一种锂离子电池电解液制造技术

一种用于锂离子电池的电解液。包括锂盐；以及非水有机溶剂；所述的锂离子电池电解液锂盐是锂盐A，或是锂盐A与锂盐B的混合物；其中锂盐A为含有草酸根基团的锂盐，锂盐B为不含草酸根基团的锂盐；所述锂盐A包括双草酸硼酸锂(LiBOB)，二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)，二氟二草酸磷酸锂（LiDFOP），四氟草酸磷酸锂(LiTFOP)中一种或几种的混合物。非水有机溶剂为常见碳酸酯，羧酸酯，醚类，砜类化合物等中的一种或者几种组成的混合物。本发明专利技术所述的锂离子电解液可以大大提高锂离子电池的安全性，高低温性能，拓宽锂离子电池的使用温度。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种用于锂离子电池的电解液。包括锂盐；以及非水有机溶剂；所述的锂离子电池电解液锂盐是锂盐A，或是锂盐A与锂盐B的混合物；其中锂盐A为含有草酸根基团的锂盐，锂盐B为不含草酸根基团的锂盐；所述锂盐A包括双草酸硼酸锂(LiBOB)，二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)，二氟二草酸磷酸锂（LiDFOP），四氟草酸磷酸锂(LiTFOP)中一种或几种的混合物。非水有机溶剂为常见碳酸酯，羧酸酯，醚类，砜类化合物等中的一种或者几种组成的混合物。本专利技术所述的锂离子电解液可以大大提高锂离子电池的安全性，高低温性能，拓宽锂离子电池的使用温度。【专利说明】—种锂离子电池电解液
本专利技术涉及一种锂离子电池电解液的
，公开了一种使用含有草酸根基团的锂盐的锂离子电池电解液。
技术介绍
经过几十年的研究和实践，目前应用于商业化锂离子电池的非水电解液一般选择六氟磷酸锂(LiPF6)作为导电盐，溶剂多为高粘度、高介电常数的碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)与低粘度、低介电常数的碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、或甲基乙基碳酸酯(EMC)构成的混合溶剂。此类体系最终能够大规模使用，并非其各项指标具有突出的特性，而是其综合指标基本能满足现有二次锂电池的产业应用要求，但仍然存在安全性差等隐患。目前锂离子电池的电解液使用的六氟磷酸锂(LiPF6)盐的热稳定性较差(50?60°C时即开始分解)且易潮解，热分解及潮解产物-氢氟酸(HF)会破坏电池性能并对环境造成污染。此外，其必须使用碳酸乙烯酯做溶剂，还必须搭配一定比例的碳酸亚乙烯酯(VC)等成膜添加剂才能在碳负极表面形成稳定的固体电解质界面膜(SEI膜)。而EC的熔点为370C，严重限制了电池使用的温度范围。草酸盐配合物因具有较好的热稳定性，在电池滥用或受到冲击的情况下草酸根基团能够分解产生二氧化碳，在电池内部就能起到灭火器的作用，大大提高了锂离子电池的安全性。另外草酸盐配合物在常见溶剂体系中具有较高的电导率，配合合适的溶剂体系就可以拓宽锂离子电池的使用温度范围。此外草酸盐配合物还能在碳负极表面形成稳定的固体电解质界面膜(SEI膜)，因此电解液设计上只需锂盐和溶剂就可以得到性能优异的电解液，打破了以往需要锂盐，溶剂，添加剂三者缺一不可的定式。CN103367801A公开了一种能提高锂离子电池高温性能的电解液，由以下成份组成:(A)锂盐，(B)碳酸酯类和/或醚类/或羧酸酯类有机溶剂，(C)高温添加剂和(D)其他功能添加剂；其中(A)锂盐在电解液中的摩尔浓度范围是:0.001-2摩尔/升，(C)高温添加剂在电解液中的质量分数范围是0-20%，但不为0，(D)其他功能添加剂在电解液中的摩尔浓度范围是:0-0.5摩尔/升；添加了高温添加剂的锂离子电解液能大大提高电解液的高温性能，有利于裡尚子电池的循环寿命和储存寿命的提闻。但以上技术并不能解决锂电的低温性能。尤其是需要_30°C低温下工作，且_40°C仍具备放电能力。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种能提高锂离子电池安全性能的电解液，且制成后的电池也有较好的高低温性能，安全性好，拓宽了锂离子电池的使用温度。本专利技术的技术方案:一种用于锂离子电池的电解液，包括锂盐；以及非水有机溶剂；所述的锂离子电池电解液锂盐是锂盐A，或是锂盐A与锂盐B的混合物；其中锂盐A为含有草酸根基团的锂盐，锂盐B为不含草酸根基团的锂盐；所述锂盐A包括双草酸硼酸锂(LiBOB)，二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)，二氟二草酸磷酸锂(LiDFOP)，四氟草酸磷酸锂(LiTFOP)中一种或几种的混合物。进一步，所述锂盐B包括六氟磷酸锂(LiPF6)，四氟硼酸锂(LiBF4)，高氯酸锂(LiC104)，三氟甲基磺酸锂(LiTFS)，双(氟磺酰)亚胺锂(LiFSI)，双(三氟甲基磺酰)亚胺锂(LiTFSI)，双(五氟乙基磺酰)亚胺锂中的一种或几种的混合物。进一步，所述的锂盐A在电解液中的浓度为0.15?1.5mol/L，所述的锂盐B在电解液中的浓度为O?1.5mol/L，且所述的混合锂盐在电解液中的浓度为0.15?1.5mol/L。进一步，所述的锂盐A在电解液中的浓度为0.4?1.2mol/L，所述的锂盐B在电解液中的浓度为O?0.8mol/L,且所述的混合锂盐在电解液中的浓度为0.6?1.5mol/L。进一步，所述的非水有机溶剂包括环状溶剂和链状溶剂的组合；所述的环状非水有机溶剂为碳酸乙烯酯(EC)，碳酸丙烯酯(PC)，氟代碳酸乙烯酯(FEC)，碳酸丁烯酯(BC)，Y-丁内酯(GBL)，亚硫酸乙烯酯(ES)，亚硫酸丙烯酯(PS)，环丁砜(SL)中的一种或几种的混合物。进一步，所述的链状非水有机溶剂为碳酸二甲酯(DMC)，碳酸甲乙酯(EMC)，碳酸二乙酯(DEC),碳酸甲丙酯(MPC)，碳酸二丙酯(DPC)，碳酸乙丙酯(EPC)，乙酸乙酯(EA)，乙酸丙酯(PA)，丙酸乙酯(EP)，丁酸乙酯(EB)，丁酸甲酯(MB)，亚硫酸二甲酯(DMS)，亚硫酸二乙酯(DES)，亚硫酸甲乙酯(EMS)，二甲基砜(MSM)，二甲基亚砜(DMSO)中的一种或几种的混合物。进一步，锂盐A以二氟草酸硼酸锂为主盐，有机溶剂由以三混和构成:1)环状碳酸酯类有机溶剂，碳酸乙烯酯(EC)或碳酸丙烯酯(PC)，2)羧酸酯类有机溶剂Y-丁内酯(GBL) ;3)线状碳酸酯，包括碳酸二甲酯(DMC)，碳酸甲乙酯(EMC)，碳酸二乙酯(DEC)，碳酸甲丙酯(MPC)，碳酸二丙酯(DPC)，碳酸乙丙酯(EPC)，乙酸乙酯(EA)，乙酸丙酯(PA)，丙酸乙酯(EP)，丁酸乙酯(EB)，丁酸甲酯(MB)，亚硫酸二甲酯(DMS)，亚硫酸二乙酯(DES)，亚硫酸甲乙酯(EMS)，二甲基砜(MSM)，二甲基亚砜(DMSO)中的一种或几种的混合物；锂盐A在电解液中的摩尔浓度范围是:0.4-1.2M。进一步，GBL的在所有有机溶剂中质量范围:10%_50% ;且锂盐二氟草酸硼酸锂LiDF0Bl±0.1M ;EC:GBL:EMC 或 DECl: 1-2:1-2。进一步，所述的锂盐A为双草酸硼酸锂(LiBOB)和二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)在电解液中的浓度为0.6?0.8mol/L,所述的锂盐B四氟硼酸锂在电解液中的浓度为0.1?0.4mol/L，且所述的混合锂盐在电解液中的浓度为0.8?1.2mol/L进一步，锂盐二氟草酸硼酸锂LiDF0Bl±0.1M ;溶剂为 EC:GBL:DMC:DECl: 1.5±0.4:1.5±0.4:1.5±0.4。进一步，电解液中溶剂为碳酸乙烯酯(EC)，Y-丁内酯(GBL)，碳酸甲乙酯(EMC)按质量比1±0.1:2±0.2:2±0.2混合，锂盐为二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)，四氟草酸磷酸锂(LiTFOP),四氟硼酸锂(LiBF4)，六氟磷酸锂(LiPF6)，浓度分别为0.4±0.lmol/L, 0.2mol/L, 0.2±0.03mol/L, 0.2±0.03mol/L，总锂盐浓度为 1±0.lmol/L。本专利技术的有益效果是:含草酸根基团的锂盐在常见非水有机溶剂中的电导率高；含草酸根基团的锂盐热稳定性好，尤其是采用二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)至浓度为lmol/L本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于锂离子电池的电解液，包括锂盐；以及非水有机溶剂；其特征在于，所述的锂离子电池电解液锂盐是锂盐A，或是锂盐A与锂盐B的混合物；其中锂盐A为含有草酸根基团的锂盐，锂盐B为不含草酸根基团的锂盐；所述锂盐A包括双草酸硼酸锂(LiBOB)，二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)，二氟二草酸磷酸锂（LiDFOP），四氟草酸磷酸锂(LiTFOP)中一种或几种的混合物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈琛，
申请(专利权)人：陈琛，
类型：发明
国别省市：江苏;32