一种锂离子电池的电解液的制备方法
【专利说明】-种锂离子电池的电解液的制备方法
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技术领域
[0002] 本发明公开一种锂离子电池的电解液的制备方法，属于锂离子电池技术领域。
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【背景技术】
[0004]锂离子电池自1990年实现规模生产以来，以比其它二次电池(铅酸电池、镍氢电 池、镍镉电池）所不能比拟的优越电性能及外型可变优势迅速占领了许多市场领域，得到了 迅猛的发展。已广泛应用于手机、笔记本电脑、PDA、摄像机、数码相机、移动DVD、MP3、电动 车、电动工具等领域，已成为各种现代化移动通讯设备、电子设备、交通设备等不可缺少的 部件。锂离子电池电解液是锂离子电池必需的关键材料，在电池中正负极之间起到传导电 子的作用，是锂离子电池获得高电压、高比能等优点的保证。伴随着锂离子电池的快速发 展，我国锂离子电池所需的电解液生产也从无到有、从小到大发展壮大起来，对锂离子电池 的发展起到了非常重要的支撑作用。
[0005] 在传统电池中，电解液均采用以水为溶剂的电解液体系。但是，由于水的理论分解 电压只有I. 23V，即使考虑到氢或氧的过电位，以水为溶剂的电解液体系的电池的电压最高 也只有2V左右（如铅酸蓄电池）。锂电池电压高达3?4V，传统的水溶液体系显然已不再 适应电池的需要,而必须采用非水电解液体系作为锂离子电池的电解液。锂电池电解液主 要采用能耐高电压而不分解的有机溶剂和电解质。
[0006] 电解液一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐(六氟磷酸锂，LiFL6)、必要的添加 剂等原料，在一定条件下，按一定比例配制而成的。有机溶剂是电解液的主体部分，与电解 液的性能密切相关，一般用高介电常数溶剂与低粘度溶剂混合使用；常用电解质锂盐有高 氯酸锂、六氟磷酸锂、四氟硼酸锂等，但从成本、安全性等多方面考虑，六氟磷酸锂是商业化 锂离子电池采用的主要电解质；添加剂的使用尚未商品化，但一直是有机电解液的研究热 点之一。
[0007]CN101090153A公开了一种锂离子电池电解液，含有电解质盐和有机溶剂，所述 有机溶剂包括25-50份碳酸乙烯酯、30-60份碳酸二甲酯、5-25份碳酸甲乙酯和1-15份聚 碳酸酯，所述均为重量份。CN101901939A提供一种锂离子电池电解液，包括电解质盐、混 合溶剂和添加剂；所述混合溶剂包括碳酸乙烯酯/碳酸二乙酯/碳酸甲乙酯三元有机溶剂 体系、碳原子数不大于5的线性羧酸酯和占电解液总质量1. 5?2wt%的碳酸亚乙烯酯；所 述添加剂为1，3-丙烯磺内酯，并且，所述碳原子数不大于5的线性羧酸酯占电解液的质量 百分含量与1，3-丙烯磺内酯占电解液的质量百分含量之比为40?350。该电解液解决了 从电解液配方上同时改善电池高温、低温性能比较困难得技术问题，使锂离子电池的高温、 低温循环性能同时得到了较好的改善。但是上述的锂离子电池的电解液在应用时仍然存在 着电池经过循环放电后容量损耗较大的问题。
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【发明内容】
[0009] 本发明的目的是：提供一种减小锂离子电池损耗的非水电解液。
[0010] 技术方案： 一种锂离子电池的电解液的制备方法，包括如下步骤：按重量份计，将锂盐5?15份、 碳酸酯类溶剂80?100份、咪唑类化合物5?10份、二对甲苯基二硫3?6份、亚甲基马 来酰亚胺3?5份、氟代苯3?6份混合均匀，即可。
[0011] 所述的锂盐选自高氯酸锂（LiC104)、六氟合磷酸锂（LiPF6)、四氟硼酸锂（LiBF4)、 六氟合砷酸锂（LiAsF6)、Li(CF3C02) 2N、LiCF3S03、Li(CF3SO2)3、Li(CF3SO2) 2N、Li(C2F5SO2) 2N、 LiB(C204) 2中的任意一种或多种。
[0012] 所述的碳酸酯类溶剂选自碳酸乙烯酯（EC)、碳酸丙烯酯（PC)、碳酸丁烯酯（BC)、 碳酸二甲酯（DMC)、碳酸二乙酯（DEC)、碳酸二丙酯（DPC)、碳酸甲乙酯（EMC)、碳酸甲丙酯 (MPC)和碳酸甲丁酯（BMC)中的一种或其中多种的混合物。
[0013] 所述的咪唑类化合物选自1-甲基咪唑、1-甲基苯并咪唑、1，2_二甲基咪唑中的一 种或其中多种的混合物。
[0014] 有益效果 本发明通过在电解液中加入咪唑类化合物，有效地提高了锂离子电池的多次循环放电 后的损耗。
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【具体实施方式】
[0016] 实施例1 锂离子电池的电解液的制备方法，包括如下步骤：将六氟合磷酸锂5Kg、碳酸丁烯酯 80Kg、l_甲基咪唑5Kg、二对甲苯基二硫3Kg、亚甲基马来酰亚胺3Kg、氟代苯3Kg混合均勻， 即可。
[0017] 实施例2 锂离子电池的电解液的制备方法，包括如下步骤：将六氟合磷酸锂15Kg、碳酸丁烯酯lOOKg、1-甲基咪唑10Kg、二对甲苯基二硫6Kg、亚甲基马来酰亚胺5Kg、氟代苯6Kg混合均 匀，即可。
[0018] 实施例3 锂离子电池的电解液的制备方法，包括如下步骤：将六氟合磷酸锂l〇Kg、碳酸丁烯酯90Kg、1-甲基咪唑7Kg、二对甲苯基二硫5Kg、亚甲基马来酰亚胺4Kg、氟代苯5Kg混合均勻， 即可。
[0019] 对照例1 与实施例3的区别在于：未加入咪唑类化合物1-甲基咪唑。
[0020] 锂离子电池的电解液的制备方法，包括如下步骤：将六氟合磷酸锂l〇Kg、碳酸丁 烯酯90Kg、二对甲苯基二硫5Kg、亚甲基马来酰亚胺4Kg、氟代苯5Kg混合均勻，即可。
[0021] 对照例2 与实施例3的区别在于：未加入氟代苯。
[0022] 锂离子电池的电解液的制备方法，包括如下步骤：将六氟合磷酸锂10Kg、碳酸丁 烯酯90Kg、l-甲基咪唑7Kg、二对甲苯基二硫5Kg、亚甲基马来酰亚胺4Kg混合均勻，即可。
[0023] 应用试验 正极片的制备：将LiNia5Mr^5O4与乙炔黑、PVDF按70 :15 :15的重量比混合均匀，加入 溶剂，制成正极浆料，均匀涂布在铝箔上，干燥并辊轧制得正极片。电池的装配：以金属锂为 负极，将得到的正极片、金属锂负极片与Celgard2300型微孔隔膜在氩气手套箱中组装成 扣式电池；注入各实施例和对照例配制的电解液，密封后制成锂离子电池。
[0024] 电解液氧化分解电位测试： 以钼电极为工作电极，锂电极作为参比电极和对电极，扫描各电解液的电位曲线，记录 各电解液的氧化分解电位。 循环性能测试： 将各锂离子电池试样分别以35mA.g4电流密度进行充放电，通过蓝奇BK6064型电化学 测试柜记录各电池样品的充放电曲线，循环40次，截止电压为4. 95V，记录剩余容量比；剩 余容量比=第40次循环后剩余容量/初始容量X100%。
【主权项】
1. 一种裡离子电池的电解液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤；按重量份计，将 裡盐5?15份、碳酸醋类溶剂80?100份、咪哇类化合物5?10份、二对甲苯基二硫3? 6份、亚甲基马来醜亚胺3?5份、氣代苯3?6份混合均匀，即可。
2. 根据权利要求1所述的裡离子电池的电解液的制备方法，其特征在于：所述的裡 盐选自 LiCl〇4、LiPFe、四氣测酸裡 LiBF4、六氣合神酸裡 LiAsFe、Li(CF3C〇2)2N、LiCFsSOs、 Li (CF3SO2) 3、Li (CF3SO2) 2N、Li (C2F5SO2) 2N、LiB 咕04) 2中的任意一种或多种。
3. 根据权利要求1所述的裡离子电池的电解液的制备方法，其特征在于：所述的碳酸 醋类溶剂选自碳酸己帰醋、碳酸丙帰醋、碳酸下帰醋、碳酸二甲醋、碳酸二己醋、碳酸二丙 醋、碳酸甲己醋、碳酸甲丙醋和碳酸甲下醋中的一种或其中多种的混合物。
4. 根据权利要求1所述的裡离子电池的电解液的制备方法，其特征在于：所述的咪哇 类化合物选自1-甲基咪哇、1-甲基苯并咪哇、1，2-二甲基咪哇中的一种或其中多种的混合 物。
【专利摘要】本发明公开一种锂离子电池的电解液的制备方法，属于锂离子电池技术领域。包括如下步骤：按重量份计，将锂盐5～15份、碳酸酯类溶剂80～100份、咪唑类化合物5～10份、二对甲苯基二硫3～6份、亚甲基马来酰亚胺3～5份、氟代苯3～6份混合均匀，即可。本发明通过在电解液中加入咪唑类化合物，有效地提高了锂离子电池的多次循环放电后的损耗。
【IPC分类】H01M10-058
【公开号】CN104600373
【申请号】CN201510086256
【发明人】刘平
【申请人】刘平
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2015年2月21日