一种高压实锂离子电池电解液及其高压实锂离子电池制造技术

本发明专利技术属于锂离子电池技术领域，涉及一种高压实锂离子电池电解液及其高压实锂离子电池。电解液包括电解质盐、有机溶剂和添加剂；添加剂包括浸润添加剂、成膜添加剂和四腈类添加剂。浸润添加剂为氟苯、1,1,2,2

【技术实现步骤摘要】
一种高压实锂离子电池电解液及其高压实锂离子电池


[0001]本专利技术涉及锂离子电池
，尤其涉及一种高压实锂离子电池电解液及其高压实锂离子电池。

技术介绍

[0002]锂系电池分为锂电池和锂离子电池。锂离子电池是一种二次电池,其主要依靠锂离子在正极片和负极片之间往返嵌入和脱嵌工作。锂离子电池具有密度高、寿命长、绿色环保等优点，因此被广泛应用于各个领域中。锂离子电池的研究领域包括延长寿命、提高能量密度、提高安全性、降低成本和提高充电速度等。
[0003]为了提升锂离子电池的能量密度，除了提高锂离子电池上限电压外，增大锂离子电池的极片压实密度也是主要手段之一。但增大极片压实密度会导致极片浸润变差，循环跳水风险加大，成膜稳定性差，长循环性能弱。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种高压实锂离子电池电解液及其高压实锂离子电池，极片浸润效果好，降低循环跳水风险，成膜稳定性好，提高长循环性能。
[0005]本专利技术公开了一种高压实锂离子电池电解液，电解液包括电解质盐、有机溶剂和添加剂；添加剂包括浸润添加剂、成膜添加剂和四腈类添加剂；
[0006]浸润添加剂为氟苯、1,1,2,2
‑
四氟乙基
‑
2,2,3,3
‑
四氟丙基醚中的一种或两种；成膜添加剂为氟代乙酸乙酯、双氟代碳酸乙烯酯中的一种或者两种；四腈类添加剂为如下结构式1、结构式2中的一种或两种：
[0007][0008]其中，浸润添加剂中，氟苯、1,1,2,2
‑
四氟乙基
‑
2,2,3,3
‑
四氟丙基醚分别占电解液总质量的0.1～10％；成膜添加剂中，氟代乙酸乙酯占电解液总质量的0～20％，双氟代碳酸乙烯酯占电解液总质量的0～10％；四腈类添加剂占电解液总质量的0～5％。
[0009]可选地，添加剂还包括添加剂A，添加剂A包括碳酸亚乙烯酯、1,3
‑
丙烷磺酸内酯、硫酸乙烯酯、丁二腈、已二腈、1,3,6
‑
己烷三腈、丙烯磺酸内酯、甲烷二磺酸亚甲酯、乙二醇双(丙腈)醚、氟代碳酸乙烯酯中的两种或两种以上，添加剂A占电解液总质量的5～15％。
[0010]可选地，浸润添加剂为1,1,2,2
‑
四氟乙基
‑
2,2,3,3
‑
四氟丙基醚，成膜添加剂为双氟代碳酸乙烯酯；1,1,2,2
‑
四氟乙基
‑
2,2,3,3
‑
四氟丙基醚占电解液总质量的1％，双氟代碳酸乙烯酯占电解液总质量的2％，四腈类添加剂占电解液总质量的3％。
[0011]可选地，电解质盐包括六氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、二氟二草酸磷酸锂、四氟硼酸锂、双(三氟甲基磺酰)亚胺锂(LiTFSI)、双(氟磺酰)亚胺锂、二氟磷酸锂中的至少一种。
[0012]可选地，电解液中锂盐的浓度为1.0M～1.5M。
[0013]可选地，电解液中锂盐的浓度为1.2M。
[0014]可选地，有机溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯中的二种或二种以上。
[0015]可选地，有机溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯和丙酸丙酯，碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯和丙酸丙酯的质量比为1:1:1:2。
[0016]本专利技术还公开了一种高压实锂离子电池，包括如上述的高压实锂离子电池电解液。
[0017]可选地，锂离子电池包括正极片、负极片及设置于正极片和负极片之间的隔膜；正极活性材料任选自钴酸锂、镍钴锰三元材料、磷酸铁锂和锰酸锂中的至少一种，负极活性物质为石墨。
[0018]本专利技术的电解液针对高压实极片的锂离子电池，通过添加含氟的浸润添加剂，可降低锂离子电池电解液与正极片、负极片的接触角，从而保证浸润效果；同时添加含氟的成膜添加剂，成膜添加剂容易在负极片发生基聚合反应，抑制负极片活性点的反应活性，提高成膜稳定性；此外四腈类添加剂相较于其他腈类添加剂的络合效率更高，保证高温的同时，能够降低阻抗，从而有利于降低锂离子电池电解液在循环过程中的消耗，提高保液量，从而保证高压实体系的锂离子电池长循环性能。
具体实施方式
[0019]需要理解的是，这里所使用的术语、公开的具体结构和功能细节，仅仅是为了描述具体实施例，是代表性的，但是本专利技术可以通过许多替换形式来具体实现，不应被解释成仅受限于这里所阐述的实施例。
[0020]下面参考可选的实施例对本专利技术作详细说明。
[0021]作为本专利技术的一实施例，公开了一种高压实锂离子电池电解液，其特征在于，电解液包括电解质盐、有机溶剂和添加剂；添加剂包括浸润添加剂、成膜添加剂和四腈类添加剂。
[0022]浸润添加剂为氟苯(FB)、1,1,2,2
‑
四氟乙基
‑
2,2,3,3
‑
四氟丙基醚(D2)中的一种或两种；成膜添加剂为氟代乙酸乙酯(DFEA)、双氟代碳酸乙烯酯(DFEC)中的一种或者两种；四腈类添加剂为如下结构式1、结构式2中的一种或两种：
[0023][0024]其中，浸润添加剂中，氟苯(FB)、1,1,2,2
‑
四氟乙基
‑
2,2,3,3
‑
四氟丙基醚(D2)分
别占电解液总质量的0.1～10％；成膜添加剂中，氟代乙酸乙酯(DFEA)占电解液总质量的0～20％，双氟代碳酸乙烯酯(DFEC)占电解液总质量的0～10％；四腈类添加剂占电解液总质量的0～5％。
[0025]在高压实体系的锂离子电池中，压实较高的正极片和负极片可以让锂离子电池具有更高的能量密度。但由于正极片和负极片压实较高，导致锂离子电池电解液浸润困难，同时保液量变低，影响电芯长循环性能。
[0026]本专利技术的电解液针对高压实极片的锂离子电池，通过添加含氟的浸润添加剂，可降低锂离子电池电解液与正极片、负极片的接触角，从而保证浸润效果；同时添加含氟的成膜添加剂，成膜添加剂容易在负极片发生基聚合反应，抑制负极片活性点的反应活性，提高成膜稳定性；此外四腈类添加剂相较于其他腈类添加剂的络合效率更高，保证高温的同时，能够降低阻抗，从而有利于降低锂离子电池电解液在循环过程中的消耗，提高保液量，从而保证高压实体系的锂离子电池长循环性能。
[0027]具体地，浸润添加剂中，氟苯(FB)、1,1,2,2
‑
四氟乙基
‑
2,2,3,3
‑
四氟丙基醚(D2)可以分别占电解液总质量的0.1％、0.5％、1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％、5％、5.5％、6％、6.5％、7％、7.5％、8％、8.5％、9％、9.5％、10％。
[0028]氟苯(FB)的结构式如下所示：
[0029][0030]1,1,2,2
‑
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压实锂离子电池电解液，其特征在于，所述电解液包括电解质盐、有机溶剂和添加剂；所述添加剂包括浸润添加剂、成膜添加剂和四腈类添加剂；所述浸润添加剂为氟苯、1,1,2,2
‑
四氟乙基
‑
2,2,3,3
‑
四氟丙基醚中的一种或两种；所述成膜添加剂为氟代乙酸乙酯、双氟代碳酸乙烯酯中的一种或者两种；所述四腈类添加剂为如下结构式1、结构式2中的一种或两种：其中，所述浸润添加剂中，氟苯、1,1,2,2
‑
四氟乙基
‑
2,2,3,3
‑
四氟丙基醚分别占所述电解液总质量的0.1～10％；所述成膜添加剂中，所述氟代乙酸乙酯占电解液总质量的0～20％，所述双氟代碳酸乙烯酯占电解液总质量的0～10％；所述四腈类添加剂占电解液总质量的0～5％。2.如权利要求1所述的高压实锂离子电池电解液，其特征在于，所述添加剂还包括添加剂A，所述添加剂A包括碳酸亚乙烯酯、1,3
‑
丙烷磺酸内酯、硫酸乙烯酯、丁二腈、已二腈、1,3,6
‑
己烷三腈、丙烯磺酸内酯、甲烷二磺酸亚甲酯、乙二醇双(丙腈)醚、氟代碳酸乙烯酯中的两种或两种以上；所述添加剂A占电解液总质量的5～15％。3.如权利要求1所述的高压实锂离子电池电解液，其特征在于，所述浸润添加剂为1,1,2,2
‑
四氟乙基
‑
2,2,3,3
‑
四氟丙基醚，所述成膜添加剂为...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓卫龙，李枫，张昌明，
申请(专利权)人：广东省豪鹏新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：