一种磷酸铁锂动力电池高倍率电解液以及制备方法、电池技术

一种磷酸铁锂动力电池高倍率电解液以及制备方法、电池，包括锂盐、有机溶剂；所述机溶剂包括非水有机溶剂为90wt％～95wt％和功能添加剂为5wt％～10wt％；所述非水有机溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯和碳酸甲乙酯；所述功能添加剂包括碳酸亚乙烯酯、1,3‑丙磺酸内酯、氟代碳酸乙烯酯和乙腈；所述电解液适用于倍率不低于6C磷酸铁锂动力电池。本发明专利技术提供的一种电池，电池3C充放电循环900次容量保持95.6％，6C循环1000次容量保持87％，电池的倍率循环性能得到了极大的提高。

【技术实现步骤摘要】
一种磷酸铁锂动力电池高倍率电解液以及制备方法、电池
本专利技术属于锂离子电池
，尤其涉及一种磷酸铁锂动力电池高倍率电解液以及制备方法、电池。
技术介绍
磷酸铁锂电池无论从电化学性能，包括可逆容量、稳定性、安全性、循环性和大电流放电能力，还是到原材料的价格，都优于其他类型电池。磷酸铁锂电池1C循环2000次容量保持率仍可以达到80％以上，循环性能远高于钴酸锂、三元材料和锰酸锂等类型电池。然而随着市场的发展与变化，人们对锂离子电池也提出了高要求，即高比功率、快速充电和深度放电，成为了磷酸铁锂电池发展的主流方向。在常温范围内，一方面因为磷酸铁锂电池大电流放电时电子运动速度很快，另一方面因为磷酸铁锂电池电解液的电导率只有水溶液的百分之一，所以Li+的传递速率很低，因此，磷酸铁锂电池会发生极化现象，进而磷酸铁锂电池进行高倍率循环应用时将会受限。
技术实现思路
本专利技术提供一种磷酸铁锂动力电池高倍率电解液，包括锂盐、有机溶剂；所述机溶剂包括非水有机溶剂为90wt％～95wt％和功能添加剂为5wt％～10wt％；所述非水有机溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯和碳酸甲乙酯；所述功能添加剂包括碳酸亚乙烯酯、1,3-丙磺酸内酯、氟代碳酸乙烯酯和乙腈；所述电解液适用于倍率不低于6C磷酸铁锂动力电池。进一步地，所述锂盐为LiPF6、LiClO4、LiBF6和LiASF6。优先地，所述锂盐为LiPF6，电解质的稳定比较好，可以减少副反应的发生，减少电解质的容量和产生一些危害电极材料的物质，降低电池的循环性能。进一步地，所述锂盐浓度为1.1mol/L-1.5mol/L。进一步地，所述非水有机溶剂还包括链状羧酸酯(可以防止锂盐分解成有害正极材料的物质，而且还可以和金属离子形成络合物)。进一步地，所述非水有机溶剂为碳酸乙烯酯10％～20％、链状羧酸酯0％～20％、碳酸二甲酯30％～50％和碳酸甲乙酯30％～50％。进一步地，所述链状羧酸酯包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、三聚氰胺-甲醛树脂和甲酸乙酯。进一步地，所述乙腈(AN)为2wt％～5wt％。优先地，所述乙腈(AN)为2.3wt％。本专利技术提供一种磷酸铁锂动力电池高倍率电解液的制备方法，包括如下步骤：S1：对碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯和碳酸甲乙酯、乙腈纯化，干燥惰性气体保护下10ppm；S2：在-10℃～0℃温度下，向纯化有机溶液中缓慢加入适量的锂盐，使制得的锂盐溶液为中锂离子浓度为0.5mol/L-1mol/L；S3:加入适量的碳酸亚乙烯酯、1,3-丙磺酸内酯、氟代碳酸乙烯酯和乙腈到有机锂盐溶液中搅拌2h。本专利技术提供一种磷酸铁锂动力电池高倍率电池，包括正极材料，负极材料，中间隔膜，电解液，所述电解液为上述段落所述的电解液。进一步地，所述电池的负极材料为改性天然人造复合石墨、软碳、硬碳和高粘结剂混合形成。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：(1)本专利技术提供的一种电解液，其中，碳酸亚乙烯酯和1,3-丙磺酸内酯，改善电极/电解液界面，减少电解液溶剂的分解，并对电池的高温储存性能进行改性；乙腈可以降低有机溶剂的黏度，加快锂离子在电解质中的传递速度；氟代碳酸乙烯酯热稳定性强，在负极电极表面形成一层稳定的SEI膜；(2)本专利技术提供的一种电池，用改性天然人造复合石墨、软碳、硬碳复配，天然石墨增加负极电极的区域空隙，同时软碳和硬碳可以增加负极表面的缺陷表面积，从而提高电导率和离子扩散速率，降低锂离子迁移的阻抗；(3)本专利技术提供的一种电池，电池3C充放电循环900次容量保持95.6％，6C循环1000次容量保持87％，电池的倍率循环性能得到了极大的提高。【附图说明】图1为本实施例8提供的3C循环曲线图；图2为本实施例8提供的6C循环曲线图。【具体实施方式】为了使本专利技术的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本专利技术，并不是为了限定本专利技术。对比例一种磷酸铁锂动力电池高倍率电解液，包括锂盐、有机溶剂，有机溶剂包括非水有机溶剂和功能添加剂，其中，LiPF6的含量为1.2mol/L，非水有机溶剂包括碳酸乙烯酯(EC)18.3％，链状羧酸酯(MA)19％，碳酸二甲酯(DMC)44％，和碳酸甲乙酯(EMC)12.7％，功能添加剂包括碳酸亚乙烯酯(VC)2.0％，1,3-丙磺酸内酯(PS)1.8％和氟代碳酸乙烯酯(FEC)2.3％。实施例1一种磷酸铁锂动力电池高倍率电解液，包括锂盐、有机溶剂，有机溶剂包括非水有机溶剂和功能添加剂，其中，LiPF6的含量为1.2mol/L，非水有机溶剂包括碳酸乙烯酯(EC)18.3％，链状羧酸酯(MA)18％，碳酸二甲酯(DMC)44％，碳酸甲乙酯(EMC)12.7％，功能添加剂包括碳酸亚乙烯酯(VC)2.0％，1,3-丙磺酸内酯(PS)1.8％，氟代碳酸乙烯酯(FEC)，乙腈(AN)1％。实施例2一种磷酸铁锂动力电池高倍率电解液，包括锂盐、有机溶剂，有机溶剂包括非水有机溶剂和功能添加剂，其中，LiPF6的含量为1.2mol/L，非水有机溶剂包括碳酸乙烯酯(EC)18.2％，链状羧酸酯(MA)18％，碳酸二甲酯(DMC)44％，碳酸甲乙酯(EMC)12.7％，功能添加剂包括碳酸亚乙烯酯(VC)2.0％，1,3-丙磺酸内酯(PS)1.8％，氟代碳酸乙烯酯(FEC)2.3％，乙腈(AN)2％。实施例3一种磷酸铁锂动力电池高倍率电解液，包括锂盐、有机溶剂，有机溶剂包括非水有机溶剂和功能添加剂，其中，LiPF6的含量为1.25mol/L，非水有机溶剂包括碳酸乙烯酯(EC)15.2％，链状羧酸酯(MA)20％，碳酸二甲酯(DMC)43％，碳酸甲乙酯(EMC)11.7％，功能添加剂包括碳酸亚乙烯酯(VC)2.0％，1,3-丙磺酸内酯(PS)1.8％，氟代碳酸乙烯酯(FEC)2.3％，乙腈(AN)2％。实施例4一种磷酸铁锂动力电池高倍率电解液，包括锂盐、有机溶剂，有机溶剂包括非水有机溶剂和功能添加剂，其中，LiPF6的含量为1.25mol/L，非水有机溶剂包括碳酸乙烯酯(EC)18.2％，链状羧酸酯(MA)18％，碳酸二甲酯(DMC)45％，碳酸甲乙酯(EMC)12.7％，功能添加剂包括碳酸亚乙烯酯(VC)2.0％，1,3-丙磺酸内酯(PS)1.3％，氟代碳酸乙烯酯(FEC)2.3％，乙腈(AN)2.5％。实施例5一种磷酸铁锂动力电池高倍率电解液，包括锂盐、有机溶剂，有机溶剂包括非水有机溶剂和功能添加剂，其中，LiPF6的含量为1.3mol/L，非水有机溶剂包括碳酸乙烯酯(EC)12.2％，链状羧酸酯(MA)18％，碳酸二甲酯(DMC)49％，碳酸甲乙酯(EMC)12.7％，功能添加剂包括碳酸亚乙烯酯(VC)2.0％本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磷酸铁锂动力电池高倍率电解液，其特征在于，包括锂盐、有机溶剂；所述机溶剂包括非水有机溶剂为90wt％～95wt％和功能添加剂为5wt％～10wt％；所述非水有机溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯和碳酸甲乙酯；所述功能添加剂包括碳酸亚乙烯酯、1,3-丙磺酸内酯、氟代碳酸乙烯酯和乙腈；所述电解液适用于倍率不低于6C磷酸铁锂动力电池。/n

【技术特征摘要】
1.一种磷酸铁锂动力电池高倍率电解液，其特征在于，包括锂盐、有机溶剂；所述机溶剂包括非水有机溶剂为90wt％～95wt％和功能添加剂为5wt％～10wt％；所述非水有机溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯和碳酸甲乙酯；所述功能添加剂包括碳酸亚乙烯酯、1,3-丙磺酸内酯、氟代碳酸乙烯酯和乙腈；所述电解液适用于倍率不低于6C磷酸铁锂动力电池。


2.根据权利要求1所述的磷酸铁锂动力电池高倍率电解液，其特征在于，所述锂盐为LiPF6、LiClO4、LiBF6和LiASF6。


3.根据权利要求1或2所述的磷酸铁锂动力电池高倍率电解液，其特征在于，所述锂盐浓度为1.1mol/L-1.5mol/L。


4.根据权利要求1所述的磷酸铁锂动力电池高倍率电解液，其特征在于，所述非水有机溶剂还包括链状羧酸酯。


5.根据权利要求4所述的磷酸铁锂动力电池高倍率电解液，其特征在于，所述非水有机溶剂为碳酸乙烯酯10％～20％、链状羧酸酯0％～20％、碳酸二甲酯30％～50％和碳酸甲乙酯30％～50％。


6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴应强，梁向龙，
申请(专利权)人：东莞市沃泰通新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44