一种一次锂电池及其电解液制造技术

本发明专利技术涉及一种一次锂电池及其电解液，以所述电解液的总质量为100％计，所述电解液包括锂盐1％

【技术实现步骤摘要】
一种一次锂电池及其电解液


[0001]本专利技术涉及锂离子电池
，尤其涉及一种一次锂电池及其电解液。

技术介绍

[0002]一次锂离子电池是以金属锂为负极的一种锂原电池，它主要应用于电子设备，通讯设备，家用电器和计算设备等中。一次锂电池具有比能量大，工作电压高，工作温度范围宽，存储性能优越(自放电小)，使用携带便利等优点。一次锂离子电池的种类繁多，包括锂
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二氧化锰电池，锂二氧化硫电池，锂
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二硫化碳电池，锂
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氟化碳电池等。
[0003]CN109161292A公开了一种自稳定P(VDF
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HFP)浆料的制备方法，其公开的方法将丙烯酸单体、阻聚剂加入去离子水中混合溶解，随后加入P(VDF
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HFP)粉末，得到混合体系；在混合体系中通入惰性气体排除混合体系中的空气，随后密封保存；将步骤b中密封保存的混合体系放入Coγ
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ray辐照室中进行辐照，得到分散液；将分散液离心水洗后重新分散于去离子水中，制成自稳定P(VDF
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HFP)浆料。其公开的制得的浆料不需要加入任何的表面活性剂和黏结剂，将其用于涂覆锂离子电池隔膜，不必担心表面活性剂和黏结剂在电解液中溶解所带来的性能下降和安全隐患，从根本上提高了锂离子电池的性能和安全性能。
[0004]一次锂离子电池(特别是特殊的低温下使用的一次锂离子电池)使用的非水电解液在生产和应用过程中容易出现凝聚现象，这是因为在这些非水电解液中有环醚类溶剂的存在，在高温或者路易斯酸的引发下容易发生开环共聚的反应，导致电解液出现凝胶状，使得电解液流动性及浸润性降低，电导率下降，密度增加，严重的会导致一次锂离子电池完全放不出电。所以为了在不影响一次锂离子电池电性能的前提下，在非水电解液正常生产、存储及应用的过程中，就需要控制环醚类化合物的稳定，抑制其开环聚合反应的发生。
[0005]综上所述，开发一种在生产和存储中性能稳定的一次锂电池用电解液至关重要。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种一次锂电池及其电解液，所述电解液在生产和存储中可以很好地保持稳定，粘度偏差波动小，没有出现凝聚现象；并且利用该电解液制作的一次锂离子电池具有容量保持率高的优点。
[0007]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]第一方面，本专利技术提供一种一次锂电池的电解液，以所述电解液的总质量为100％计，所述电解液包括如下组分：
[0009]锂盐1％
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25％
[0010]阻聚剂0.0001％
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0.1％
[0011]非质子型有机溶剂至100％；
[0012]所述阻聚剂包括酚类化合物、醌类化合物、芳烃硝基化合物或胺类化合物中的任意一种或至少两种的组合。
[0013]一次锂电池电解液中由于环醚类溶剂的存在而容易导致电解液凝聚，本专利技术所述
电解液加入所述种类的阻聚剂会抑制这种现象的发生，同时可以很好地抑制一次锂离子电池在高温存储时自放电及稳定存储后电性能的衰减。原因在于：环醚类溶剂的开环聚合分为阳离子型开环聚合、阴离子型开环聚合和配位阴离子型聚合等，以阳离子型开环聚合为主；在高温或者路易斯酸的引发下C
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O键断裂，加入阻聚剂后发生链终止反应，随即反应终止，避免了环醚类溶剂继续开环，一方面可以保证环醚类溶剂不聚合进而不会导致电解液呈现凝聚状态；另一方面环醚类溶剂可以保持有效分子形态，继续在电解液中作为溶剂运输活性锂离子。
[0014]所述锂盐在电解液中的质量百分数为1％
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25％，例如2％、4％、6％、8％、10％、12％、14％、16％、8％、20％、22％、24％等。
[0015]所述阻聚剂在电解液中的质量百分数为0.0001
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0.1％，例如0.001％、0.002％、0.004％、0.005％、0.006％、0.008％、0.01、0.02％、0.04％、0.06％、0.08％、0.1％等。
[0016]优选地，所述阻聚剂在所述电解液中的质量百分数为0.01％
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0.05％，例如0.015％、0.02％、0.025％、0.03％、0.035％、0.04％、0.045％等。
[0017]本专利技术所述阻聚剂在所述电解液中的质量百分数为0.01％
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0.05％，该范围内的阻聚剂更利于电解液性能的稳定。
[0018]优选地，以所述电解液的总质量为100％计，所述非质子型有机溶剂包括环醚类溶剂0.01％
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60％和其他溶剂14％
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99％的组合。
[0019]本专利技术以一部分其它溶剂替换环醚类溶剂，减少环醚类溶剂的使用，二者配合，发挥协同作用，进一步提升电解液的稳定性。
[0020]所述环醚类溶剂在所述电解液中的质量百分数为0.01％
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60％，例如1％、5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％等。
[0021]所述其他溶剂在所述电解液中的质量百分数为14％
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99％，例如15％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％、95％等。
[0022]优选地，所述环醚类溶剂在所述电解液中的质量百分数为20％
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50％，例如25％、30％、35％、40％、45％等。
[0023]优选地，所述环醚类溶剂包括1,3
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二氧五环、1,4
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二氧六环、1,3
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二氧六环或四氢呋喃及其衍生物中的任意一种或至少两种的组合。
[0024]优选地，所述四氢呋喃的衍生物包括2
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甲基
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四氢呋喃、3
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甲基
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四氢呋喃或2,3
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甲基
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四氢呋喃中的任意一种或至少两种的组合。
[0025]优选地，所述其他溶剂包括乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二甲醚、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇甲乙醚、四乙醇二甲醚、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、γ
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丁内酯、环丁砜、二甲基亚砜、吡啶、2
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甲基
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吡啶、2,3
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甲基
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吡啶或2,4
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甲基
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吡啶中的任意一种或至少两种的组合。
[0026]优选地，所述锂盐包括高氯酸锂、三氟甲基磺酸锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂、双氟代磺酰亚胺锂、四氟硼酸锂、双草酸硼酸锂或二氟草酸硼酸锂中的任意一种或至少两种的组合。
[0027]优选地，所述酚类化合物包括对苯二酚、对羟基苯甲醚、2,6
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种一次锂电池的电解液，其特征在于，以所述电解液的总质量为100％计，所述电解液包括如下组分：锂盐1％
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25％阻聚剂0.0001％
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0.1％非质子型有机溶剂至100％；所述阻聚剂包括酚类化合物、醌类化合物、芳烃硝基化合物或胺类化合物中的任意一种或至少两种的组合。2.根据权利要求1所述的一次锂电池的电解液，其特征在于，所述阻聚剂在所述电解液中的质量百分数为0.001％
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0.05％；优选地，以所述电解液的总质量为100％计，所述非质子型有机溶剂包括环醚类溶剂0.01％
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60％和其他溶剂14％
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99％的组合；优选地，所述环醚类溶剂在所述电解液中的质量百分数为20％
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50％。3.根据权利要求1或2所述的一次锂电池的电解液，其特征在于，所述环醚类溶剂包括1,3
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二氧五环、1,4
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二氧六环、1,3
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二氧六环或四氢呋喃及其衍生物中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述四氢呋喃的衍生物包括2
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甲基
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四氢呋喃、3
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甲基
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四氢呋喃或2,3
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甲基
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四氢呋喃中的任意一种或至少两种的组合。4.根据权利要求1
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3任一项所述的一次锂电池的电解液，其特征在于，所述其他溶剂包括乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二甲醚、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇甲乙醚、四乙醇二甲醚、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、γ
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丁内酯、环丁砜、二甲基亚砜、吡啶、2
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甲基
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吡啶、2,3
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甲基
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吡啶或2,4
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：程梅笑，申海鹏，刘宏，郑畅，郭营军，
申请(专利权)人：湖州昆仑亿恩科电池材料有限公司，
类型：发明
国别省市：