一种高稳定的锂离子动力电池电解液制造技术

本发明专利技术公开了一种高稳定的锂离子动力电池电解液，按质量百分比计，由六氟磷酸锂14‑18％、非水性有机溶剂71‑79％、电解液稳定剂3.5‑6％和添加剂3.5‑5％组成；非水性有机溶剂为羧酸酯、卤代碳酸酯、芳香烃及其卤代芳烃中的至少一种，其中，卤代碳酸酯和卤代芳烃中的卤素取代物为F、Cl、Br中的至少一种；电解液稳定剂由六甲基二硅胺烷、乙醇胺、亚磷酸三苯酯组合而成，六甲基二硅胺烷、乙醇胺、亚磷酸三苯酯的摩尔比为1：(0.5‑0.68)：(0.25‑0.35)；添加剂为马来酸酐、甲烷二磺酸亚甲酯、乙酸胺、氟代碳酸酯、氟代醚、磷腈及其衍生物中的至少一种。本发明专利技术电解液色度稳定，制得的电池循环性能佳。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂离子电池
，具体是一种高稳定的锂离子动力电池电解液。
技术介绍
锂离子电池由于工作电压高、能量密度高、循环寿命长、对环境友好等特点，广泛应用于3C数码产品、电动汽车、军事航天等领域。随着人们生活水平的提高，对锂离子电池的工作环境、能量密度、快速充放电提出了更高的要求。电解液作为锂离子电池的重要组成部分，在电池正负极之间起着传输电荷的作用，对电池的容量发挥性能、循环性能和高低温性能至关重要。六氟磷酸锂作为目前唯一商业大量使用的电解质锂盐，具有溶解性能好、电导率高、成膜性能佳、钝化铝集流体、电化学窗口宽等综合优点。然而，六氟磷酸锂的热稳定性较差，容易分解成氟化锂和五氟化磷，由于五氟化磷的化学性质活泼，能与电解液中微量存在的质子杂质起反应，从而引起电解液酸度和色度的快速上升，恶化电解液品质、降低电池容量发挥性能和循环性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高稳定的锂离子动力电池电解液，利用其制得的电池具有较佳的循环性能。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种高稳定的锂离子动力电池电解液，按质量百分比计，由六氟磷酸锂14-18％、非水性有机溶剂71-79％、电解液稳定剂3.5-6％和添加剂3.5-5％组成；所述的非水性有机溶剂为羧酸酯、卤代碳酸酯、芳香烃及其卤代芳烃中的至少一种，其中，卤代碳酸酯和卤代芳烃中的卤素取代物为F、Cl、Br中的至少一种；所述的电解液稳定剂由六甲基二硅胺烷、乙醇胺、亚磷酸三苯酯组合而成，六甲基二硅胺烷、乙醇胺、亚磷酸三苯酯的摩尔比为1：(0.5-0.68)：(0.25-0.35)；所述的添加剂为马来酸酐、甲烷二磺酸亚甲酯、乙酸胺、氟代碳酸酯、氟代醚、磷腈及其衍生物中的至少一种。作为本专利技术进一步的方案：按质量百分比计，由六氟磷酸锂16％、非水性有机溶剂76％、电解液稳定剂4.2％和添加剂3.8％组成。作为本专利技术进一步的方案：所述的电解液稳定剂由六甲基二硅胺烷、乙醇胺、亚磷酸三苯酯按照摩尔比1：0.62：0.28组合而成。作为本专利技术进一步的方案：所述的羧酸酯为丁酸丙酯、乙酸丙酯、乙酸异丙酯、丙酸丁酯、丙酸异丙酯、丁酸乙酯中的至少一种。作为本专利技术进一步的方案：所述的卤代芳烃为单氟苯、1,3,5-三氟苯、二氟苯、三氟甲苯、2-氟甲苯、2,4-二氯三氟甲苯中的至少一种。作为本专利技术进一步的方案：所述的氟代碳酸酯为三氟甲基碳酸乙烯酯、4-三氟代甲基碳酸乙烯酯、氯代碳酸乙烯酯、双氟碳酸丙烯酯、三氟代乙酸乙酯、三氟乙基甲基碳酸酯、二(2,2,2-三氟乙基)碳酸酯、三氟丙酸甲酯、3,3,3-三氟代乙酸乙酯、2-(三氟甲基)苯甲酸甲酯、4,4,4-三氟丁酸乙酯、1,1,1,3,3,3-六氟异丙基丙烯酸酯中的至少一种。作为本专利技术进一步的方案：所述的氟代醚为氟甲基-1,1,1,3,3,3-六氟异丙基醚、1,1,2,2-四氟乙基乙基醚、2,6-二氟苯甲醚、1,1,1,3,3,3-六氟异丙基甲基醚、四氟甲基丁基醚、1,1,3,3,3-五氟-2-三氟甲基丙基甲基醚、1,1,2,2-四氟乙基-2,2,2-三氟乙基醚、1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚、1,1,2,2-四氟乙基-4-甲基苯基醚中的至少一种。作为本专利技术进一步的方案：所述的磷腈及其衍生物包括：六氯环三磷腈、六氟环三磷腈、苯氧基环磷腈、甲氧基(五氟)环三磷腈、乙氧基(五氟)环三磷腈、2,2,4,4-四乙氧基-6,6-二羟乙氧基环三磷腈、六(甲基丙烯酸羟乙酯)环三磷腈、六甲氧基环三磷腈、六丙氧基环三磷腈、三甲基硅氧环磷腈、2,4-二乙氧基-2,4,6-四氟-1,3,5,2l5,4l5,615-环三磷腈、2,2,4,4,5-五氟-6-苯氧基-1,3,5,2l5,4l5,6l5-环三磷腈中的至少一种。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术通过混合型电解液稳定剂与添加剂、非水性有机溶剂配合使用到以六氟磷酸锂为锂盐的电解液，能够很好地抑制五氟化磷与电解液中微量杂质反应引起的色度上升，同时，还能兼顾锂离子动力电池的循环性能。将该电解液注入到24Ah锂离子动力电池中，在45℃温度下进行250周次充放电循环后，电池剩余放电容量仍在88％以上。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1本专利技术实施例中，一种高稳定的锂离子动力电池电解液，按质量百分比计，由六氟磷酸锂14％、非水性有机溶剂79％、电解液稳定剂3.5％和添加剂3.5％组成；非水性有机溶剂为乙酸异丙酯；电解液稳定剂由六甲基二硅胺烷、乙醇胺、亚磷酸三苯酯组合而成，六甲基二硅胺烷、乙醇胺、亚磷酸三苯酯的摩尔比为1：0.5：0.35；添加剂为甲烷二磺酸亚甲酯。实施例2本专利技术实施例中，一种高稳定的锂离子动力电池电解液，按质量百分比计，由六氟磷酸锂18％、非水性有机溶剂71％、电解液稳定剂6％和添加剂5％组成；非水性有机溶剂为卤代碳酸酯；电解液稳定剂由六甲基二硅胺烷、乙醇胺、亚磷酸三苯酯组合而成，六甲基二硅胺烷、乙醇胺、亚磷酸三苯酯的摩尔比为1：0.68：0.25；添加剂为乙酸胺。实施例3本专利技术实施例中，一种高稳定的锂离子动力电池电解液，按质量百分比计，由六氟磷酸锂15％、非水性有机溶剂78％、电解液稳定剂3.5％和添加剂3.5％组成；非水性有机溶剂为芳香烃；电解液稳定剂由六甲基二硅胺烷、乙醇胺、亚磷酸三苯酯组合而成，六甲基二硅胺烷、乙醇胺、亚磷酸三苯酯的摩尔比为1：0.6：0.3；添加剂为三氟丙酸甲酯。实施例4本专利技术实施例中，一种高稳定的锂离子动力电池电解液，按质量百分比计，由六氟磷酸锂17％、非水性有机溶剂73％、电解液稳定剂5％和添加剂5％组成；非水性有机溶剂为1,3,5-三氟苯；电解液稳定剂由六甲基二硅胺烷、乙醇胺、亚磷酸三苯酯组合而成，六甲基二硅胺烷、乙醇胺、亚磷酸三苯酯的摩尔比为1：0.6：0.3；添加剂为1,1,1,3,3,3-六氟异丙基甲基醚。实施例5本专利技术实施例中，一种高稳定的锂离子动力电池电解液，按质量百分比计，由六氟磷酸锂16％、非水性有机溶剂76％、电解液稳定剂4.2％和添加剂3.8％组成；非水性有机溶剂为丙酸丁酯、丙酸异丙酯的混合物；电解液稳定剂由六甲基二硅胺烷、乙醇胺、亚磷酸三苯酯按照摩尔比1：0.62：0.28组合而成；添加剂为六甲氧基环三磷腈、三甲基硅氧环磷腈的混合物。按照上述实施例1-5的配方，分别配制得到电解液1-5，具体的配制过程为：在充满氩气的手套箱(水分＜10ppm)中，将六氟磷酸锂溶解在非水性有机溶剂中，然后依次向该溶液中加入添加剂和电解液稳定剂，搅拌均匀，即制得所需电解液。按照上述实施例1-5的配方，除去其中的电解液稳定剂这一组分，其余组分之间的配比不变，配制得到电解液6-10，具体的配制过程为：在充满氩气的手套箱(水分＜10ppm)中，将六氟磷酸锂溶解在非水性有机溶剂中，然后向该溶液中加入添加剂，搅拌均匀，即制得所需电解液。一、电解液储存色度测试将10组电解液分别装到进口密封铝瓶中，铝瓶用铝塑膜抽本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高稳定的锂离子动力电池电解液，其特征在于，按质量百分比计，由六氟磷酸锂14‑18％、非水性有机溶剂71‑79％、电解液稳定剂3.5‑6％和添加剂3.5‑5％组成；所述的非水性有机溶剂为羧酸酯、卤代碳酸酯、芳香烃及其卤代芳烃中的至少一种，其中，卤代碳酸酯和卤代芳烃中的卤素取代物为F、Cl、Br中的至少一种；所述的电解液稳定剂由六甲基二硅胺烷、乙醇胺、亚磷酸三苯酯组合而成，六甲基二硅胺烷、乙醇胺、亚磷酸三苯酯的摩尔比为1：(0.5‑0.68)：(0.25‑0.35)；所述的添加剂为马来酸酐、甲烷二磺酸亚甲酯、乙酸胺、氟代碳酸酯、氟代醚、磷腈及其衍生物中的至少一种。

【技术特征摘要】
1.一种高稳定的锂离子动力电池电解液，其特征在于，按质量百分比计，由六氟磷酸锂14-18％、非水性有机溶剂71-79％、电解液稳定剂3.5-6％和添加剂3.5-5％组成；所述的非水性有机溶剂为羧酸酯、卤代碳酸酯、芳香烃及其卤代芳烃中的至少一种，其中，卤代碳酸酯和卤代芳烃中的卤素取代物为F、Cl、Br中的至少一种；所述的电解液稳定剂由六甲基二硅胺烷、乙醇胺、亚磷酸三苯酯组合而成，六甲基二硅胺烷、乙醇胺、亚磷酸三苯酯的摩尔比为1：(0.5-0.68)：(0.25-0.35)；所述的添加剂为马来酸酐、甲烷二磺酸亚甲酯、乙酸胺、氟代碳酸酯、氟代醚、磷腈及其衍生物中的至少一种。2.根据权利要求1所述的高稳定的锂离子动力电池电解液，其特征在于，按质量百分比计，由六氟磷酸锂16％、非水性有机溶剂76％、电解液稳定剂4.2％和添加剂3.8％组成。3.根据权利要求2所述的高稳定的锂离子动力电池电解液，其特征在于，所述的电解液稳定剂由六甲基二硅胺烷、乙醇胺、亚磷酸三苯酯按照摩尔比1：0.62：0.28组合而成。4.根据权利要求1所述的高稳定的锂离子动力电池电解液，其特征在于，所述的羧酸酯为丁酸丙酯、乙酸丙酯、乙酸异丙酯、丙酸丁酯、丙酸异丙酯、丁酸乙酯中的至少一种。5.根据权利要求1所述的高稳定的锂离子动力电池电解液，其特征在于，所述的卤代芳烃为单氟苯、1,3,5-三氟苯、二氟苯、三氟甲苯、2-氟甲苯、2,4-二氯三氟甲苯中的至少一种。6.根据权利要求1所述的高稳定的锂离子动力电...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁文明，
申请(专利权)人：浙江金开来新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33