一种电解液及其电化学装置和电子装置制造方法及图纸

技术编号:34857026 阅读:20 留言:0更新日期:2022-09-08 07:58
本发明专利技术公开了一种电解液及其电化学装置和电子装置。一种电解液,包含氟代碳酸乙烯酯、磺酸酯类化合物和羧酸酯类化合物;基于所述电解液的质量,所述氟代碳酸乙烯酯的质量含量为A%,所述羧酸酯类化合物的质量含量为C%,满足:A+C的取值范围为8至22。本发明专利技术的电解液可以改善电化学装置的高温、室温循环性能,同时降低电化学装置的内阻。降低电化学装置的内阻。

【技术实现步骤摘要】
一种电解液及其电化学装置和电子装置


[0001]本专利技术涉及电解液
,尤其涉及一种电解液及其电化学装置和电子装置。

技术介绍

[0002]由于锂离子电池具有高电压、高容量的重要优点,且循环寿命长、安全性能好,使其在便携式电子设备、电动汽车、空间技术、国防工业等多方面具有广阔的应用前景。
[0003]电解液为锂电池的“血液”,是锂电池四大关键原材料之一,是电池中离子传输的载体,在正负极之间起到传导锂离子的作用,对锂电池的能量密度、比容量、工作温度范围、循环寿命、安全性能等均有重要影响。
[0004]为了研发出合适的高性能电解液,往往会在电解液中添加合适的电解液添加剂,常用的电解液添加剂包括含硼添加剂、有机磷类添加剂、碳酸酯类添加剂、羧酸酯类添加剂、含硫添加剂、离子液体添加剂等。
[0005]但是,常用的氟代碳酸酯类添加剂虽然能够有效提升电池长循环能力,但会带来显著的高温产气现象,对此,必须加入高温成膜添加剂来抑制产气,高温成膜添加剂通常是磺酸酯类化合物。磺酸酯类添加剂虽然可以抑制产气,却也会导致电池初始阻抗变大的问题,反过来又减弱了总体的循环性能,尤其是室温循环性能。

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电解液及其电化学装置和电子装置,本专利技术的电解液可以改善电化学装置的高温、室温循环性能,同时降低电化学装置的内阻。
[0007]本专利技术的目的之一在于提供一种电解液,为达此目的,本专利技术采用以下技术方案:
[0008]一种电解液,包含氟代碳酸乙烯酯(FEC)、磺酸酯类化合物和羧酸酯类化合物;基于所述电解液的质量,所述氟代碳酸乙烯酯的质量含量为A%,所述羧酸酯类化合物的质量含量为C%,满足:A+C的取值范围为8至22。
[0009]本专利技术的电解液,通过氟代碳酸乙烯酯、磺酸酯类化合物和羧酸酯类化合物配合使用,并通过调整用量配比,可以改善电化学装置的高温、室温循环性能,同时降低电化学装置的内阻。
[0010]本专利技术中,A+C的取值范围为8至22,例如为8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21或22等,优选为10至22,如果A+C太大,会使电池产气增多,影响循环、存储性能,如果A+C太小,会使成膜效果不显著。
[0011]本专利技术中,C的取值范围为1至6,例如为1、2、3、4、5或6等。如果C太大,会使成膜过多,阻抗变大,如果C太小,会使成膜效果不明显,对电池性能改善小。
[0012]本专利技术中,A的取值范围为6至20,例如为6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20等。
[0013]A/C的取值范围为1至13,例如为1、1.33、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13等。在A+C
为8至22范围内,如果A/C太小,小于1,意味着羧酸酯类化合物添加量过大,会使电池阻抗上升;如果A/C太大,大于13,则说明氟代碳酸乙烯酯过多,会使电池高温产气变多,影响循环性能。
[0014]其中,基于所述电解液的质量,所述磺酸酯类化合物的质量含量为B%,B/C的取值范围为0.1至1.25。
[0015]本专利技术中,B的取值范围为0.2至2.5,例如为0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2、2.1、2.2、2.3等。
[0016]B/C的取值范围为0.1至1.25,例如为0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.1、1.2、1.21、1.22、1.23、1.24、1.25等。在A+C为8

22范围内,如果B/C太大,大于1.25,会使电池阻抗变大,如果B/C太小,小于0.1,会使电池产气增多,影响循环、存储性能。
[0017]作为优选方案,C的取值范围为2至4。
[0018]作为优选方案,A/C的取值范围为1.33至13,B/C的取值范围为0.4至1.25。
[0019]所述磺酸酯类化合物包括甲烷二磺酸亚甲酯、硫酸乙烯酯、1,3

丙烷磺酸内酯(PS)中的任意一种或两种以上的混合物,两种以上为包含两种化合物,或化合物大于两种的混合物,所述混合物典型但非限制的组合为甲烷二磺酸亚甲酯、硫酸乙烯酯的混合物,甲烷二磺酸亚甲酯、1,3

丙烷磺酸内酯的混合物,硫酸乙烯酯、1,3

丙烷磺酸内酯的混合物,甲烷二磺酸亚甲酯、硫酸乙烯酯、1,3

丙烷磺酸内酯的混合物。
[0020]所述羧酸酯类化合物包括式(I)所示的化合物:
[0021][0022]R1、R3、R4各自独立地选自氢、取代或未取代的C1‑
12
的烃基;R2选自C1‑
12
的取代或未取代的烃基,经取代时,取代基为卤素原子。其中,作为说明,C1‑
12
的烃基,是指含有碳原子数为1至12的烃基。
[0023]所述式(I)所示的化合物包括富马酸二甲酯甲基丙烯酸甲酯顺丁烯二酸二甲酯甲基丙烯酸1,1,1,3,3,3

六氟异丙酯甲基丙烯酸乙烯酯中的任意一种或两种以上的混合物。所述混合物典型但非限制的组合为两种、三种、四种或五种的混合物,例如为富马酸二甲酯、甲基丙烯酸甲酯的混合物,富马酸二甲酯、顺丁烯二酸二甲酯的混合物,富马酸二甲酯、甲基丙烯酸1,1,1,3,3,3

六氟异丙酯的混合物,富马酸二甲酯、甲基丙烯酸乙烯酯的混合物,富马酸二甲酯、甲基丙烯酸甲酯、顺丁烯二酸二甲酯的混合物,
富马酸二甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸1,1,1,3,3,3

六氟异丙酯的混合物,富马酸二甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙烯酯的混合物,甲基丙烯酸甲酯、顺丁烯二酸二甲酯、甲基丙烯酸1,1,1,3,3,3

六氟异丙酯的混合物,甲基丙烯酸甲酯、顺丁烯二酸二甲酯、甲基丙烯酸乙烯酯的混合物,顺丁烯二酸二甲酯、甲基丙烯酸1,1,1,3,3,3

六氟异丙酯、甲基丙烯酸乙烯酯的混合物,富马酸二甲酯、甲基丙烯酸甲酯、顺丁烯二酸二甲酯、甲基丙烯酸1,1,1,3,3,3

六氟异丙酯的混合物,富马酸二甲酯、甲基丙烯酸甲酯、顺丁烯二酸二甲酯、甲基丙烯酸乙烯酯的混合物,甲基丙烯酸甲酯、顺丁烯二酸二甲酯、甲基丙烯酸1,1,1,3,3,3

六氟异丙酯、甲基丙烯酸乙烯酯的混合物,富马酸二甲酯、甲基丙烯酸甲酯、顺丁烯二酸二甲酯、甲基丙烯酸1,1,1,3,3,3

六氟异丙酯、甲基丙烯酸乙烯酯的混合物。
[0024]本专利技术的目的之二在于提供一种电化学装置,包括正极、负极、隔膜和目的之一所述的电解液。
[0025]本申请的电化学装置包括发生电化学反本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电解液,其特征在于,包含氟代碳酸乙烯酯、磺酸酯类化合物和羧酸酯类化合物;基于所述电解液的质量,所述氟代碳酸乙烯酯的质量含量为A%,所述羧酸酯类化合物的质量含量为C%,满足:A+C的取值范围为8至22。2.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,A+C的取值范围为10至22,和/或C的取值范围为1至6。3.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,A/C的取值范围为1至13。4.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,基于所述电解液的质量,所述磺酸酯类化合物的质量含量为B%,B/C的取值范围为0.1至1.25。5.根据权利要求1至4的任一所述的电解液,其特征在于,所述磺酸酯类化合物包括甲烷二磺酸亚甲酯、硫酸乙烯酯、1,3

丙烷磺酸内酯中的任意一种或两种以上的混合物。6.根据权利要求1至4的任一所述的电解液,其特征在于,所述羧酸酯类化合物包括式(I)所示的化合物:R1、R3、...

【专利技术属性】
技术研发人员:王仁和王子沅余乐
申请(专利权)人:远景睿泰动力技术上海有限公司
类型:发明
国别省市:

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