一种三元电池用电解液及其配制方法技术

本发明专利技术涉及一种三元电池用电解液及其配制方法，所述电解液由锂盐、有机溶剂、功能性添加剂配制而成；其中，所述功能性添加剂为三(三甲基硅烷)硼酸酯和3,3',5,5'‑四甲基联苯胺。所述配制方法具体为：在0‑10℃的温度下，将锂盐加入有机溶剂中，使其充分溶解后，再加入三(三甲基硅烷)硼酸酯和3,3',5,5'‑四甲基联苯胺，即得所述三元电池用电解液。本发明专利技术通过三(三甲基硅烷)硼酸酯和3,3',5,5'‑四甲基联苯胺的混合作用，可有效避免三元动力锂电池在高倍率放电时发生电压下降快、放电容量不足的现象，从而解决一直以来困扰行业的三元电池高倍率放电容量不足问题。

Electrolyte for three element battery and preparation method thereof

The present invention relates to a ternary battery electrolyte and its preparation method. The electrolyte is composed of lithium salt, organic solvent and functional additive, wherein the functional additive is tri (trimethylsilane) borate ester and 3,3', 5,5'tetramethylbenzidine. The preparation method is as follows: lithium salt is added to organic solvent at the temperature of 0 820 By mixing trimethylsilane borate with 3,3', 5,5'tetramethylbenzidine, the invention can effectively avoid the phenomena of rapid voltage drop and insufficient discharge capacity when ternary power lithium battery is discharged at high rate, thereby solving the problem of insufficient discharge capacity of ternary battery at high rate, which has been puzzling the industry for a long time.

【技术实现步骤摘要】
一种三元电池用电解液及其配制方法
本专利技术涉及锂电池
，尤其涉及一种三元电池用电解液及其配制方法。
技术介绍
锂电池由正极、负极、隔膜、电解质四大材料组成，锂离子电池电解质多为液态即电解液。电解液在电池正负极之间起到传导电子的作用，电解液性能的优劣将直接影响锂离子电池的综合性能。由于锂离子电池充放电电位高，且正极嵌有化学活性较大的锂，因此优良的电解液应满足以下要求：化学稳定性好、离子电导率高、温度范围宽、安全无毒等。三元电池因其具有高能量密度、高工作电压、使用寿命长、无记忆效应、续航里程长等优点，近年来成为人们关注的焦点，在动力电池领域，三元电池正强势崛起。但充放电倍率性能一直制约着三元电池的快速发展，尤其是解决高倍率放电容量不足的问题已成为行业研究的重点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种三元电池用的提升倍率放电性能的电解液，所述电解液由锂盐、有机溶剂、功能性添加剂配制而成；其中，所述功能性添加剂为三(三甲基硅烷)硼酸酯和3,3',5,5'-四甲基联苯胺。优选地，所述三(三甲基硅烷)硼酸酯和3,3',5,5'-四甲基联苯胺的重量之和占所述电解液重量的1％～10％；优选为4％～8％。优选地，所述三(三甲基硅烷)硼酸酯与所述3,3',5,5'-四甲基联苯胺的重量比为0.5～2:1；优选为1:1。其中，所述有机溶剂为醚类溶剂、酯类溶剂中的一种或多种；优选地，所述醚类溶剂选自乙醚、甲乙醚、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、二乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚、乙二醇独甲醚、二氧戊烷、二氧六环中的一种或多种；所述酯类溶剂选自碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲丁酯、碳酸乙丁酯、碳酸二丁酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、氯代乙烯碳酸酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸乙酯、丁酸甲酯中的一种或多种。优选地，所述有机溶剂的含水量不高于10ppm。当所述有机溶剂以醚类溶剂和酯类溶剂的混合液的形式提供，效果更优；当醚类溶剂为甲乙醚，酯类溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯；高熔点的碳酸乙烯酯与低熔点溶剂混合后有效改善其应用性能；尤其是在碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯的基础上，添加甲乙醚，最后电解液的放电性能显著提高。优选地，所述醚类溶剂和所述酯类溶剂的体积比为：8～12:1；更优选地，所述有机溶剂为：体积比5:5:1的碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、甲乙醚。其中，当所述有机溶剂采用如下方式进行配制时，有效保准了所配置的电解液的品质。所述有机溶剂的配制具体为：在露点低于-45℃、含氧量小于3ppm的环境下，将所述醚类溶剂和所述酯类溶剂按比例充分混合。其中，所述锂盐选自碘化锂、高氯酸锂、四氟硼酸锂、六氟砷酸锂、六氟磷酸锂、三氟甲基磺酸锂中的一种或几种；优选地，每1L所述有机溶剂中溶解0.8-1.5mol的所述锂盐；更优选地，每1L所述有机溶剂中溶解1mol的所述锂盐。优选地，所述三(三甲基硅烷)硼酸酯和3,3',5,5'-四甲基联苯胺的含水量不高于5ppm。本专利技术的又一目的在于，提供上述电解液的配制方法，具体为：在0-10℃的温度下，将锂盐加入有机溶剂中，使其充分溶解后，再加入三(三甲基硅烷)硼酸酯和3,3',5,5'-四甲基联苯胺，即得所述三元电池用电解液。本专利技术提供一种优选方案，所述配制方法具体为，在0-10℃的温度下，将六氟磷酸锂按1mol/L的浓度加入含水量不高于10ppm的有机溶剂中，使其充分溶解后，再加入占所述电解液总重量4％的三(三甲基硅烷)硼酸酯和4％的3,3',5,5'-四甲基联苯胺，充分混合后，即得所述三元电池用电解液；其中，所述三(三甲基硅烷)硼酸酯和3,3',5,5'-四甲基联苯胺的含水量不高于5ppm。上述任一所述配制方法制得电解液可用于三元电池。本专利技术所述的三元电池，通过三(三甲基硅烷)硼酸酯和3,3',5,5'-四甲基联苯胺的混合作用，可有效避免三元动力锂电池在高倍率放电时发生电压下降快、放电容量不足的现象，从而解决一直以来困扰行业的三元电池高倍率放电容量不足问题。具体实施方式以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。实施例1本实施例提供一种三元电池用电解液的配制方法；包括如下步骤：1)在露点低于-45℃，含氧量小于3ppm的环境下，将体积比为5:5:1的碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、甲乙醚充分混合，配制成有机溶剂备用；2)在0-10℃的温度下，将六氟磷酸锂按1mol/L的浓度加入含水量不高于10ppm的有机溶剂中，使其充分溶解后，再加入占所述电解液总重量4％的三(三甲基硅烷)硼酸酯和4％的3,3',5,5'-四甲基联苯胺，充分混合后，即得所述三元电池用电解液；其中，所述三(三甲基硅烷)硼酸酯和3,3',5,5'-四甲基联苯胺的含水量不高于5ppm；实施例2本实施例提供一种三元电池用电解液的配制方法，本实施例与实施例1的区别仅在于：步骤2)中“加入占所述电解液总重量4％的三(三甲基硅烷)硼酸酯和4％的3,3',5,5'-四甲基联苯胺”替换为“加入占所述电解液总重量2％的三(三甲基硅烷)硼酸酯和2％的3,3',5,5'-四甲基联苯胺”。实施例3本实施例提供一种三元电池用电解液的配制方法，本实施例与实施例1的区别仅在于：步骤2)中“加入占所述电解液总重量4％的三(三甲基硅烷)硼酸酯和4％的3,3',5,5'-四甲基联苯胺”替换为“加入占所述电解液总重量2％的三(三甲基硅烷)硼酸酯”。实施例4本实施例提供一种三元电池用电解液的配制方法，本实施例与实施例1的区别仅在于：步骤2)中“加入占所述电解液总重量4％的三(三甲基硅烷)硼酸酯和4％的3,3',5,5'-四甲基联苯胺”替换为“加入占所述电解液总重量2％的3,3',5,5'-四甲基联苯胺”。实施例5本实施例提供一种三元电池用电解液的配制方法；本实施例与实施例1的区别仅在于：步骤1)中碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、甲乙醚的体积比为1:1:1。实施例6本实施例提供一种三元电池用电解液的配制方法；本实施例与实施例1的区别仅在于：步骤1)中碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、甲乙醚的体积比为1:4:4。实施例7本实施例提供一种三元电池用电解液的配制方法；本实施例与实施例1的区别仅在于：步骤1)中“甲乙醚”替换为“乙二醇二甲醚”。对比例1本实施例提供一种三元电池用电解液的配制方法；本对比例与实施例1的区别仅在于：步骤1)中将“将体积比为5:5:1的碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、甲乙醚充分混合”替换为“将体积比为1:1的碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯充分混合”。实验例1将实施例1～7、对比例1所制得的电解液制成186590方形铝壳电池，以及市售18650电池，在《GB-T31484-2015电动汽车用动力蓄电池循环寿命要求及试验方法》条件下，检测1C、3C放电容量，结果如下：表1虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本专利技术作了详尽的描述，但在本专利技术基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本专利技术精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本专利技术要求保护的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三元电池用的电解液，其特征在于，由锂盐、有机溶剂、功能性添加剂配制而成；其中，所述功能性添加剂为三(三甲基硅烷)硼酸酯和3,3',5,5'‑四甲基联苯胺。

【技术特征摘要】
1.一种三元电池用的电解液，其特征在于，由锂盐、有机溶剂、功能性添加剂配制而成；其中，所述功能性添加剂为三(三甲基硅烷)硼酸酯和3,3',5,5'-四甲基联苯胺。2.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述三(三甲基硅烷)硼酸酯和3,3',5,5'-四甲基联苯胺的重量之和占所述电解液重量的1％～10％；优选为4％～8％；更优选地，所述三(三甲基硅烷)硼酸酯和3,3',5,5'-四甲基联苯胺的含水量不高于5ppm。3.根据权利要求1或2所述的电解液，其特征在于，所述三(三甲基硅烷)硼酸酯与所述3,3',5,5'-四甲基联苯胺的重量比为0.5～2:1；优选为1:1。4.根据权利要求3所述的电解液，其特征在于，所述有机溶剂为醚类溶剂，和/或酯类溶剂；优选地，所述醚类溶剂选自乙醚、甲乙醚、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、二乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚、乙二醇独甲醚、二氧戊烷、二氧六环中的一种或多种；所述酯类溶剂选自碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲丁酯、碳酸乙丁酯、碳酸二丁酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、氯代乙烯碳酸酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸乙酯、丁酸甲酯中的一种或多种；更优选地，所述有机溶剂的含水量不高于10ppm。5.根据权利要求1～4任一项所述的电解液，其特征在于，所述有机溶剂为醚类溶剂和酯类溶剂的混合溶剂；优选地，所述醚类溶剂和...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨慧敏，赵张宝，郑淑芬，贾跃祥，何培爽，
申请(专利权)人：北京鼎能开源电池科技股份有限公司，固安锋行科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11