一种锂离子电池电解液及含有该电解液的锂离子电池的制作方法_4

文档序号:9648039阅读:来源:国知局
的恢复容量。然后在将电池用IC恒流充电至 4. 35V ;取下电池常温放置30分钟后,测试电池的恢复内阻、恢复厚度。按下列公式计算厚 度变化率、内阻恢复率、容量剩余率和容量恢复率,测试结果如表2所示。
[0072] 厚度变化率=(存储即时厚度-初始厚度)/初始厚度X 100% 内阻恢复率=恢复内阻/初始内阻X 100% 容量剩余率=存储后容量/初始容量X 100% 容量恢复率=恢复容量/初始容量X 100%。
[007引表2
[0074] 3、-20 C和-30 C 0. 2C放电性能测试 将化成后的电池用320mA (0.5C)电流常温下恒流恒压充至4. 35V,充电截止电流 为0. 02C。然后W 0. 5C电流常温下恒流放电至3. 0V,测得电池放出的初始容量,再将电 池W 0. 5C常温下再充电至4. 35V,分别在不同温度(-3(TC、-2(TC )搁置180分钟,分别 W -3(TC 0. 2C放电至2. 75V、-2(TC 0. 2C放电至2. 75V,记录放电容量。按下列公式计算放 电率,测试结果如表3所示。
[007引放电率=放电容量/初始容量X 100%。
[0076]表 3
4、-20°C 0. 5C充电和-30°C 0.1 C充电性能测试 化成后的电池用640mA (1C)电流常温下恒流恒压充至4. 35V,充电截止电流为0. 02C。 然后W IC电流常温下恒流放电至3. 0V,测得电池放出的初始容量,分别在不同温度 (-2(TC、-3(rC)搁置120分钟,分别在-20°C下W 0. 5C下恒流恒压充电至4. 35V,充电截止 电流为0. 02C,在-3(TC下W 0.1 C下恒流恒压充电至4. 35V,充电截止电流为0. 02C,然后在 常温下搁置2小时,W IC电流放电至3. 0V,记录放电容量。按下列公式计算充电率,测试结 果如表4所示。
[0077] 充电率=充电容量/初始容量X 100%。
[0078] 表 4
[0079] 从表1和表2的测试结果可W看出,本发明实施例制备的电池高温(6(TC和85°C) 存储性能改善明显,厚度变化率和内阻恢复率降低,容量剩余率和容量恢复率提高,可见本 发明提供的实施例制备的电池高温存储性能很好。
[0080] 从表3和表4的测试结果可W看出,本发明实施例制备的电池低温(-2(TC、-3(TC ) 的充、放电性能改善明显,放电率和充电率提高,可见本发明提供的实施例制备的电池低温 (-2(TC、-3(TC )充、放电性能很好。
[0081] 综合W上电池性能测试的结果来看,使用本发明提供的电解液,在提高碳酸丙帰 醋PC的含量同时,由于新加入的添加剂作用,新型添加剂的使用,一方面避免了碳酸丙帰 醋PC含量过高引起的与石墨负极不兼容的问题,另一方面,可W改善负极SEI成膜的性能, 减小电池阻抗,提高离子通透性和电荷转移能力,使电池的高、低温性能得到明显提高,拓 宽了裡离子电解液使用的温度范围。可选择天然石墨、人造石墨和混合石墨中的任何一种 作为电池负极使用。本发明提供的裡离子电解液采用一次注液方式制作电池,工艺简单,适 宜推广。
[0082] W上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用W限制本发明,凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种裡离子电池电解液,包括非水有机溶剂和裡盐,其特征在于,所述非水有机溶剂 包括碳酸丙帰醋;所述电解液还包括添加剂,所述添加剂具有如下通式:其中,n=l-5,Ri为Ci-Cs的焼姪;R2为Ci-Cs的焼姪; W所述有机溶剂的总重量为基准,所述碳酸丙帰醋的含量为10-50wt%, W所述电解液的总重量为基准,所述添加剂的含量为0.l-5wt%。2. 根据权利要求1所述的裡离子电池电解液,其特征在于,n=2-3,Ri为C1-C3的焼姪; Rz为C1-C3的焼姪。3. 根据权利要求1所述的裡离子电池电解液,其特征在于,所述添加剂的含量为 0·l_2wt%。4. 根据权利要求3述的裡离子电池电解液,其特征在于,所述添加剂为2-甲 基-5-丽-己酸甲醋、2-己基-5-丽-己酸甲醋、2-甲基-5-丽-己酸己醋、2-己 基-5-丽-己酸己醋、2-甲基-6-丽-庚酸甲醋、2-己基-6-丽-庚酸甲醋、2-甲 基-6-丽-庚酸己醋和2-己基-6-丽-庚酸己醋中的至少一种。5. 根据权利要求3所述的裡离子电池电解液,其特征在于,所述电解液中还含有成膜 助剂。6. 根据权利要求5所述的裡离子电池电解液,其特征在于,W所述电解液的总重量为 基准,所述成膜助剂的含量为0.l-3wt%。7. 根据权利要求5或6所述的裡离子电池电解液,其特征在于,所述成膜助剂包括氣代 碳酸己帰醋和1,3-丙焼礙酸内醋;所述氣代碳酸己帰醋和1,3-丙焼礙酸内醋的质量比为 0. 1-1 ;4。8. 根据权利要求1所述的裡离子电池电解液,其特征在于,所述非水有机溶剂还包括 碳酸己帰醋、碳酸二甲醋、碳酸甲己醋、碳酸二己醋、碳酸二丙醋、碳酸己丙醋、己酸己醋、己 酸甲醋、丙酸丙醋、Y-了内醋和1,2-二甲氧己焼中的至少一种。9. 根据权利要求8所述的裡离子电池电解液,其特征在于,所述非水有机溶剂还包括 碳酸己帰醋,W所述电解液的总重量为基准,所述碳酸己帰醋的含量为10-50wt%。10. 根据权利要求9所述的裡离子电池电解液,所述非水有机溶剂还包括基础溶剂,所 述基础溶剂包括碳酸二甲醋、碳酸甲己醋、碳酸二己醋、碳酸二丙醋和碳酸己丙醋中的至少 一种;W所述电解液的总重量为基准,所述基础溶剂的含量为l〇-5〇wt%。11. 根据权利要求1所述的裡离子电池电解液,其特征在于,所述电解质裡盐选自高氯 酸裡、四氣测酸裡、双己二酸测酸裡、六氣磯酸裡、碳酸裡、硫酸裡、亚硫酸裡和硝酸裡中的 一种或几种。12. -种裡离子电池,包括壳体,置于壳体内的电芯和电解液,所述电芯包括正极、隔膜 和负极;其特征在于,所述裡离子电池的电解液为权利要求1-11任意一项所述的电解液。13. 根据权利要求12所述的裡离子电池,其特征在于,所述负极的负极活性材料为天 然石墨、人造石墨和混合石墨中的一种。
【专利摘要】本发明提供一种锂离子电池电解液及含有该电解液的锂离子电池。一种锂离子电池电解液包括非水有机溶剂和锂盐,所述非水有机溶剂包括碳酸丙烯酯;所述电解液还包括添加剂,所述添加剂具有如下通式:,其中,n=1-5,R1为C1-C5的烷烃;R2为C1-C5的烷烃;以所述有机溶剂的总重量为基准,所述碳酸丙烯酯的含量为10-50wt%,以所述电解液的总重量为基准,所述添加剂的含量为0.1-5wt%。本发明提供的电解液,使电池的高、低温性能得到明显提高,拓宽了锂离子电解液使用的温度范围。可选择天然石墨、人造石墨和混合石墨中的任何一种作为电池负极使用。
【IPC分类】H01M10/0567, H01M10/0525, H01M10/0569
【公开号】CN105406119
【申请号】CN201410302174
【发明人】李国兵, 何珍, 刘卫平
【申请人】比亚迪股份有限公司
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2014年6月30日
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