一种锂电池的低温溶解液制造技术

技术编号:22567303 阅读:39 留言:0更新日期:2019-11-16 13:00
本发明专利技术提出了一种锂电池的低温溶解液,其包括混合有机溶剂,锂盐和添加剂;所述混合有机溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯;所述锂盐包括有六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、双三氟甲磺酰亚胺锂、双草酸硼酸锂中的一种或几种,在所述电解液中,锂离子的浓度为1.1mol/L~1.2mol/L;所述添加剂为丙磺酸内酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、氟代碳酸乙烯的一种或几种。本发明专利技术的有机电解液中各组分的熔点低,粘度小,电导率高,在低温‑20℃下仍保持较高的电导率,因此由此电解液制成的磷酸铁锂电池更适合低温条件下放电。

A low temperature solution for lithium battery

The invention provides a low-temperature solution for lithium battery, which includes mixed organic solvent, lithium salt and additive; the mixed organic solvent includes ethylene carbonate, diethyl carbonate, dimethyl carbonate, ethyl acetate and propyl acetate; the lithium salt includes one or more of lithium hexafluorophosphate, lithium tetrafluoroborate, lithium trifluoromethylsulfonimide and lithium oxalate, In the electrolyte, the concentration of lithium ion is 1.1mol/l-1.2mol/l; the additive is one or more of propionolactone, methyl butyrate, ethyl butyrate and ethylene fluorocarbonate. The organic electrolyte of the invention has the advantages of low melting point, low viscosity and high conductivity, and still maintains high conductivity at low temperature \u2011 20 \u2103, so the lithium iron phosphate battery made from the electrolyte is more suitable for discharging at low temperature.

【技术实现步骤摘要】
一种锂电池的低温溶解液
本专利技术涉及锂电池领域,尤其涉及一种锂电池的低温溶解液。
技术介绍
锂离子电池应用领域广,包括手机、笔记本电脑等电子终端设备,甚至是走向了电动汽车和储能
;锂离子电池从结构上分为正极、负极、隔膜、电解液和外壳。目前低温电解液大多以PC溶剂为主要成分,低温性能磷酸铁锂电池能提高5-10%,但是由于PC对负极石墨共插入影响,降低了电芯的容量,限制了电解液的使用及发展。本专利技术的目的是提供一种具有良好低温性能的磷酸铁锂电池用低温电解液,无PC溶剂,完全适用负极石墨锂离子电池。
技术实现思路
为实现上述目的,本专利技术提供了一种锂电池的低温电解液,该电解液具有良好低温性能,完全适用负极石墨锂离子电池。本专利技术的技术方案为:一种锂电池的低温溶解液,其包括混合有机溶剂,锂盐和添加剂;所述混合有机溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯;所述锂盐包括有六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、双三氟甲磺酰亚胺锂、双草酸硼酸锂中的一种或几种,在所述电解液中,锂离子的浓度为1.1mol/L~1.2mol/L;所述添加剂为丙磺酸内酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、氟代碳酸乙烯的一种或几种。进一步的,所述混合有机溶剂中,按质量分数计,碳酸乙烯酯1份,碳酸二乙酯1份,碳酸二甲酯1份,乙酸乙酯1~2份,乙酸丙酯0~2份。进一步的,按质量百分比,在所述电解液中,所述有机溶剂占13~17%。本专利技术还提供了一种锂离子电池电解液的制备方法,其包括:将所碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯采用精馏方法分别除水并保存在惰性气体氛围下,得到各自的精馏有机溶剂;锂盐真空干燥除水;按比例取所需所述精馏有机溶剂缓慢加入到反应釜中,边搅拌边加入所述添加剂,充分混合后加入所述锂盐并搅拌,锂盐完全溶解后静置0.5~1小时,得成品电解液。本专利技术的优点和有益效果在于:1、本专利技术的有机电解液中各组分的熔点低,粘度小,电导率高,在低温-20℃下仍保持较高的电导率,因此由此电解液制成的磷酸铁锂电池更适合低温条件下放电。2、本专利技术的有机电解液中的添加剂能形成稳定且电化学性能优异的SEI膜,能改善电解液与正负极材料之间的接触电阻,并且保证的电池常温及高温条件下的电性能要求。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。实施例1本实施例提供的锂电池的低温溶解液,其组成包括混合有机溶剂,锂盐和添加剂。其中:所述混合有机溶剂由如下重量分数的组份混合而成:碳酸乙烯酯1份、碳酸二乙酯1份、碳酸二甲酯1份、乙酸乙酯1份。所述锂盐为六氟磷酸锂和四氟硼酸锂,在所述低温溶解液中,锂离子的浓度为1.2mol/L。所述添加剂为丙磺酸内酯,按质量百分比,在所述低温溶解液中,所述添加剂占13%。低温溶解液的制备方法如下:将碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、乙酸乙酯采用精馏方法分别除水并保存在惰性气体氛围下,得到各自的精馏有机溶剂;六氟磷酸锂和四氟硼酸锂真空干燥除水;按比例取所需所述精馏有机溶剂缓慢加入到反应釜中,边搅拌边加入丙磺酸内酯,充分混合后加入六氟磷酸锂和四氟硼酸锂,完全溶解后静置0.5小时,得成品电解液。将该制备好的低温电解液注入到烘干的磷酸铁锂电芯中封口得到低温锂离子电池。通过测试,在所得的低温锂离子电池中,低温-20℃下的1C放电容量为常温放电容量的84%,低温-30℃下的1C放电容量为常温放电容量的72%。常温1C充放电500次的容量保持率大于92%。实施例2本实施例提供的锂电池的低温溶解液,其组成包括混合有机溶剂,锂盐和添加剂。其中:所述混合有机溶剂由如下重量分数的组份混合而成:碳酸乙烯酯1份、碳酸二乙酯1份、碳酸二甲酯1份、乙酸乙酯1份、乙酸丙酯1份。所述锂盐为双三氟甲磺酰亚胺锂和双草酸硼酸锂,在所述低温溶解液中,锂离子的浓度为1.2mol/L。所述添加剂为丁酸甲酯,按质量百分比,在所述低温溶解液中,所述添加剂占17%。低温溶解液的制备方法如下:将碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯采用精馏方法分别除水并保存在惰性气体氛围下,得到各自的精馏有机溶剂;双三氟甲磺酰亚胺锂和双草酸硼酸锂真空干燥除水;按比例取所需所述精馏有机溶剂缓慢加入到反应釜中,边搅拌边加入丁酸甲酯,充分混合后加入六双三氟甲磺酰亚胺锂和双草酸硼酸锂,完全溶解后静置0.8小时,得成品电解液。将该制备好的低温电解液注入到烘干的磷酸铁锂电芯中封口得到低温锂离子电池。通过测试,在所得的低温锂离子电池中,低温-20℃下的1C放电容量为常温放电容量的83%,低温-30℃下的1C放电容量为常温放电容量的70%。常温1C充放电500次的容量保持率大于94.5%。实施例3本实施例提供的锂电池的低温溶解液,其组成包括混合有机溶剂,锂盐和添加剂。其中:所述混合有机溶剂由如下重量分数的组份混合而成:碳酸乙烯酯1份、碳酸二乙酯1份、碳酸二甲酯1份、乙酸乙酯2份、乙酸丙酯1份。所述锂盐为六氟磷酸锂和双草酸硼酸锂,在所述低温溶解液中,锂离子的浓度为1.15mol/L。所述添加剂为丁酸乙酯,按质量百分比,在所述低温溶解液中,所述添加剂占15%。低温溶解液的制备方法如下:将碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯采用精馏方法分别除水并保存在惰性气体氛围下,得到各自的精馏有机溶剂;六氟磷酸锂和双草酸硼酸锂真空干燥除水;按比例取所需所述精馏有机溶剂缓慢加入到反应釜中,边搅拌边加入丁酸乙酯,充分混合后加入六氟磷酸锂和双草酸硼酸锂,完全溶解后加入丁酸乙酯,完全溶解后静置1小时,得成品电解液。将该制备好的低温电解液注入到烘干的磷酸铁锂电芯中封口得到低温锂离子电池。通过测试,在所得的低温锂离子电池中,低温-20℃下的1C放电容量为常温放电容量的85%,低温-30℃下的1C放电容量为常温放电容量的76%。常温1C充放电500次的容量保持率大于93.5%。实施例4本实施例提供的锂电池的低温溶解液,其组成包括混合有机溶剂,锂盐和添加剂。其中:所述混合有机溶剂由如下重量分数的组份混合而成:碳酸乙烯酯1份、碳酸二乙酯1份、碳酸二甲酯1份、乙酸乙酯0.5份、乙酸丙酯2份。所述锂盐为四氟硼酸锂和双草酸硼酸锂,在所述低温溶解液中,锂离子的浓度为1.1mol/L。所述添加剂为氟代碳酸乙烯,按质量百分比,在所述低温溶解液中,所述添加剂占15%。低温溶解液的制备方法如下:将碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯采用精馏方法分别除水并保存在惰性气体氛围下,得到各自的精馏有机溶剂;四氟硼酸锂和双草酸硼酸锂真空干燥除水;按比例取所需所述精馏有机溶剂缓慢加入到反应釜中,边搅拌边本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂电池的低温溶解液,其特征在于:/n所述电解液的组成包括混合有机溶剂,锂盐和添加剂;/n所述混合有机溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯;/n所述锂盐包括有六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、双三氟甲磺酰亚胺锂、双草酸硼酸锂中的一种或几种,在所述电解液中,锂离子的浓度为1.1mol/L~1.2mol/L;/n所述添加剂为丙磺酸内酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、氟代碳酸乙烯的一种或几种。/n

【技术特征摘要】
1.一种锂电池的低温溶解液,其特征在于:
所述电解液的组成包括混合有机溶剂,锂盐和添加剂;
所述混合有机溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯;
所述锂盐包括有六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、双三氟甲磺酰亚胺锂、双草酸硼酸锂中的一种或几种,在所述电解液中,锂离子的浓度为1.1mol/L~1.2mol/L;
所述添加剂为丙磺酸内酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、氟代碳酸乙烯的一种或几种。


2.如权利要求1所述的低温溶解液,其特征在于:所述混合有机溶剂中,按质量分数计,碳酸乙烯酯1份,碳酸二乙酯1份,碳酸二甲酯1份,乙酸乙酯1...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈坚强
申请(专利权)人:超容新能源科技有限公司
类型:发明
国别省市:浙江;33

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