锂二次电池电解液及其锂二次电池制造技术

本发明专利技术涉及一种锂二次电池电解液及其锂二次电池，锂二次电池电解液包括有机溶剂、导电锂盐、2‑丙炔基碳酸甲酯和添加剂。上述电解液通过添加2‑丙炔基碳酸甲酯与二氟二草酸磷酸锂、四氟草酸磷酸锂、硫酸乙烯酯、1‑丙基磷酸环酐组合使用能够改善电解液的常温循环性能，高温存储性能和低温放电性能。

【技术实现步骤摘要】
锂二次电池电解液及其锂二次电池
本专利技术涉及锂二次电池
，特别是涉及一种锂二次电池电解液及其含有该电解液的锂二次电池。
技术介绍
近年来，锂二次电池因其高能量密度得到了各行业领域的关注与发展。与其他可充电电池相比，锂二次电池具有能量密度高、工作电压高、循环寿命长、可快速充放电、绿色环保等优点。目前锂离子二次电池在移动电话、笔记本电脑等便携式3C电子设备或大功率动力电池以及储能等方面有较好的应用前景。为了改善锂离子电池的高温性能，一般会选择碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯等沸点较高的溶剂作为电解液的主溶剂，但是这些溶剂的熔点相对较高，在低温下电解液的电导率下降非常快，电池阻抗增加快速。很难满足电池的低温放电性能。为了改善电池的低温性能，一般会选择乙酸乙酯、丙酸乙酯等熔点较低的羧酸酯作为电解液的主溶剂，但是这些溶剂的沸点相对较低，对电池的高温性能不利。而在添加剂方面，为了改善高温性能一般使用碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯等添加剂，但是这一类添加剂会造成电池阻抗较大，尤其是在低温下，电池阻抗增加非常明显，导致电池的低温性能下降。专利CN201110040162.4公开了一种用于300Ah高低温兼顾型磷酸铁锂电池的电解液，通过在电解液中添加不同的添加剂从原理上改善了电解液的电导率，改善电池的低温性能。但是并没有公开对高温性能改善的实施例。专利CN201310511468.2公开了一种高低温兼顾的凝胶锂离子电池及其制作方法，电池具有很好的耐高低温特性，制备方法简单、成本低廉，易于产业化。但是其属于凝胶电解液，不属于常规的液态电解液。要通过电解液来同时改善电池的高低温性能是一个比较难的课题。因此，有必要开发一种能同时改善电池高温和低温性能的电解液。
技术实现思路
基于此，本专利技术的目的是提供一种锂二次电池电解液。具体的技术方案如下：一种锂二次电池电解液，包括有机溶剂、导电锂盐、2-丙炔基碳酸甲酯和添加剂。所述2-丙炔基碳酸甲酯占锂二次电池电解液总质量的0.1-5.0％。所述添加剂选自二氟二草酸磷酸锂、四氟草酸磷酸锂、硫酸乙烯酯、1-丙基磷酸环酐中的至少一种，占锂二次电池电解液总质量的0.1-6.0％。在其中一些实施例中，所述导电锂盐为六氟磷酸锂或双氟磺酰亚胺锂中的至少一种；所述导电锂盐占锂二次电池电解液总质量的8.0-18.0％。在其中一些实施例中，所述有机溶剂由环状溶剂和线性溶剂组成，所述环状溶剂与所述线型溶剂的质量比为(1～3):3。所述有机溶剂的用量占锂二次电池电解液总质量的71.0-91.8％在其中一些实施例中，所述环状溶剂选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、γ-丁内酯和1,4丁基磺酸内酯的至少一种。在其中一些实施例中，所述线型溶剂选自碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、乙酸乙酯、丙酸丙酯、1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚、2,2-二氟乙基乙酸酯中的至少一种。本专利技术的另一目的是提供一种锂二次电池。一种锂二次电池，包含上述锂二次电池电解液(还包含正极活性材料的正极片、含有负极活性材料的负极片以及隔膜)。在上述锂二次电池中所述正极活性材料是指含锂金属化合物，所述的含锂金属化合物为Li1+a(NixCoyM1-x-y)O2、Li(NipMnqCo2-p-q)O4、LiMh(PO4)m的至少一种，其中0≤a≤0.3，0≤x≤1，0≤y≤1，0＜x+y≤1，0≤p≤2，0≤q≤2，0＜p+q≤2，M为Fe、Ni、Co、Mn、Al或V，0＜h＜5，0＜m＜5；所述负极活性材料包括锂金属、锂合金、碳材料、硅基材料和锡基材料中的至少一种。上述锂二次电池电解液具有如下优点及有益效果：上述电解液通过添加2-丙炔基碳酸甲酯与二氟二草酸磷酸锂、四氟草酸磷酸锂、硫酸乙烯酯、1-丙基磷酸环酐组合使用能够改善电解液的常温循环性能，高温存储性能和低温放电性能。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将对本专利技术进行更全面的描述。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本专利技术所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。除非另有定义，本专利技术所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。实施例1本实施例一种锂二次电池电解液，由有机溶剂、导电锂盐、2-丙炔基碳酸甲酯和添加剂构成。所述有机溶剂占锂二次电池电解液总质量的77.0％，由环状溶剂(碳酸乙烯酯)和线性溶剂(碳酸甲乙酯)组成，碳酸乙烯酯和碳酸甲乙酯的质量比为1:1。所述导电锂盐为六氟磷酸锂，占锂二次电池电解液总质量的18.0％。2-丙炔基碳酸甲酯占电解液总质量的5.0％。将本实施例的电解液用于LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2/石墨软包电池。实施例2本实施例一种锂二次电池电解液，由有机溶剂、导电锂盐、2-丙炔基碳酸甲酯和添加剂构成。所述有机溶剂占锂二次电池电解液总质量的82.0％，由环状溶剂(碳酸乙烯酯)和线性溶剂(碳酸二甲酯)组成，碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯的质量比为1:2。所述导电锂盐为六氟磷酸锂，占锂二次电池电解液总质量的15.0％。2-丙炔基碳酸甲酯占电解液总质量的0.5％，所述添加剂为二氟二草酸磷酸锂、硫酸乙烯酯，分别占电解液总质量的0.5％、2.0％。将本实施例的电解液用于LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2/硅碳软包电池。实施例3本实施例一种锂二次电池电解液，由有机溶剂、导电锂盐、2-丙炔基碳酸甲酯和添加剂构成。所述有机溶剂占锂二次电池电解液总质量的84.0％，由环状溶剂(碳酸乙烯酯)和线性溶剂(碳酸二乙酯)组成，碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯的质量比为1:3。所述导电锂盐为六氟磷酸锂，占锂二次电池电解液总质量的12.0％。2-丙炔基碳酸甲酯占电解液总质量的1.0％，所述添加剂为四氟草酸磷酸锂、硫酸乙烯酯，分别占电解液总质量的1.0％、2.0％。将本实施例的电解液用于LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2/石墨软包电池。实施例4本实施例一种锂二次电池电解液，由有机溶剂、导电锂盐、2-丙炔基碳酸甲酯和添加剂构成。所述有机溶剂占锂二次电池电解液总质量的84.0％，由环状溶剂(碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯)和线性溶剂(碳酸甲乙酯、丙酸丙酯)组成，碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、丙酸丙酯的质量比为1:0.5:1:1。所述导电锂盐为六氟磷酸锂，占锂二次电池电解液总质量的12.0％。2-丙炔基碳酸甲酯占电解液总质量的1.0％，所述添加剂为1-丙基磷酸环酐、四氟草酸磷酸锂、硫酸乙烯酯，分别占电解液总质量的1.0％、0.5％、1.5％。将本实施例的电解液用于LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2/硅碳软包电池。实施例5本实施例一种锂二次电池电解液，由有机溶剂、导电锂盐、2-丙炔基碳酸甲酯和添加剂构成。所述有机溶剂占锂二次电池电解液总质量的89.5％，由环状溶剂(碳酸乙烯酯)和线性溶剂(碳酸甲乙酯、1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚)组成，碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚的质量比为1:2:0.5。所述导电锂盐为六氟磷酸锂，占锂二次电池电解液总质量的8.5％。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂二次电池电解液，其特征在于，包括有机溶剂、导电锂盐、2‑丙炔基碳酸甲酯和添加剂。

【技术特征摘要】
1.一种锂二次电池电解液，其特征在于，包括有机溶剂、导电锂盐、2-丙炔基碳酸甲酯和添加剂。2.根据权利要求1所述的锂二次电池电解液，其特征在于，所述2-丙炔基碳酸甲酯占锂二次电池电解液总质量的0.1-5.0％。3.根据权利要求1所述的锂二次电池电解液，其特征在于，所述添加剂选自二氟二草酸磷酸锂、四氟草酸磷酸锂、硫酸乙烯酯、1-丙基磷酸环酐中的至少一种。4.根据权利要求1所述的锂二次电池电解液，其特征在于，所述添加剂占锂二次电池电解液总质量的0.1-6.0％。5.根据权利要求1所述的锂二次电池电解液，其特征在于，所述导电锂盐为六氟磷酸锂或双氟磺酰亚胺锂中的至少一种，...

【专利技术属性】
技术研发人员：范伟贞，余乐，赵经纬，
申请(专利权)人：广州天赐高新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44