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醚的组合,即使过充添加剂的含量在3质量%以上,电池依然能够保持较好的高温保持性能。
15.2)、三联苯、二苯并呋喃两者作为过充添加剂的组合,明显提高了电池的耐过充性
能和倍率性能。
16.3)、发明人进一步发现,三联苯、二苯并呋喃的组合中加入环己烷

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‑4‑
醚后,能够明显提高电池的高温保持性能。
17.4)、环己烷

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‑4‑
醚仅对三联苯、二苯并呋喃的组合有效果,当添加剂仅为三联苯或二苯并呋喃时,效果并不明显。
具体实施方式
18.本发明下面将通过具体的实施例进行更详细的描述,但本发明的保护范围并不受限于这些实施例。本发明的正极为钴酸锂正极,负极为石墨负极,隔膜为聚乙烯

聚丙烯

聚乙烯复合隔膜。电解液溶剂采用体积比3:1的碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯的混合溶剂,电解质盐为六氟磷酸锂,浓度为1mol/l。所述添加剂为三联苯、二苯并呋喃和环己烷

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‑4‑
醚的组合。
19.实施例1
20.三联苯在电解液中的质量含量为2.4%,二苯并呋喃在电解液中的质量含量为1.2%,环己烷

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醚在电解液中的质量含量为0.1%。
21.实施例2
22.三联苯在电解液中的质量含量为2.0%,二苯并呋喃在电解液中的质量含量为1.5%,环己烷

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‑4‑
醚在电解液中的质量含量为0.15%。
23.实施例3
24.三联苯在电解液中的质量含量为2.2%,二苯并呋喃在电解液中的质量含量为1.3%,环己烷

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‑4‑
醚在电解液中的质量含量为0.12%。
25.对比例1
26.所述添加剂为三联苯、二苯并呋喃的组合,三联苯在电解液中的质量含量为2.4%,二苯并呋喃在电解液中的质量含量为1.2%。
27.对比例2
28.所述添加剂为三联苯和环己烷

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醚的组合,三联苯在电解液中的质量含量为3.6%,环己烷

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醚在电解液中的质量含量为0.1%。
29.对比例3
30.所述添加剂为二苯并呋喃和环己烷

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醚的组合,二苯并呋喃在电解液中的质量含量为3.5%,环己烷

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醚在电解液中的质量含量为0.1%。
31.对比例4
32.所述添加剂为环己烷

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‑4‑
醚,环己烷

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醚在电解液中的质量含量为0.1%。
33.对比例5
34.所述添加剂为三联苯、二苯并呋喃和碳酸亚乙烯酯的组合,三联苯在电解液中的质量含量为2.4%,二苯并呋喃在电解液中的质量含量为1.2%,碳酸亚乙烯酯在电解液中的质量含量为0.1%。
35.测试及结果
36.测试实施例1

3和对比例1

5的电池,恒流充电至4.4v测量电池的抗过充性能;在
常温和60摄氏度采用2c的电流充放电循环,测量电池的倍率性能和高温性能。
37.表1
[0038] 抗过充性能常温(%)高温(%)实施例1正常96.795.2实施例2正常96.294.9实施例3正常96.895.1对比例1正常94.292.3对比例2正常95.493.0对比例3正常94.892.6对比例4胀气97.294.1对比例5正常93.892.1
[0039]
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍,但是应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。
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