非水电解液及使用该非水电解液的锂离子电池的制作方法_3

文档序号:9721105阅读:来源:国知局
的物料如下:
[0080] 溶剂:碳酸乙締醋化C)、碳酸二乙醋(简写为DEC)、碳酸丙締醋(简写为PC),裡盐: LiPFs。
[0081] 憐酸醋化合物:憐酸Ξ甲醋(TMP),憐酸Ξ乙醋(TEP),式m化合物、式IV化合物;
[0082] 麟酸环酢化合物:Ξ苯基麟酸环酢(ΤΡ3Ρ),Ξ丙基麟酸环酢(Τ3Ρ),Ξ乙基麟酸环 酢(ΤΕ3Ρ),Ξ甲基麟酸环酢(ΤΜ3Ρ);
[0083] 裡电池隔膜:16微米厚的聚丙締隔离膜(型号为Α273,由Celgard公司提供)。
[0084] 实施例1~9电解液的制备
[0085] 实施例1~9电解液按照下述方法进行制备:
[0086] 在干燥房中,将EC、PC和DEC混合后,加入裡盐,然后加入麟酸环酢化合物和憐酸醋 化合物,混合均匀,获得电解液,其中,EC、PC和DEC的添加量为使得EC、PC和DEC重量比为EC: PC:DEC=1:1:3,裡盐的添加量为使得LiPFs在电解液中的摩尔浓度为Imol/L。
[0087] 裡离子电池的制备:
[008引1)正极片的制备:将正极活性物质钻酸裡(分子式为LiCo化)、导电剂乙烘黑、粘结 剂聚偏二氣乙締(简写为PVDF)按重量比96:2:2在适量的N-甲基化咯烧酬(简写为NMP)溶剂 中充分揽拌混合,使其形成均匀的正极浆料;将此浆料涂覆于正极集流体A1锥上,烘干、冷 压,得到正极片。
[0089] 2)负极片的制备:将负极活性物质石墨、导电剂乙烘黑、粘结剂下苯橡胶(简写为 SBR)、增稠剂簇甲基纤维素钢(简写为CMC)按照重量比95:2:2:1在适量的去离子水溶剂中 充分揽拌混合,使其形成均匀的负极浆料;将此浆料涂覆于负极集流体化锥上,烘干、冷压, 得到负极片。
[0090] 3)隔离膜:WPE多孔聚合物薄膜作为隔离膜。
[0091] 4)裡离子电池的制备:将正极片、隔离膜、负极片按顺序叠好,使隔离膜处于正负 极片之间起到隔离的作用,然后卷绕得到裸电忍;将裸电忍置于外包装锥中,将上述制备好 的电解液注入到干燥后的电池中,经过真空封装、静置、化成、整形等工序,即完成裡离子电 池的制备。
[0092] 在上述制备的过程中,所用到的麟酸环酢化合物和憐酸醋化合物的具体种类及其 用量如下表1所示。
[0093] 表1、实施例中的电解液添加剂组合方式及添加量
[0094]
[0095] 对比例1~9电解液的制备
[0096] 对比例1~9的电解液的制备方法同实施例,区别在于:电解液的组成和添加量与 实施例不同。对比例1~9中电解液的组合方式和添加量具体如表2所示:
[0097 ]表2、对比例中的电解液添加剂组合方式及添加量 [009引
[0099]
[0100] W下通过实验对本发明各实施例制得的裡离子电池进行性能测试。
[0101] 测试一、循环测试
[0102] 将制备得到的裡离子电池均分别进行下述测试:
[0103] 在25°C下,将裡离子电池,W1C恒流充电至4.35V,然后恒压充电至电流为0.05C, 再用1C恒流放电至3.0V,此时为首次循环,按照上述条件进行次如此多次循环充电/放电, 分别计算得出裡离子电池循环50次、100次、200次和300次后的容量保持率,每组各5只电 池,其中,循环后的容量保持率按照下式进行计算。各个裡离子电池中所选用的电解液W及 得到的相关测试数据参见表3。
[0104] 循环后的容量保持率=(对应循环的放电容量/首次循环的放电容量)X 100%,循 环测试的结果如表3所示。
[0105] 表3、循环后的容量保持率(% )
[0106]
[0107]
[0108] 从上述表2中的相关数据可W得知,相比起对比例电池1~9,实施例电池1~9分别 经过50次、100次、200次、300次循环后,均具有较高的容量保持率。
[0109] 由此可W得知,将本申请提供的电解液,应用到裡离子电池中后,能够不影响电池 的循环性能。
[0110] 测试二、Impact 测试
[0111] (l)Wl.OC电流恒流充电至4.35V,然后恒压充电至电流降至0.05C,充电停止;(2) 静置1小时,然后测量0CV; (3)把电忍放在一平面上,将一直径15.8mm的棒横放在电忍的中 屯、,让一重9.化g的铁键从61±2.5cm的高度跌落到电忍上;每组各5只电池,判断测试通过 的标准:电忍无冒烟,无起火,无爆炸。
[0112] Impact测试的结果如表4所示。
[0113] 表4、各实施例和对比例制得的电池在Impact测试后结果
[0114]
[0115]
[0116] 由此可W得知,将本申请提供的电解液应用到裡离子电池中后,显著提升电池的 安全性能,同时不影响电池的循环性能。
[0117] 根据上述说明书的掲示和教导,本发明所属领域的技术人员还可W对上述实施方 式进行适当的变更和修改。因此,本发明并不局限于上面掲示和描述的【具体实施方式】,对本 发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外,尽管本说明书 中使用了一些特定的术语,但运些术语只是为了方便说明,并不对本发明构成任何限制。
【主权项】
1. 一种非水电解液,包括非水有机溶剂、锂盐和添加剂,其特征在于,所述非水有机溶 剂中含有至少一种磷酸酯化合物,所述添加剂中含有至少一种膦酸环酐化合物。2. 根据权利要求1所述的非水电解液,其特征在于,所述膦酸环酐化合物的结构式如式 ⑴示:在式⑴中,Ri、R2、R3各自独立地选自取代或未取代的Cno烷基、取代或未取代Q^26芳 基,取代基选自卤素、C1^6直链或支链烷基,所述卤素选自F、Cl、Br、I。3. 根据权利要求2所述的非水电解液,其特征在于,在式(I)中,R1U3各自独立地选 自取代或未取代的Ch 6烷基、取代或未取代Q^iq芳基。4. 根据权利要求1所述的非水电解液,其特征在于,所述膦酸环酐化合物选自三苯基膦 酸环酐、三丙基膦酸环酐、三乙基膦酸环酐、三甲基膦酸环酐中的至少一种。5. 根据权利要求1所述的非水电解液,其特征在于,所述磷酸酯化合物的结构式如式 (Π)所示:在式(Π)中,R4、R#PR6各自独立地选自取代或未取代Q^26芳基、取代或未取代的C 1^20 直链或支链烷基;取代基选自卤素、直链或支链的烷氧基、直链或支链的酰氧基; RdPR6独立地为链状取代基或互相连接成环。6. 根据权利要求5所述的非水电解液,其特征在于,所述磷酸酯化合物的结构式如式 (IIa)所示:在式(Π a)中,R7选自取代或未取代的Ch6烷基,取代基选自卤素、Ch6直链或支链的烷 氧基、C1^6直链或支链的酰氧基。7. 根据权利要求5所述的非水电解液,其特征在于,所述磷酸酯化合物选自磷酸三甲 酯、磷酸三乙酯、式απ)、αν)所示化合物中的至少一种:8. 根据权利要求1所述的非水电解液,其特征在于,所述膦酸环酐化合物在非水电解液 中的质量百分比含量为0.05%~3%,优选为0.1 %~2%。9. 根据权利要求1所述的非水电解液,其特征在于,所述磷酸酯化合物在非水电解液中 的质量百分比含量为0.01 %~50%,优选为0.1 %~20%。10. -种锂离子电池,其包括电解液、正极片、负极片、隔离膜和包装箱;所述正极片包 括正极集流体及涂布在正极集流体上的正极膜片,所述负极片包括负极集流体及涂布在负 极集流体上的负极膜片;其特征在于,所述电解液为权利要求1~9中任一项所述的非水电 解液。
【专利摘要】本发明属于锂离子电池领域,具体讲,涉及一种非水电解液及使用该非水电解液的锂离子电池。本发明的非水电解液包括非水有机溶剂、锂盐和添加剂,非水有机溶剂中含有至少一种磷酸酯化合物,添加剂中含有至少一种膦酸环酐化合物。由于膦酸环酐化合物具有较高的还原电位,能够在负极形成稳定的SEI,抑制磷酸酯的还原分解,改善电池的循环性能。本发明提供的电解液通过将膦酸环酐化合物和磷酸酯化合物组合使用,显著提升电池的安全性能,同时不影响电池的循环性能。
【IPC分类】H01M10/0567, H01M10/0525, H01M10/0569
【公开号】CN105489937
【申请号】CN201610057544
【发明人】龙兵
【申请人】宁德新能源科技有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2016年1月28日
当前第3页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1