一种用于高电压锂电池电解液的添加剂组合物、电解液以及高电压钴酸锂电池制造技术

本发明专利技术提供了一种用于高电压锂电池电解液的添加剂组合物、电解液以及高电压钴酸锂电池，该用于高电压锂电池电解液的添加剂组合物，含有DFEA 2,2

【技术实现步骤摘要】
一种用于高电压锂电池电解液的添加剂组合物、电解液以及高电压钴酸锂电池


[0001]本专利技术涉及锂离子电池，具体地，涉及一种用于高电压锂电池电解液的添加剂组合物、电解液以及高电压钴酸锂电池。

技术介绍

[0002]目前，智能化消费电子产品，可再生能源和电动汽车等新兴产业的发展对锂离子的能量密度和安全性提出了更高的要求。提高锂离子电池的工作电压是提高电池能量密度的一种有效手段。
[0003]商用的锂离子电池电解液大多采用碳酸酯为溶剂，而碳酸酯极不稳定，在高电压(4.5V)下易氧化分解，从而造成电池容量衰减及难以实现高低温兼顾。而电池拥有好的循环能力是电池拥有好的寿命的保障，实现高低温兼顾可以拓宽电池在不同的温度环境下的使用范围。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种用于高电压锂电池电解液的添加剂组合物、电解液以及高电压钴酸锂电池，该添加剂组合物能够改善电芯的循环性能和高低温性能。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种用于高电压锂电池电解液的添加剂组合物，含有DFEA 2,2
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二氟乙酸乙酯和FPN五氟乙氧基环三磷腈。
[0006]本专利技术还提供了一种高电压锂电池电解液，该高电压锂电池电解液含有上述的添加剂组合物。
[0007]本专利技术进一步提供了一种高电压钴酸锂电池，该高电压钴酸锂电池含有权利要求上述的高电压锂电池电解液。
[0008]本专利技术人在实践中出乎意料的发现，2,2
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二氟乙酸乙酯(DFEA)作为高电压的助溶剂能够改善电解液的粘度和电导率，并且能够在阳极表面分解，降低阳极表面的界面阻抗，以及减少了阳极与电解液的界面反应，提高阳极的稳定性。五氟乙氧基环三磷腈(FPN)作为高电压添加剂，可以在阴极成膜，有效的维护了阴极钴酸锂在高电压下的结构稳定性并且阻止了电解液的进一步分解，分解产物简单只有部分聚合物，有效的降低了副反应。将DFEA和FPN综合应用到电解液体系中，发现能很好的改善电芯的循环性能，以及对实现高低温(
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20℃和60℃)性能兼顾尤为突出，对容量保持也具有明显的优势。
附图说明
[0009]附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：
[0010]图1是应用例1中电芯进行循环测试的结果表征图。
具体实施方式
[0011]以下对本专利技术的实施例作详细说明：本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例，下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件。
[0012]本专利技术提供了一种用于高电压锂电池电解液的添加剂组合物，含有DFEA2,2
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二氟乙酸乙酯和FPN五氟乙氧基环三磷腈，其中，DFEA和FPN的化学式如下所示：
[0013][0014]在上述添加剂组合物中，各组分的含量可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高高电压锂电池电解液的循环性能以及高低温性能，优选地，所述DFEA、FPN的重量比为1：1。
[0015]本专利技术还提供了一种高电压锂电池电解液，该高电压锂电池电解液含有上述的添加剂组合物。
[0016]在上述高电压锂电池电解液中，添加剂组合物的用量可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高高电压锂电池电解液的循环性能以及高低温性能，优选地，所述添加剂组合物在电解液中的重量百分数为5％
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10％。
[0017]在专利技术中，为了进一步提高高电压锂电池电解液的循环性能以及高低温性能，优选地，所述电解液还含有LiPF6六氟磷酸锂、溶剂、FEC氟代碳酸乙烯酯、PS 1,3
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丙烷磺酸内酯、和ADN已二腈。
[0018]在上述实施方式中，各组分的用量也可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高高电压锂电池电解液的循环性能以及高低温性能，优选地，在所述高电压锂电池电解液中，所述LiPF6的质量百分数为12
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14％，所述EC的质量百分数为20
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30％，所述PS的质量百
分数为1
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3％，所述ADN的质量百分数为1
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3％，所述溶剂的质量百分数为48
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53％。
[0019]其中，在本专利技术中，所述溶剂的种类也可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高各物质的分散性，优选地，所述溶剂选自DEC碳酸二乙酯、EMC碳酸甲乙酯、FEC氟代碳酸乙烯酯中的至少一种；更优选地，所述溶剂含有重量比为25：10
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20：28
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33的EC、DEC、EMC。
[0020]本专利技术进一步提供了一种高电压钴酸锂电池，该高电压钴酸锂电池含有权利要求上述的高电压锂电池电解液。
[0021]以下通过实例对本专利技术进一步进行说明。
[0022]实施例1
[0023]电解液的制备：
[0024]在氩气保护的手套箱中，将六氟磷酸锂(LiPF6)溶于碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)和碳酸甲乙酯(EMC)混合溶液中，加入氟代碳酸乙烯酯(FEC)、1，3
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丙烷磺酸内酯(PS)、已二腈(AND)、2,2
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二氟乙酸乙酯(DFEA)以及五氟乙氧基环三磷腈(FPN)配成电解液。
[0025]对比例1
[0026]按照实施例1的方法进行制得电解液B1，唯一不同的是，未使用DFEA和FPN。
[0027]对比例2
[0028]按照实施例1的方法进行制得电解液B2，唯一不同的是，未使用DFEA。
[0029]对比例3
[0030]按照实施例1的方法进行制得电解液B3，唯一不同的是，未使用FPN。
[0031]上述各电解液的组分含量见表1，表1中的百分比指的是质量分数百分比。
[0032]表1
[0033][0034]应用例1
[0035]将上述电解液应用到1.2Ah小软包电池进行验证，具体步骤如下：
[0036]1、将LCO正极材料：导电剂CNT：粘接剂PVDF按照98％:0.8％:1.2％(％指的是质量百分数)的比值加入搅拌罐中，以NMP作为溶剂，然后进行搅拌制成正极浆料；
[0037]2、将步骤1中所述的正极浆料按单面面密度170g/m2的标准进行双面涂覆在铝箔上，然后进行烘烤、辊压，裁片，制成正极极片。
[0038]3、将石墨:导电剂CNT:粘接剂SBR:增稠剂CMC按照97％：0.8％：1.0％：1.2％(％指的是质量百分数)的比值加入搅拌罐中，以去离子水作为溶剂，然后进行高速搅拌制成负极浆料；
[0039]4、将步骤3中所述的负极浆料按单面面密度105g/m2的标准进行双面涂覆在铜箔上，然后进行烘烤、辊压，裁片，制成负极极片。
[0040本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于高电压锂电池电解液的添加剂组合物，其特征在于，含有DFEA2,2
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二氟乙酸乙酯和FPN五氟乙氧基环三磷腈。2.根据权利要求1所述的用于高电压锂电池电解液的添加剂组合物，其特征在于，所述DFEA、FPN的重量比为1：0.5
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2。3.一种高电压锂电池电解液，其特征在于，所述高电压锂电池电解液含有权利要求1或2所述的添加剂组合物。4.根据权利要求3所述的高电压锂电池电解液，其特征在于，所述添加剂组合物在电解液中的重量百分数为5％
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10％。5.根据权利要求3所述的高电压锂电池电解液，其特征在于，所述电解液还含有LiPF6六氟磷酸锂、溶剂、FEC氟代碳酸乙烯酯、PS 1,3
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丙烷磺酸内酯和ADN已二腈。6.根据权利要求4所述的高电压锂电池电解液，其特征在于，在所述高电压锂电池电解液...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱丹，吴昊，蔡小平，张文衡，晏子聪，冯艳，
申请(专利权)人：芜湖天弋能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：