本发明专利技术公开了一种高压锂离子电池电解液，其包括非水有机溶剂、锂盐、功能助剂一和功能助剂二，所述的功能助剂一为三氟甲基苯腈，功能助剂二为氟代磷腈化合物。本发明专利技术同时公开了一种锂离子电池，其包括正极片、负极片、锂电池隔膜及上述的高压锂离子电池电解液。本发明专利技术为一种高电压条件下具有良好循环性和安全性的高压锂离子电池电解液及使用该电解液的锂离子电池。
【技术实现步骤摘要】
一种高压锂离子电池电解液及使用该电解液的锂离子电池
本专利技术涉及电池及电解液
，具体涉及一种高压锂离子电池电解液及使用该电解液的锂离子电池。
技术介绍
与传统的铅酸电池、镍镉电池相比，锂离子电池具有高比功率、高比能量、无记忆效应、长循环寿命等特点，使锂离子电池自20世纪90年代问世以来受到人们广泛关注。目前，锂离子电池已经占领了手机、数码相机、笔记本电脑和便携摄像机等便携式电子产品的大部分能源市场，并且开始进入电动自行车和轿车市场，逐渐受到电动车领域的关注。随着人们对能量密度要求的提高，4.3V、4.4V等高电压体系的锂离子电池开始被广泛的研究。锂离子电池内部的电解液对电池的运行性能产生较大的影响，传统锂离子电池工作在高电压时的正极材料的氧化能力显著增强，在高温存储过程中电解液的溶剂被氧化产生气体，导致电池体积膨胀，电解液同时易被分解，造成电池膨胀，容量的衰减及安全隐患，其运行安全性得不到充分的保障，难以满足现有技术对锂离子电池的使用要求。
技术实现思路
针对现有技术不足，本专利技术提供了一种高电压条件下具有良好循环性和安全性的高压锂离子电池电解液及使用该电解液的锂离子电池。本专利技术解决上述技术问题采用的技术方案为：一种高压锂离子电池电解液，其包括非水有机溶剂、锂盐、功能助剂一和功能助剂二，所述的功能助剂一为三氟甲基苯腈，功能助剂二为氟代磷腈化合物。进一步地，所述的锂盐为二氟草酸硼酸锂（LiODFB）和二草酸硼酸锂(LiBOB)，其摩尔比为25~40:75~60。进一步地，所述的非水有机溶剂为碳酸乙烯酯和环状碳酸酯，其质量份比为2~4:1。进一步地，所述的三氟甲基苯腈在电解液中的质量百分比为0.5%~1.5%。进一步地，所述的氟代磷腈化合物化学式为N3P3F5OH2CH3，其在电解液中的质量百分比为1~5%。本专利技术另一个目的是提供了一种锂离子电池，其包括正极片、负极片、锂电池隔膜及上述的高压锂离子电池电解液。与现有技术相比，本专利技术具备的有益效果为：本专利技术中，功能助剂三氟甲基苯腈的添加有助于提高电池电解液的高压放电性能和循环性能，具有很好的高压电化学稳定性，而且可以优化成膜降低膜阻抗，提高电解液电池的倍率和循环性能，同时与非水有机溶剂互溶性良好；本专利技术添加的氟代磷腈化合物在占电解液总质量百分比非常低的基础上即可完全实现较好的阻燃效果，这样对电解液电导率和倍率性能影响较小，而且有助于提升电解液在高压及高温下循环性能，降低高温存储过程中电解液中溶剂被氧化的产生；含有本专利技术高压锂离子电池电解液的锂离子电池在高压及高压运行产生的高温下的循环性能、倍率性能等使用性能均得到有效提高，较有效的拓宽了电池的应用范围。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详细的说明，但本专利技术的实施方式不限于此，同时本专利技术的保护范围也不限于下述的实施例。实施例1：一种高压锂离子电池电解液，包括非水有机溶剂、锂盐、功能助剂一和功能助剂二，所述的功能助剂一为三氟甲基苯腈，功能助剂二为氟代磷腈化合物。进一步地，所述的锂盐为二氟草酸硼酸锂（LiODFB）和二草酸硼酸锂(LiBOB)，其摩尔比为30:70，所述的锂盐在电解液中的质量百分比为8~14%，本实施例中所述的锂盐在电解液中的质量百分比为11%。进一步地，所述的非水有机溶剂为碳酸乙烯酯和环状碳酸酯，其质量份比为3:1。进一步地，所述的三氟甲基苯腈在电解液中的质量百分比为1%。进一步地，所述的氟代磷腈化合物化学式为N3P3F5OH2CH3，其在电解液中的质量百分比为3%。所述的一种高压锂离子电池电解液的制备方法，包括以下步骤：（1）将碳酸乙烯酯和环状碳酸酯充分混合均匀，得到预混液一；（2）将锂盐充分溶解于步骤（1）所得到的预混液一中，得到预混液二；（3）将三氟甲基苯腈和氟代磷腈化合物加入步骤（2）所得到的预混液二中，充分混合均匀，得到本专利技术的高压锂离子电池电解液；上述步骤全程在充满惰性气体、干燥的环境中操作。下述的实施例中同样采用本实施例中所述的一种高压锂离子电池电解液的制备方法进行电解液的制备。实施例2：一种高压锂离子电池电解液，包括非水有机溶剂、锂盐、功能助剂一和功能助剂二，所述的功能助剂一为三氟甲基苯腈，功能助剂二为氟代磷腈化合物。进一步地，所述的锂盐为二氟草酸硼酸锂（LiODFB）和二草酸硼酸锂(LiBOB)，其摩尔比为25:75，所述的锂盐在电解液中的质量百分比为8%。进一步地，所述的非水有机溶剂为碳酸乙烯酯和环状碳酸酯，其质量份比为2:1。进一步地，所述的三氟甲基苯腈在电解液中的质量百分比为0.5%。进一步地，所述的氟代磷腈化合物化学式为N3P3F5OH2CH3，其在电解液中的质量百分比为1%。实施例3：一种高压锂离子电池电解液，包括非水有机溶剂、锂盐、功能助剂一和功能助剂二，所述的功能助剂一为三氟甲基苯腈，功能助剂二为氟代磷腈化合物。进一步地，所述的锂盐为二氟草酸硼酸锂（LiODFB）和二草酸硼酸锂(LiBOB)，其摩尔比为40:60，所述的锂盐在电解液中的质量百分比为14%。进一步地，所述的非水有机溶剂为碳酸乙烯酯和环状碳酸酯，其质量份比为4:1。进一步地，所述的三氟甲基苯腈在电解液中的质量百分比为1.5%。进一步地，所述的氟代磷腈化合物化学式为N3P3F5OH2CH3，其在电解液中的质量百分比为5%。实施例4：一种高压锂离子电池电解液，包括非水有机溶剂、锂盐、功能助剂一和功能助剂二，所述的功能助剂一为三氟甲基苯腈，功能助剂二为氟代磷腈化合物。进一步地，所述的锂盐为二氟草酸硼酸锂（LiODFB）和二草酸硼酸锂(LiBOB)，其摩尔比为35:65，所述的锂盐在电解液中的质量百分比为10%。进一步地，所述的非水有机溶剂为碳酸乙烯酯和环状碳酸酯，其质量份比为5:2。进一步地，所述的三氟甲基苯腈在电解液中的质量百分比为0.8%。进一步地，所述的氟代磷腈化合物化学式为N3P3F5OH2CH3，其在电解液中的质量百分比为2%。实施例5：一种高压锂离子电池电解液，包括非水有机溶剂、锂盐、功能助剂一和功能助剂二，所述的功能助剂一为三氟甲基苯腈，功能助剂二为氟代磷腈化合物。进一步地，所述的锂盐为二氟草酸硼酸锂（LiODFB）和二草酸硼酸锂(LiBOB)，其摩尔比为30:70，所述的锂盐在电解液中的质量百分比为12%。进一步地，所述的非水有机溶剂为碳酸乙烯酯和环状碳酸酯，其质量份比为7:3。进一步地，所述的三氟甲基苯腈在电解液中的质量百分比为1.2%。进一步地，所述的氟代磷腈化合物化学式为N3P3F5OH2CH3，其在电解液中的质量百分比为4%。本专利技术同时提供了一种锂离子电池，其包括正极片、负极片、锂电池隔膜及上述实施例1-5所得的的高压锂离子电池电解液。将正极片、负极片和微孔聚乙烯薄膜为锂电池隔膜以卷绕方式制成方形裸电芯，电池外包装采用铝塑复合膜，将裸电芯置入外包装后灌注上述制备的电解液，经化成等工艺后制成容量为1500mAh的软包装锂离子电池。对上述实施例1-5得到的电解液制得的电池在4.90V高压下进行常温循环和安全性性能测试，结果显示，采用本专利技术的电解液制得的电池常温循环150Z保持率达到25~45%，3C10V过充安全，而且长时期高压使用无膨胀，在高压及高压运行产生的高温本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高压锂离子电池电解液，其特征在于：包括非水有机溶剂、锂盐、功能助剂一和功能助剂二，所述的功能助剂一为三氟甲基苯腈，功能助剂二为氟代磷腈化合物。
【技术特征摘要】
1.一种高压锂离子电池电解液，其特征在于：包括非水有机溶剂、锂盐、功能助剂一和功能助剂二，所述的功能助剂一为三氟甲基苯腈，功能助剂二为氟代磷腈化合物。2.根据权利要求1所述的一种高压锂离子电池电解液，其特征在于：所述的锂盐为二氟草酸硼酸锂（LiODFB）和二草酸硼酸锂(LiBOB)，其摩尔比为25~40:75~60。3.根据权利要求1所述的一种高压锂离子电池电解液，其特征在于：所述的非水有机溶剂为碳酸乙烯酯和环状...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈峰，
申请(专利权)人：无锡九宇宝新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。