电解液及其制备方法、锂离子电池技术

本申请提供一种电解液及其制备方法、锂离子电池。上述的电解液包括如下质量份数的组分：锂盐12份～18份、线状碳酸酯20份～35份、环状碳酸酯20份～35份、羧酸酯20份～50份和功能性添加剂10份～15份。上述的电解液能够有效提高锂离子电池的高温贮存性能以及高电压高倍率充放电循环性能。率充放电循环性能。率充放电循环性能。

【技术实现步骤摘要】
电解液及其制备方法、锂离子电池


[0001]本专利技术涉及锂离子电池
，特别是涉及一种电解液及其制备方法、锂离子电池。

技术介绍

[0002]随着便携式设备的需求不断提升，对锂离子电池的能量密度也越来越高。功率型锂离子电池的能量密度普遍较低，通过提高充电电压可以快速地提高电池的能量密度，比如充电电压从4.2V提高到4.45V，重量能量密度将提高30％。但是提高充电电压到4.45V时，锂离子电池在4.45V的高电动势下，正极材料极易析出Co2+,恶化负极，同时电解液组分极易被氧化分解，在负极还原沉积恶化负极，导致严重影响电池的循环性能。
[0003]此外，高倍率锂离子电池的电解液具有电导率高，锂盐深度高，有机溶剂分子量小，添加剂阻抗小的特点，这种电解液在4.45V高电压下更容易分解，在正负极表面成膜强度弱，高温贮存性能差，高倍率充放电循环性能差。因此，4.45V下钴酸锂锂离子电池的高温贮存性能和高倍率充放电循环性能较差。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种高温贮存性能较好以及高电压高倍率充放电循环性能较好的电解液及其制备方法、锂离子电池。
[0005]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0006]一种电解液，包括如下质量份数的组分：
[0007][0008][0009]在其中一个实施例中，所述锂盐为双三氟甲基磺酰亚胺锂、双氟磺酰亚胺锂和六氟磷酸锂中的至少一种。
[0010]在其中一个实施例中，所述功能性添加剂为锂盐添加剂、腈类添加剂、硫类添加剂、氟类添加剂、碳酸亚乙烯酯及1
‑
丙基磷酸酐中的至少一种。
[0011]在其中一个实施例中，所述锂盐添加剂为二氟草酸硼酸锂、双草酸硼酸锂及双三氟甲磺酰亚胺锂中的至少一种。
[0012]在其中一个实施例中，所述腈类添加剂为己二腈、丁二腈及己烷三腈中的至少一种。
[0013]在其中一个实施例中，所述硫类添加剂为亚硫酸丙烯酯、硫酸亚乙酯及1,3
‑
丙烯
磺酸内酯中的至少一种。
[0014]在其中一个实施例中，所述氟类添加剂为氟代碳酸乙烯酯及二氟磷酸锂中的至少一种。
[0015]本申请还提供一种电解液的制备方法，包括如下步骤：
[0016]将线状碳酸酯、环状碳酸酯及羧酸酯进行混合操作，得到混合有机溶剂；
[0017]将锂盐加入所述混合有机溶剂中，并进行第一次搅拌操作，得到预混合电解液；
[0018]将功能性添加剂按重量配比加入所述预混合电解液，并进行第二次搅拌操作，得到所述电解液。
[0019]在其中一个实施例中，所述线状碳酸酯、所述环状碳酸酯及所述羧酸酯的质量比为2:3:2。
[0020]本申请还提供一种锂离子电池，所述锂离子电池包括如上任一实施例所述的电解液。
[0021]与现有技术相比，本专利技术至少具有以下优点：
[0022]1、本专利技术电解液包括由线状碳酸酯、环状碳酸酯及羧酸酯混合而成的有机溶剂，其中环状碳酸酯及羧酸酯的阻抗较大，能够提高电解液的稳定性，使锂离子电池在4.45V的高电动势下，钴离子不易析出且稳定性较好，从而提高锂离子电池的高温存贮性能及充放电循环性能。但是电解液的阻抗较大，则使锂离子电池较难进行高功率输出，即较难达到高倍率的效果。而本专利技术通过线状碳酸酯按比例与碳酸酯及环状碳酸酯进行混合，使电解液在保证高电压及较好的稳定性的同时，能够有效地提高锂离子电池的倍率及高倍率充放电循环性能，并有效提高锂离子电池的能量密度。
[0023]2、本专利技术电解液中环状碳酸酯的介电常数较大，解离系数较好，也就是说环状碳酸酯使得有机溶剂溶解锂盐的能力较强，从而有效地提高电解液的电导率，使电解液的导电能力增强。进一步地，将锂盐、线状碳酸酯、环状碳酸酯及羧酸酯按比例进行溶解混合，从而进一步地提高电解液溶液体系的导电能力，进而提高锂离子电池的高倍率充放电循环性能。此外，通过功能性添加剂能够进一步提高电解液的高电压高倍率充放电循环性能。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0025]图1为一实施例中电解液的制备方法流程图；
[0026]图2为采用图1所示电解液的锂离子电池倍率放电曲线图；
[0027]图3为采用图1所示电解液的锂离子电池充放电循环寿命变化示意图。
具体实施方式
[0028]为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳实施方式。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本专利技术的公开内容理解的更
加透彻全面。
[0029]需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
[0030]除非另有定义，本文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。本文中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方式的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0031]本申请提供一种电解液。上述电解液包括如下质量份数的组分：锂盐12份～18份、线状碳酸酯20份～35份、环状碳酸酯20份～35份、羧酸酯20份～50份和功能性添加剂10份～15份。
[0032]上述的电解液中包括由线状碳酸酯、环状碳酸酯及羧酸酯混合而成的有机溶剂，其中环状碳酸酯及羧酸酯的阻抗较大，能够提高电解液的稳定性，使锂离子电池在4.45V的高电动势下，钴离子不易析出且稳定性较好，从而提高锂离子电池的高温存贮性能及充放电循环性能。但是电解液的阻抗较大，则使锂离子电池较难进行高功率输出，即较难达到高倍率的效果。而本专利技术通过线状碳酸酯按比例与碳酸酯及环状碳酸酯进行混合，使电解液在保证高电压及较好的稳定性的同时，能够有效地提高锂离子电池的倍率及高倍率充放电循环性能，并有效提高锂离子电池的能量密度。环状碳酸酯的介电常数较大，解离系数较好，也就是说环状碳酸酯使得有机溶剂溶解锂盐的能力较强，从而有效地提高电解液的电导率，使电解液的导电能力增强。进一步地，将锂盐、线状碳酸酯、环状碳酸酯及羧酸酯按比例进行溶解混合，从而进一步地提高电解液溶液体系的导电能力，进而提高锂离子电池的高倍率充放电循环性能。此外，通过功能性添加剂能够进一步提高电解液本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电解液，其特征在于，包括如下质量份数的组分：2.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述锂盐为双三氟甲基磺酰亚胺锂、双氟磺酰亚胺锂和六氟磷酸锂中的至少一种。3.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述功能性添加剂为锂盐添加剂、腈类添加剂、硫类添加剂、氟类添加剂、碳酸亚乙烯酯及1
‑
丙基磷酸酐中的至少一种。4.根据权利要求3所述的电解液，其特征在于，所述锂盐添加剂为二氟草酸硼酸锂、双草酸硼酸锂及双三氟甲磺酰亚胺锂中的至少一种。5.根据权利要求3所述的电解液，其特征在于，所述腈类添加剂为己二腈、丁二腈及己烷三腈中的至少一种。6.根据权利要求3所述的电解液，其特征在于，所述硫类添加剂为亚硫酸丙烯酯、硫酸亚乙酯...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓健想，刘长昊，
申请(专利权)人：惠州市赛能电池有限公司，
类型：发明
国别省市：