一种高性能锂电池电解液制造技术

一种高性能锂电池电解液，属于锂电池电解液的技术领域，包括锂盐和有机溶剂，还包括化合物

【技术实现步骤摘要】
一种高性能锂电池电解液
本专利技术属于锂电池电解液的
，涉及一种耐高温的锂电池电解液。本专利技术电池电解液可以增加电池在高温下的循环性能和恢复性能，本专利技术电解液组分的搭配使得电解液能有效的提高锂电池的充放电性能，减少副反应的发生，从而减少电池胀气，提高电池循环寿命。
技术介绍
锂离子电池因其具有工作电压高、能量密度高、环境友好、循环稳定、安全等优点，被广泛应用于笔记本电脑、手机、MP4等等各种电子设备中。但随着电子设备中电池容量的提高，人们对锂离子电池的工作电压和能量密度也提出了更高的要求。但是，随着工作环境对水分温度要求提高，电解液中水份含量过高导致其与电解液的反应也随之加速，产生HF最终导致常温及高温下气胀严重，循环性能降低，严重制约了电池性能的发挥。电解液是电池的重要组成部分，承担着通过电池内部在正负电极之间传输离子的作用，它对电池的容量、工作温度范围、循环性能及安全性能等有重要的影响。电解质一般分为液体电解质和固体电解质两类，需满足以下基本要求：(1)高的离子电导率，一般应达到1×10-3-2×10-2S/cm；(2)高的热稳定性与化学稳定性，在较宽的温度范围内不发生分解；(3)较宽的电化学窗口，在较宽的电压范围内保持电化学性能的稳定；(4)与电池其它部分具有良好的相容性；(5)安全、无毒、无污染。液体有机电解液是最为常用的，但是随着电池的应用范围不断拓宽，人们对电池各方面的要求不断增加，原有的电解液体系已经不能满足使用要求。
技术实现思路
本专利技术为解决上述问题，设计了一种耐高温锂电池的电解液，通过向电解液中加入本专利技术所述物质，使得电解液能有效的提高锂电池的充放电性能，能量密度增加，改善电池的高低温循环性能，提高电池循环寿命。本专利技术为实现其目的采用的技术方案是：一种高性能锂电池电解液，包括锂盐和有机溶剂，还包括化合物和/或其中R1选自烷基、H或F，R2选自烯丙基、炔丙基或苯。化合物和/或的总用量为电解液质量0.05-0.8％。所述的有机溶剂包括环状碳酸酯和/或链状碳酸酯。例如碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲基乙基酯等。所述的锂盐选自无机阴离子电解质锂盐和/或有机阴离子电解质锂盐。锂盐在有机溶剂中的浓度为1-1.5mol/L。还包括1,2-双(三乙氧基硅基)乙烷。本专利技术的有益效果是：本专利技术电解液，由于加入了和/或化合物，在改善其化成效率和散火电压的基础上，加大溶质的溶解度，提高电导率，降低比电阻，从而提高产品的使用寿命，同时提高氧化膜的生长速度，抑制氧化膜的水合作用，提高电解液的高低温性能。1,2-双(三乙氧基硅基)乙烷，用以提高溶解性，防止溶质在在低温条件下结晶析出，影响电解液的低温性能；可以使得和/或化合物的功效更好，协同作用，可以解决因长时间使用电池而引起的容量下降的问题，通过控制1,2-双(三乙氧基硅基)乙烷与与和/或化合物的质量比为1：(0.1-0.3)，使得电导率随温度的变化较为稳定，同时，1,2-双(三乙氧基硅基)乙烷的加入可进一步解决电池的溶胀问题，同时可提高化学稳定性，1,2-双(三乙氧基硅基)乙烷的加入及比例控制，增强锂盐的性能，可进一步降低溶液的电阻并且增大锂离子的电离度，同时增加溶液中离子迁移数。1,2-双(三乙氧基硅基)乙烷的加入与和/或化合物的联合使用，还可以提高电池高倍率下的放电性能；同时1,2-双(三乙氧基硅基)乙烷的加入与有机溶剂相互作用，改善溶解性的同时，还可以改善电极过程的可逆性，降低电极上活性物质的脱落，降低电化学极化，延长电池循环寿命1.5倍以上。附图说明图1是电池65℃下高温循环性能图。图2是电池高温稳定性对比图。图3是电池阻抗性能图。其中，软包电池600mAh，正极材料：4.35VLiNi0.5Co0.2Mn0.3O2，负极材料：硅碳负极(Si5％)，基础电解液：EC/EMC/DEC,LiPF6:1M添加剂VCAND，BASE为基础，BASE+ADD为添加磺酸添加剂产品后。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步的说明。一、具体实施例实施例1耐高温锂离子电池电解液，包括由体积比为6:3:1的碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲基乙基酯构成的有机溶剂；占有机溶剂浓度为1mol/L的LiPF6锂盐；占该电池电解液质量0.05％的乙二醇二苯磺酸酯。实施例2耐高温锂离子电池电解液，包括由体积比为4:3:3的碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲基乙基酯构成的有机溶剂；占有机溶剂浓度为1.5mol/L的LiBF4锂盐；占该电池电解液质量0.08％的苯磺酸苯酯。实施例3耐高温锂离子电池电解液，包括由体积比为3:4:3的碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲基乙基酯构成的有机溶剂；占有机溶剂浓度为1.3mol/L的Li(CF3SO2)N2锂盐；占该电池电解液质量0.1％的苯磺酸烯丙酯。实施例4耐高温锂离子电池电解液，包括由体积比为2:7:1的碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲基乙基酯构成的有机溶剂；占有机溶剂浓度为1.2mol/L的Li(CF3SO2)N2锂盐；占该电池电解液质量0.3％的苯磺酸炔丙酯。实施例5耐高温锂离子电池电解液，包括由体积比为2:4:4的碳酸乙烯酯、碳酸二(三氟甲醇)酯、碳酸甲基乙基酯构成的有机溶剂；占有机溶剂浓度为1.4mol/L的LiPF6和LiBOB混合锂盐，LiPF6和LiBOB的摩尔比为3:4；占该电池电解液质量0.3％的乙二醇二均三甲苯磺酸酯。采用混合锂盐，尤其是LiPF6和LiBOB锂盐的混合使用，可以提高电解液的电化学性能和循环性能，混合使用，由于LiBOB锂盐的电子离域化作用强，使得混合锂盐的电导率高，有助于电池电化学稳定性和热稳定性的提高。乙二醇二均三甲苯磺酸酯的化学结构式为：实施例6耐高温锂离子电池电解液，包括由体积比为1:6:3的碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲基乙基酯构成的有机溶剂；占有机溶剂浓度为1mol/L的LiPF6锂盐；占该电池电解液质量0.05％的乙二醇二苯磺酸酯；占该电解液质量0.5％的1,2-双(三乙氧基硅基)乙烷。由于LiPF6锂盐具有较强的吸湿性，在高温或高电流密度时容易产生安全隐患，热解稳定性较差，1,2-双(三乙氧基硅基)乙烷的加入可以使得乙二醇二苯磺酸酯的功效更好，两者协同作用，可以解决因长时间使用电池而引起的容量下降的问题，通过控制1,2-双(三乙氧基硅基)乙烷与乙二醇二苯磺酸酯的质量比为1：(0.1-0.3)，使得电导率随温度的变化较为稳定，同时，1,2-双(三乙氧基硅基)乙烷的加入可进一步解决电池的溶胀问题，同时可提高化学稳定性，1,2-双(三乙氧基硅基)乙烷的加入还可进一步降低溶液的电阻并且增大锂离子的电离度，同时增加溶液中离子迁移数。实施例7耐高温锂离子电池电解液，包括由体积比为7:2:1的碳酸乙烯酯、碳酸二亚乙酯、碳酸甲基乙基酯构成的有机溶剂；占有机溶剂浓度为1.0mol/L的Li(CF3SO2)N2和LiBMB混合锂盐，其中Li(CF3SO2)N2和LiBMB的摩尔比为4:3；占该电池电解液质量0.5％的苯磺酸烯丙酯；占该电池电解液质量1.7％的1,2-双(三乙氧基硅基)乙烷。采用混合锂盐，尤其是Li(CF3SO2)N2和LiBMB锂盐的混合使用，可以提高电解液的电化学性能和循环性能，混合使用，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高性能锂电池电解液，包括锂盐和有机溶剂，其特征在于，还包括化合物

【技术特征摘要】
1.一种高性能锂电池电解液，包括锂盐和有机溶剂，其特征在于，还包括化合物和/或其中R1选自烷基、H或F，R2选自烯丙基、炔丙基或苯。2.根据权利要求1所述的一种高性能锂电池电解液，其特征在于：化合物和/或的用量为电解液质量0.05-0.8％。3.根据权利要求1所述的一种高性能锂电池电解液，其特征在于：所述的有机溶剂包括环状碳酸酯和...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯荣雪，刘鹏，张民，
申请(专利权)人：石家庄圣泰化工有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13