一种电解液及锂二次电池制造技术

本发明专利技术涉及锂离子电池技术领域，提供了电解液，包括锂盐、溶剂和添加剂，所述添加剂如下式1所示：其中，R为卤素、腈基、硫氰酸基、异氰酸基、取代或未取代的C1～C12烷基、取代或未取代的C1～C12烷氧基、取代或未取代的C1～C12胺基、取代或未取代的C1～C12烯基、取代或未取代的C1～C12炔基、取代或未取代的C1～C12芳基、取代或未取代的C1～C12杂环基；所述取代是指卤素、腈基、硫氰酸基、异氰酸基取代中的至少一种。同时，本发明专利技术还提供了一种锂二次电池。还提供了一种锂二次电池。

【技术实现步骤摘要】
一种电解液及锂二次电池


[0001]本专利技术涉及锂离子电池
，具体涉及一种电解液及锂二次电池。

技术介绍

[0002]含噻吩和吡嗪的添加剂已经广泛的被用于电解液中，作为改善锂离子电池的一项或多项性能存在。
[0003]CN201911055186.X公开了一种双功能电解液添加剂及含有该添加剂的锂离子电池电解液，所述双功能电解液添加剂为五元或六元含N杂环基团取代的磷酸酯或亚磷酸酯类化合物，五元或六元含N杂环基团为呋喃、噻吩、吡咯、噻唑、咪唑、吡啶、吡嗪、嘧啶、哒嗪基团中的一种。含有该电解液添加剂的电池电解液时，一方面在SEI膜中引入五元或六元含N杂环基团，提高了离子迁移率，降低了SEI膜的成膜阻抗；另一方面由于P
‑
O键以及含N杂环基团中化学键相对稳定，使得高温条件下成膜稳定性较高，提高了锂离子电池尤其是高镍三元材料电池的高温循环性能。
[0004]CN201710732609.1公开了一种结构式如式Ⅰ所示的促进石墨碳负极成膜的氟代烷基磺酰亚胺类锂离子电池电解液添加剂。其中，R1为氢、苯环、五元或六元的杂环基团，所述五元或六元的杂环基团选自呋喃、噻吩、吡咯、噻唑、咪唑、吡啶、吡嗪、嘧啶、哒嗪，R2和R3为F原子或甲基、乙基、丙基中1～3个氢原子被F取代的氟代烷基。该氟代烷基磺酰亚胺类添加剂所形成的SEI膜性优于VC所形成的SEI膜，更好的改善石墨碳负极的循环稳定性，提高锂离子电池的安全性能，表现出良好的实用性和经济价值。
[0005]基于此，本案着力于进一步改善锂离子电池电解液的电化学性能。
[0006]本案要解决的技术问题是：如何对锂离子电池电解液的高温性能进行改善。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的之一在于，提供一种电解液，能够明显高温状态下的容量保持率、容量恢复率，降低膨胀率。
[0008]同时，本专利技术还提供了一种锂二次电池。
[0009]为实现上述目的，本专利技术提供了一种电解液，包括锂盐、溶剂和添加剂，所述添加剂如下式1所示：
[0010][0011]其中，R为卤素、硫氰酸基、异氰酸基、取代或未取代的C1～C12烷基、取代或未取代的C1～C12烷氧基、取代或未取代的C1～C12胺基、取代或未取代的C1～C12烯基、取代或未
取代的C1～C12炔基、取代或未取代的C1～C12芳基、取代或未取代的C1～C12杂环基；所述取代是指卤素、硫氰酸基、异氰酸基取代中的至少一种。
[0012]在上述的电解液中，所述添加剂式1为所述电解液的总质量的质量百分数为0.1％
‑
2％。
[0013]在上述的电解液中，所述添加剂还包括双氟磺酰亚胺锂盐、碳酸亚乙烯酯、二氟草酸硼酸锂、二氟草酸磷酸锂、二氟磷酸锂、氟代碳酸乙烯酯、氟苯、三氟乙氧基碳酸乙烯酯、甲烷二磺酸亚甲酯、双(三氟甲烷磺酰)亚胺锂、双草酸硼酸锂、硫酸乙烯酯、四氟硼酸锂、二氟代碳酸乙烯酯、1,3
‑
丙烷磺酸内酯、1,3
‑
丙烯磺酸内酯、丁二酸酐、亚硫酸乙烯酯、三(三甲硅烷)硼酸酯、三(三甲硅烷)磷酸酯、六亚甲基二异腈酸酯、2
‑
丙炔
‑1‑
基1H
‑
咪唑
‑1‑
羧酸酯的至少一种。
[0014]在上述的电解液中，所述双氟磺酰亚胺锂盐、碳酸亚乙烯酯、二氟草酸硼酸锂、二氟草酸磷酸锂中每一种物质的用量均不超过相当于电解液总量的3％。
[0015]在上述的电解液中，所述双氟磺酰亚胺锂盐、碳酸亚乙烯酯、二氟草酸硼酸锂、二氟草酸磷酸锂中每一种物质的用量均不超过相当于电解液总量的2％。
[0016]在上述的电解液中，所述添加剂为氟取代锂盐、碳酸亚乙烯酯、添加剂式1，其各自用量分别为0％
‑
1％，2％、0.1％
‑
2％。
[0017]在上述的电解液中，所述锂盐为所述电解液的总质量的质量百分数为7％～20％。
[0018]在上述的电解液中，所述溶剂选自链状和环状碳酸酯类、羧酸酯类、醚类和杂环化合物中的一种或多种。
[0019]同时，本专利技术还公开了一种锂二次电池，所述锂二次电池包括正极、负极和如上任一项所述的锂二次电池电解液，其中：正极材料选自锂的过渡金属氧化物，其中，所述锂的过渡金属氧化物为LiCoO2、LiMn2O4、LiMnO2、Li2MnO4、LiFePO4、Li
1+a
Mn1‑
x
M
x
O2、LiCo1‑
x
M
x
O2、LiFe1‑
x
M
x
PO4、Li2Mn1‑
x
O4，其中，M为选自Ni、Co、Mn、Al、Cr、Mg、Zr、Mo、V、Ti、B、F中的一种或多种，0≤a<0.2，0≤x<1。
[0020]有益效果
[0021]与现有技术相比，本专利技术的锂离子电池相比单独的含噻吩、吡嗪取代基团的添加剂，其在高温存储、循环性能上得到了明显的改善，其膨胀率得到了明显的抑制。
具体实施方式
[0022]下面结合实施例，对本专利技术作进一步的描述，但不构成对本专利技术的任何限制，任何在本专利技术权利要求范围所做的有限次的修改，仍在本专利技术的权利要求范围内。
[0023]为了详细说明本专利技术的
技术实现思路
，以下结合实施方式作进一步说明。
[0024]实施例1
[0025]磷酸铁锂锂离子软包电池的制备方法如下：
[0026]根据电池的容量设计，正负极材料容量确定涂布面密度。所述正极活性物质为购自德方纳米的高能量密度磷酸铁锂材料；所述负极活性物质为购自深圳贝特瑞的人造石墨；所述隔膜为购自星源材质、厚度为20μm的PE涂陶瓷隔膜；采用涂炭铝箔；
[0027]所述正极制备步骤为：按LFP：SP：CNT：PVDF＝95.8：1：0.7：2.5质量比混合钴酸锂磷酸铁锂，导电碳黑，碳纳米管和粘结剂聚偏二氟乙烯，分散在N
‑
甲基
‑2‑
吡咯烷酮中，得到
正极浆料，将正极浆料均匀涂布在涂炭铝箔的两面上，经烘干、压延和真空干燥，用超声波焊机焊上铝制引出线后得到厚度在100～180μm之间的正极片；
[0028]所述负极制备步骤为：按95:1.5:2:1.5的质量比混合石墨，导电碳黑、粘结剂丁苯橡胶和羧甲基纤维素，分散在去离子水中，得到负极浆料，将负极浆料涂布在铜箔的两面上，经烘干、压延和真空干燥，用超声波焊机焊上镍制引出线后得到厚度在90～150μm之间的负极片；
[0029]将制得的正极片、隔膜、负极片按顺序叠好，卷绕得到裸电芯；
[0030]所述电解液制备步骤为：将碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)和碳酸二乙酯(DEC)按质量比25:4:54.5进行混合，混合后加入质量百分比为12.5％的六氟磷酸锂、0.5％的双氟磺酰亚胺锂盐(L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，包括锂盐、溶剂和添加剂，其特征在于，所述添加剂如下式1所示：其中，R为卤素、硫氰酸基、异氰酸基、取代或未取代的C1～C12烷基、取代或未取代的C1～C12烷氧基、取代或未取代的C1～C12胺基、取代或未取代的C1～C12烯基、取代或未取代的C1～C12炔基、取代或未取代的C1～C12芳基、取代或未取代的C1～C12杂环基；所述取代是指卤素、硫氰酸基、异氰酸基取代中的至少一种。2.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述添加剂式1为所述电解液的总质量的质量百分数为0.1％
‑
2％。3.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述添加剂还包括双氟磺酰亚胺锂盐、碳酸亚乙烯酯、二氟草酸硼酸锂、二氟草酸磷酸锂、二氟磷酸锂、氟代碳酸乙烯酯、氟苯、三氟乙氧基碳酸乙烯酯、甲烷二磺酸亚甲酯、双(三氟甲烷磺酰)亚胺锂、双草酸硼酸锂、硫酸乙烯酯、四氟硼酸锂、二氟代碳酸乙烯酯、1,3
‑
丙烷磺酸内酯、1,3
‑
丙烯磺酸内酯、丁二酸酐、亚硫酸乙烯酯、三(三甲硅烷)硼酸酯、三(三甲硅烷)磷酸酯、六亚甲基二异腈酸酯、2
‑
丙炔
‑1‑
基1H
‑
咪唑
‑1‑
羧酸酯的至少一种。4.根据权利要求3所述的电解液，其特征在于，所述双氟磺酰亚胺锂盐、碳酸亚乙烯酯、二氟草酸硼酸锂、二氟草酸磷酸锂中每一种物质的用量均不超过相当于电解液总量的3％。...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁友停，谢添，周立，玉朝琛，李帅龙，高远鹏，马美朋，
申请(专利权)人：广州天赐高新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：