一种锂离子电池低温电解液及锂离子电池制造技术

本发明专利技术提供一种锂离子电池低温电解液及锂离子电池，以锂离子电池低温电解液的总重量为100％计，其包含5

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池低温电解液及锂离子电池


[0001]本专利技术涉及一种锂离子电池低温电解液及锂离子电池，属于锂离子电池


技术介绍

[0002]锂离子电池具有使用寿命长、比能量较大、充放电的效率比较高和安全性能较强等优点，在手机、手提电脑、摄像机、电动车和储能电网等领域得到广泛应用。广泛的应用领域要求锂离子电池能够在多样化的环境条件下稳定工作。然而，目前的锂离子电池在低温环境下的充放电性能较差，特别是在寒冷地区，冬天气温通常可达零下三十多度，锂离子电池在该些寒冷地区几乎无法正常使用，导致其在气温较低的地方的使用受到很大影响，其应用范围也受到了地域的限制。
[0003]因此，研发锂离子电池用低温电解液及耐低温的锂离子电池已经成为本领域关注的焦点。其中，中国专利CN 105047996 A公开了一种锂离子电池低温电解液及锂离子电池，该锂离子电池低温电解液包括如下重量百分比的组分：5
‑
20％的六氟磷酸锂，0.1
‑
3％的氟化锂，0.2
‑
5％的四氟硼酸锂，48
‑
94.7％的电解液溶剂，2
‑
5％的碳酸亚乙烯酯，2
‑
10％的丙酸乙酯，1
‑
5％的乙酸乙酯。所用的电解液溶剂由碳酸二甲酯、碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和碳酸二丁酯组成，碳酸二甲酯、碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二丁酯在电解液中的重量百分比依次为5
‑
30％、20
‑
30％、15
‑r/>30％、8
‑
30％。虽然该低温电解液具有一定的耐低温性能，但其成分复杂，制备及应用工艺繁琐且重复性差。
[0004]综上，提供一种新型的、成分相对简单且耐低温性能优异的锂离子电池低温电解液及锂离子电池已经成为本领域亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]为了解决上述的缺点和不足，本专利技术的一个目的在于提供一种锂离子电池低温电解液。
[0006]本专利技术的另一个目的还在于提供以上所述锂离子电池低温电解液的制备方法。
[0007]本专利技术的再一个目的还在于提供一种锂离子电池，其中，所述锂离子电池使用以上所述的锂离子电池低温电解液。
[0008]为了实现以上目的，一方面，本专利技术提供了一种锂离子电池低温电解液，其中，以所述锂离子电池低温电解液的总重量为100％计，其包含5
‑
30％的双三氟甲磺酰亚胺锂(LiTFSI)，电解液溶剂及0.1
‑
10％的添加剂；
[0009]所述电解液溶剂包含乙腈和1,1,2,2
‑
四氟
‑1‑
(三氟甲氧基)乙烷，其中，乙腈和1,1,2,2
‑
四氟
‑1‑
(三氟甲氧基)乙烷在所述锂离子电池低温电解液中的重量百分比分别为5
‑
40％和40
‑
90％；其中，锂离子电池低温电解液中各组分含量之和为100％。
[0010]作为本专利技术以上所述锂离子电池低温电解液的一具体实施方式，其中，以所述锂离子电池低温电解液的总重量为100％计，其包含5
‑
30％的双三氟甲磺酰亚胺锂，5
‑
40％的
乙腈，40
‑
90％的1,1,2,2
‑
四氟
‑1‑
(三氟甲氧基)乙烷及1
‑
8％的添加剂；其中，锂离子电池低温电解液中各组分含量之和为100％。
[0011]作为本专利技术以上所述锂离子电池低温电解液的一具体实施方式，其中，以所述锂离子电池低温电解液的总重量为100％计，其包含5
‑
30％的双三氟甲磺酰亚胺锂，10
‑
20％的乙腈，40
‑
90％的1,1,2,2
‑
四氟
‑1‑
(三氟甲氧基)乙烷及1
‑
8％的添加剂；其中，锂离子电池低温电解液中各组分含量之和为100％。
[0012]作为本专利技术以上所述锂离子电池低温电解液的一具体实施方式，其中，以所述锂离子电池低温电解液的总重量为100％计，其包含5
‑
30％的双三氟甲磺酰亚胺锂，10
‑
20％的乙腈，50
‑
70％的1,1,2,2
‑
四氟
‑1‑
(三氟甲氧基)乙烷及1
‑
8％的添加剂；其中，锂离子电池低温电解液中各组分含量之和为100％。
[0013]作为本专利技术以上所述锂离子电池低温电解液的一具体实施方式，其中，以所述锂离子电池低温电解液的总重量为100％计，其包含15
‑
25％的双三氟甲磺酰亚胺锂，10
‑
20％的乙腈，50
‑
70％的1,1,2,2
‑
四氟
‑1‑
(三氟甲氧基)乙烷及1
‑
8％的添加剂；其中，锂离子电池低温电解液中各组分含量之和为100％。
[0014]作为本专利技术以上所述锂离子电池低温电解液的一具体实施方式，其中，以所述锂离子电池低温电解液的总重量为100％计，其包含15
‑
25％的双三氟甲磺酰亚胺锂，10
‑
20％的乙腈，50
‑
70％的1,1,2,2
‑
四氟
‑1‑
(三氟甲氧基)乙烷及3
‑
5％的添加剂；其中，锂离子电池低温电解液中各组分含量之和为100％。
[0015]作为本专利技术以上所述锂离子电池低温电解液的一具体实施方式，其中，所述添加剂包括甲基三氟乙基碳酸酯、双(4
‑
氟苯基)砜(BFS)、硼酸三甲酯(TB)、碳酸亚乙烯酯(VC)、三甲基环三硼氧烷(TMB)中的一种或几种的组合。
[0016]本专利技术所提供的锂离子电池低温电解液包括锂盐(用作电解质盐)、有机溶剂(即电解液溶剂)和添加剂(如三氟乙基甲基碳酸酯等)；其中，所述锂盐包括双三氟甲磺酰亚胺锂，所述有机溶剂(电解液溶剂)包括乙腈和1,1,2,2
‑
四氟
‑1‑
(三氟甲氧基)乙烷，其在
‑
40℃的低温条件下仍然具有较高的离子电导率，即所述锂离子电池低温电解液在
‑
40℃时仍具有良好的低温放电性能，有利于低温条件下锂离子的快速嵌入和脱出，可有效解决由于温度过低而导致的负极析锂问题。与传统电解液相比，本专利技术提供的锂离子电池低温电解液具有较高的离子导电率，拓宽了电池的低温应用范围，使用该锂离子电池低温电解液的锂离子电池在低温下放电电压平台(如图1所示)和放电容量均得到改善。
[0017]另一方面，本专利技术还提供了以上所述的锂离子电池低温电解液的制备方法，其中，所述制备方法包括：
[0018]于惰性气氛环境中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池低温电解液，其特征在于，以所述锂离子电池低温电解液的总重量为100％计，其包含5
‑
30％的双三氟甲磺酰亚胺锂，电解液溶剂及0.1
‑
10％的添加剂；所述电解液溶剂包含乙腈和1,1,2,2
‑
四氟
‑1‑
(三氟甲氧基)乙烷，其中，乙腈和1,1,2,2
‑
四氟
‑1‑
(三氟甲氧基)乙烷在所述锂离子电池低温电解液中的重量百分比分别为5
‑
40％和40
‑
90％；其中，锂离子电池低温电解液中各组分含量之和为100％。2.根据权利要求1所述的锂离子电池低温电解液，其特征在于，以所述锂离子电池低温电解液的总重量为100％计，其包含5
‑
30％的双三氟甲磺酰亚胺锂，5
‑
40％的乙腈，40
‑
90％的1,1,2,2
‑
四氟
‑1‑
(三氟甲氧基)乙烷及1
‑
8％的添加剂；其中，锂离子电池低温电解液中各组分含量之和为100％。3.根据权利要求2所述的锂离子电池低温电解液，其特征在于，以所述锂离子电池低温电解液的总重量为100％计，其包含5
‑
30％的双三氟甲磺酰亚胺锂，10
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20％的乙腈，40
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90％的1,1,2,2
‑
四氟
‑1‑
(三氟甲氧基)乙烷及1
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8％的添加剂；其中，锂离子电池低温电解液中各组分含量之和为100％。4.根据权利要求3所述的锂离子电池低温电解液，其特征在于，以所述锂离子电池低温电解液的总重量为100％计，其包含5
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30％的双三氟甲磺酰亚胺锂，10
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20％的乙腈，50
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70％的1,1,2,2
‑
四...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘奇，罗冬，
申请(专利权)人：香港城市大学，
类型：发明
国别省市：