一种锂离子电池电解液及锂离子电池制造技术

技术编号:35818005 阅读:16 留言:0更新日期:2022-12-03 13:42
本发明专利技术公开了一种锂离子电池电解液,包括导电锂盐、有机溶剂和添加剂;添加剂包含硫酸乙烯酯、三烯丙基异腈脲酸酯和异腈酸酯类化合物中的至少两种;添加剂占锂离子电池电解液总质量的比例为0.1~6%;导电锂盐,包含六氟磷酸锂、四氟硼酸锂和双氟磺酰亚胺锂中的至少一种;导电锂盐占锂离子电池电解液总质量的8~20%;有机溶剂,包含环状有机溶剂和线性有机溶剂;有机溶剂的添加量,占所述锂离子电池电解液总质量的60~80%。此外,本发明专利技术还公开了一种锂离子电池。本发明专利技术设计科学,可以优化正极成膜,抑制锂离子电池在循环和存储过程中的阻抗增长,提高电池循环寿命,抑制电池在高温存储时的产气。存储时的产气。存储时的产气。

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池电解液及锂离子电池


[0001]本专利技术涉及锂离子电池
,特别是涉及一种锂离子电池电解液及锂离子电池。

技术介绍

[0002]锂离子电池因其具有较高的能量密度、较长的循环寿命和无污染等优点,在消费类电子、储能及新能源汽车等领域得到广泛的应用。
[0003]尤其在动力电池领域,随着人们对续航里程更高的需求,锂离子电池能量密度不断提升,8系、9系高镍材料逐渐应用于动力电池中。随着镍含量的提升,虽然锂离子电池能量密度有了显著提升,但是,也存在循环性能较差、高温存储产气严重、热稳定性差等问题,从而限制了高镍材料的产业化进程。
[0004]分析其原因,主要是由于电解液在正极表面成膜不稳定,在循环过程中正极材料颗粒逐渐产生裂缝,电解液渗入裂缝,进一步加剧副反应的发生,导致阻抗增加,循环加速衰减。
[0005]因此,目前迫切需要开发出一种电解液,其可以优化正极成膜,抑制锂离子电池在循环和存储过程中的阻抗增长,提高电池循环寿命,抑制电池在高温存储时的产气。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是针对现有技术存在的技术缺陷,提供一种锂离子电池电解液及锂离子电池。
[0007]为此,本专利技术提供了一种锂离子电池电解液,其包括导电锂盐、有机溶剂和添加剂;
[0008]其中,添加剂包含硫酸乙烯酯、三烯丙基异腈脲酸酯和异腈酸酯类化合物中的至少两种;
[0009]添加剂的添加量,占所述锂离子电池电解液总质量的比例为0.1~6%;
[0010]其中,导电锂盐,包含六氟磷酸锂、四氟硼酸锂和双氟磺酰亚胺锂中的至少一种;
[0011]导电锂盐的添加量,占所述锂离子电池电解液总质量的8~20%;
[0012]其中,有机溶剂,包含环状有机溶剂和线性有机溶剂;
[0013]环状有机溶剂,包含碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯和γ

丁内酯中的至少一种;
[0014]线性有机溶剂,包含碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸乙酯和丙酸丙酯中的两种或三种的混合物;
[0015]所述有机溶剂的添加量,占所述锂离子电池电解液总质量的60~80%。
[0016]优选地,当添加剂包含硫酸乙烯酯和三烯丙基异腈脲酸酯这两种材料时,所述硫酸乙烯酯的添加量,占所述锂离子电池电解液总质量的0.5

5%;
[0017]所述三烯丙基异腈脲酸酯的添加量,占所述锂离子电池电解液总质量的0.05~0.5%;
[0018]此时,添加剂的添加量,占所述锂离子电池电解液总质量的比例为0.55~5.5%。
[0019]优选地,当添加剂包含硫酸乙烯酯和异腈酸酯类化合物这两种材料时,所述硫酸乙烯酯的添加量,占所述锂离子电池电解液总质量的0.5~5%;
[0020]所述异腈酸酯类化合物的添加量,占所述锂离子电池电解液总质量的0.05~0.5%;
[0021]此时,添加剂的添加量,占所述锂离子电池电解液总质量的比例为0.55~5.5%。
[0022]优选地,当添加剂包含三烯丙基异腈脲酸酯和异腈酸酯类化合物这两种材料时,所述三烯丙基异腈脲酸酯的添加量为所述锂离子电池电解液总质量的0.05~0.5%;
[0023]所述异腈酸酯类化合物的添加量,占所述锂离子电池电解液总质量的0.05~0.5%;
[0024]此时,添加剂的添加量,占所述锂离子电池电解液总质量的比例为0.1~1%。
[0025]优选地,当添加剂包含硫酸乙烯酯、三烯丙基异腈脲酸酯和异腈酸酯类化合物这三种材料时,所述硫酸乙烯酯的添加量为所述锂离子电池电解液总质量的0.5

5%;
[0026]所述三烯丙基异腈脲酸酯的添加量,占所述锂离子电池电解液总质量的0.05~0.5%;
[0027]所述异腈酸酯类化合物的添加量,占所述锂离子电池电解液总质量的0.05~0.5%;
[0028]此时,添加剂的添加量,占所述锂离子电池电解液总质量的比例为0.6~6%。
[0029]此外,本专利技术还提供了一种锂离子电池,包括正极、负极、隔膜和前面所述的电解液;
[0030]隔膜位于正极和负极之间的位置。
[0031]优选地,负极极片上具有的负极活性材料,包含碳材料、硅基材料、锡基材料、锂金属和锂合金材料中的至少一种。
[0032]优选地,正极极片上具有的正极活性材料,包括镍钴锰酸锂和镍钴铝酸锂中的至少一种;
[0033]所述镍钴锰酸锂的化学式为LiNi
x
Co
y
Mn1‑
x

y
O2,其中,0.5≤x≤0.95,0.03≤y≤0.3;
[0034]所述镍钴铝酸锂的化学式为LiNi
x
Co
y
Al1‑
x

y
O2,其中,0.5≤x≤0.95,0.03≤y≤0.3。
[0035]由以上本专利技术提供的技术方案可见,与现有技术相比较,本专利技术提供了一种锂离子电池电解液及锂离子电池,其设计科学,可以优化正极成膜,抑制锂离子电池在循环和存储过程中的阻抗增长,提高电池循环寿命,抑制电池在高温存储时的产气,具有重大的实践意义。
附图说明
[0036]图1为本专利技术提供的一种锂离子电池电解液制备的两个实施例的锂离子电池和对比例1的电解液制备的锂离子电池,随着循环次数的变化,对应具有的常温循环容量保持率的示意图;
[0037]图2为本专利技术提供的一种锂离子电池电解液制备的两个实施例的锂离子电池和对
比例1的电解液制备的锂离子电池,随着循环次数的变化,对应具有的常温循环直流内阻增长率的示意图;
[0038]图3为本专利技术提供的一种锂离子电池电解液制备的两个实施例的锂离子电池和对比例1的电解液制备的锂离子电池,在60摄氏度的高温存储环境下,具有的直流内阻增长率、厚度膨胀率和容量保持率的示意图。
具体实施方式
[0039]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案,下面结合附图和实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。
[0040]本专利技术提供了一种锂离子电池电解液,包括导电锂盐、有机溶剂和添加剂;
[0041]其中,添加剂包含硫酸乙烯酯、三烯丙基异腈脲酸酯和异腈酸酯类化合物中的至少两种;
[0042]添加剂的添加量,占所述锂离子电池电解液总质量的比例为0.1~6%;
[0043]其中,导电锂盐,包含六氟磷酸锂、四氟硼酸锂和双氟磺酰亚胺锂中的至少一种;
[0044]导电锂盐的添加量,占所述锂离子电池电解液总质量的8~20%;
[0045]其中,有机溶剂,包含环状有机溶剂和线性有机溶剂;
[0046]环状有机溶剂,包含碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯和γ

丁内酯中的至少一种;
[0047]线性有机溶剂,包含碳酸二甲本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池电解液,其特征在于,包括导电锂盐、有机溶剂和添加剂;其中,添加剂包含硫酸乙烯酯、三烯丙基异腈脲酸酯和异腈酸酯类化合物中的至少两种;添加剂的添加量,占所述锂离子电池电解液总质量的比例为0.1~6%;其中,导电锂盐,包含六氟磷酸锂、四氟硼酸锂和双氟磺酰亚胺锂中的至少一种;导电锂盐的添加量,占所述锂离子电池电解液总质量的8~20%;其中,有机溶剂,包含环状有机溶剂和线性有机溶剂;环状有机溶剂,包含碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯和γ

丁内酯中的至少一种;线性有机溶剂,包含碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸乙酯和丙酸丙酯中的两种或三种的混合物;所述有机溶剂的添加量,占所述锂离子电池电解液总质量的60~80%。2.如权利要求1所述的锂离子电池电解液,其特征在于,当添加剂包含硫酸乙烯酯和三烯丙基异腈脲酸酯这两种材料时,所述硫酸乙烯酯的添加量,占所述锂离子电池电解液总质量的0.5

5%;所述三烯丙基异腈脲酸酯的添加量,占所述锂离子电池电解液总质量的0.05~0.5%;此时,添加剂的添加量,占所述锂离子电池电解液总质量的比例为0.55~5.5%。3.如权利要求1所述的锂离子电池电解液,其特征在于,当添加剂包含硫酸乙烯酯和异腈酸酯类化合物这两种材料时,所述硫酸乙烯酯的添加量,占所述锂离子电池电解液总质量的0.5~5%;所述异腈酸酯类化合物的添加量,占所述锂离子电池电解液总质量的0.05~0.5%;此时,添加剂的添加量,占所述锂离子电池电解液总质量的比例为0.55~5.5%。4.如权利要求1所述的锂离子电池电解液,其特征在于,当添加剂包含三烯丙基异腈脲酸酯和异腈酸酯类化合物这两种材料时,所述三烯丙基异腈脲酸酯的添加量为所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:高丹张绍丽郗海琴岳世鸿肖凯迪
申请(专利权)人:力神青岛新能源有限公司
类型:发明
国别省市:

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