一种锂离子电池电解液制造技术

本发明专利技术公开了一种锂离子电池电解液，包括复合锂盐、添加剂和有机溶剂，所述复合锂盐为六氟磷酸锂、双草酸硼酸锂和三氟甲基磺酸锂的混合物；所述添加剂为苯酚同系物，结构式为

An electrolyte for lithium ion battery

The invention discloses a lithium-ion battery electrolyte, which comprises a compound lithium salt, an additive and an organic solvent. The compound lithium salt is a mixture of lithium hexafluorophosphate, lithium Bisoxalate borate and lithium trifluoromethylsulfonate; the additive is a phenol homologue, and the structural formula is

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池电解液
本专利技术涉及锂离子电池领域，尤其涉及一种锂离子电池电解液。
技术介绍
锂离子电池由于其能量密度高、循环次数多、无记忆效应、工作温度范围宽以及环境友好等优点应用广泛。特别是在新能源汽车领域，由于燃油汽车尾气的排放对环境的影响越来越大，而新能源锂离子电池汽车没有尾气排放、对环境无污染而备受关注，因此人们对锂离子电池的性能也提出了更高的要求。锂离子电池在首次充电过程中，会在负极表面形成一层SEI膜。在低温环境下，若形成的SEI膜太厚，则膜阻抗较高，导致锂离子迁移透过受阻，就会发生析锂；在高温循环过程中，若形成的SEI膜不够致密稳定，则SEI膜会逐渐溶解或破裂，导致暴露的负极与电解液发生反应，在消耗电解液的同时也使得电池容量降低，再次形成的SEI膜的也会降低负极循环性能。目前，锂离子电池电解液主要由有机溶剂、锂盐和添加剂三部分组成。其中，锂盐一般采用已经商业化的LiPF6和LiBF4为导电盐。一方面，LiPF6和LiBF4导电性差、不能形成致密的SEI膜，因而导致了锂离子电池的低充放电效率和差的循环性能；另一方面，单一的LiPF6或LiBF4锂盐体系电池，其充放电效率低、循环性能差，同时胀气、膨胀严重，电池厚度增加较为明显。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种锂离子电池电解液，该电解液不仅有助于在电池负极材料表面形成稳定且完整的SEI膜，并且电池的循环性能好，在循环过程中产气适当，电池厚度膨胀不明显。本专利技术的技术方案如下：一种锂离子电池电解液，包括复合锂盐、添加剂和有机溶剂，所述复合锂盐为六氟磷酸锂、双草酸硼酸锂和三氟甲基磺酸锂的混合物；所述添加剂为苯酚同系物，其结构式如式1所示：其中，R为氢原子、卤素原子、氰基、甲基、乙基、甲氧基、甲酰基或乙酰基，R基团位于酚羟基的邻位、对位或间位；所述有机溶剂为碳酸酯、羧酸酯或二者的混合。优选地，所述碳酸酯为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、碳酸亚丁酯、碳酸甲乙酯中的至少一种。优选地，羧酸酯为甲酸甲酯、甲酸乙酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸甲酯、乙酸乙酯中的至少一种。优选地，所述锂离子电池电解液中复合锂盐的含量为3.5-4.1mol/L。优选地，所述锂离子电池电解液中所述复合锂盐包括如下质量份数的物质：六氟磷酸锂60-65份、双草酸硼酸锂18-24份和三氟甲基磺酸锂18-24份。优选地，所述苯酚同系物添加剂占所述锂离子电池电解液的质量百分比为0.5％-8％。本专利技术的有益效果：本专利技术提供的锂离子电池电解液，其中添加了具有如结构式1的苯酚同系物添加剂。电解液中的具有如结构式1的苯酚同系物添加剂其苯酚中存在酚羟基，酚羟基在添加剂的分子之间能形成稳定的氢键，锂离子电池在首次充电过程中，添加剂通过分子之间的氢键在负极表面形成稳定的网状结构，这样的网状结构使得形成的SEI膜更加致密稳定和完整，且膜阻抗较低，锂离子可以顺利地迁移透过；因此可以使电池的充放电效率高、循环性能好，在循环过程中产气适当，厚度膨胀不明显，这样的锂离子电池更加稳定、安全。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做详细说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本专利技术，但并不构成对本专利技术的限定。实施例1锂离子电池电解液的制备：将碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯按体积比4:6混合，然后加入复合锂盐，使复合锂盐的含量为3.8mol/L，其中，复合锂盐中各组分的质量份数为：六氟磷酸锂60份、双草酸硼酸锂24份和三氟甲基磺酸锂18份，然后加入添加剂对甲基苯酚，使添加剂占所有电解液的重量百分比为5％，得到锂离子电池电解液。锂离子正极极片的制备：将磷酸铁锂、导电碳黑、粘结剂聚偏二氟乙烯按质量比96：2.5：1.5与N-甲基吡咯烷酮混合均匀制成锂离子电池正极浆料，涂布在集流体铝箔上；在87℃下烘干，然后进行辊压分切、冲切得到正极极片。负极极片的制备：将石墨、羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶按质量比94：2：4与去离子水混合均匀制成负极浆料。将负极浆料涂布在集流体铜箔上；在87℃下烘干；然后进行辊压分切、冲切得到负极极片。锂离子电池的制备：以聚乙烯多孔聚合薄膜作为隔膜；将上述正极极片、隔膜、上述负极极片按顺序叠片得到电芯，将电芯焊接上正负极耳并装入铝塑膜袋中，在90℃的烤箱中烘烤到水分在200PPM以下，灌注上述本实施例制备的锂离子电池电解液并封口，然后静置、化成、整形、分容，得到锂离子电池。锂离子电池循环性能检测：将上述制备的锂离子电池，分别在0.5C、1C、2C、3C充放电循环500次后记录数据，结果见表1。实施例2锂离子电池电解液的制备：将碳酸丙烯酯和碳酸甲乙酯按体积比4:6混合，然后加入复合锂盐，使复合锂盐的含量为4.1mol/L，复合锂盐中各组分的重量份数为：六氟磷酸锂65份、双草酸硼酸锂18份和三氟甲基磺酸锂24份，然后加入添加剂邻甲基苯酚，使添加剂占所有电解液的重量百分比为8％，得到锂离子电池电解液。使用本实施例制备的锂离子电池电解液，按照与实施例1相同的方法制作锂离子电池，并且对锂离子电池分别在0.5C、1C、2C、3C充放电循环500次后记录数据，结果见表1。实施例3锂离子电池电解液的制备：将碳酸二甲酯和碳酸二丙酯按体积比4:6混合，然后加入复合锂盐，使复合锂盐的含量为3.5mol/L，复合锂盐中各组分的重量份数为：六氟磷酸锂63份、双草酸硼酸锂21份和三氟甲基磺酸锂18份，然后加入添加剂间甲基苯酚，使添加剂占所有电解液的重量百分比为0.5％，得到锂离子电池电解液。使用本实施例制备的锂离子电池电解液，按照与实施例1相同的方法制作锂离子电池，并且对锂离子电池分别在0.5C、1C、2C、3C充放电循环500次后记录数据，结果见表1。实施例4锂离子电池电解液的制备：将碳酸亚丁酯和甲酸甲酯按体积比4:6混合，然后加入复合锂盐，使复合锂盐的含量为3.8mol/L，复合锂盐中各组分的重量份数为：六氟磷酸锂60份、双草酸硼酸锂24份和三氟甲基磺酸锂18份，然后加入添加剂对甲基苯酚，使添加剂占所有电解液的重量百分比为1％，得到锂离子电池电解液。使用本实施例制备的锂离子电池电解液，按照与实施例1相同的方法制作锂离子电池，并且对锂离子电池分别在0.5C、1C、2C、3C充放电循环500次后记录数据，结果见表1。实施例5锂离子电池电解液的制备：将甲酸乙酯和乙酸乙酯按体积比4:6混合，然后加入复合锂盐，使复合锂盐的含量为3.8mol/L，复合锂盐中各组分的重量份数为：六氟磷酸锂60份、双草酸硼酸锂24份和三氟甲基磺酸锂18份，然后加入添加剂对甲氧基苯酚，使添加剂占所有电解液的重量百分比为5％，得到锂离子电池电解液。使用本实施例制备的锂离子电池电解本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子电池电解液，包括复合锂盐、添加剂和有机溶剂，其特征在于，/n所述复合锂盐为六氟磷酸锂、双草酸硼酸锂和三氟甲基磺酸锂的混合物；/n所述添加剂为苯酚同系物，其结构式为：/n

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池电解液，包括复合锂盐、添加剂和有机溶剂，其特征在于，
所述复合锂盐为六氟磷酸锂、双草酸硼酸锂和三氟甲基磺酸锂的混合物；
所述添加剂为苯酚同系物，其结构式为：



其中，R为氢原子、卤素原子、氰基、甲基、乙基、甲氧基、甲酰基或乙酰基，所述R基团位于酚羟基的邻位、对位或间位；
所述有机溶剂为碳酸酯、羧酸酯或二者的混合。


2.如权利要求1所述的锂离子电池电解液，其特征在于，所述碳酸酯为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、碳酸亚丁酯、碳酸甲乙酯中的至少一种。


3.如权利要求1所述的锂...

【专利技术属性】
技术研发人员：段士涛，牛壮壮，石小普，常武杰，张飞，
申请(专利权)人：河南平煤国能锂电有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41