一种锂离子电池电解液及其制备方法技术

本发明专利技术涉及电池材料技术领域，公开了一种锂离子电池电解液及其制备方法；本防过充电解液由有机溶剂

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池电解液及其制备方法


[0001]本专利技术涉及电池材料
，具体为一种锂离子电池电解液及其制备方法
。

技术介绍

[0002]锂电池由正极
、
负极
、
隔膜
、
电解质四大材料组成，其电池的电解质多为液态，即为电解液
。
电解液在电池正负极之间起到传导电子的作用，电解液性能的优劣将直接影响锂离子电池的综合性能，由于锂离子电池充放电电位高，并且正极前有化学活性较大的锂，因此，优良的电解液应满足一下要求：化学稳定性好
、
离子电导率高
、
温度范围宽
、
安全无毒等特性
。
[0003]与此同时，由于三元电池具有高能量密度
、
高工作电压
、
使用寿命长
、
无记忆效应
、
续航里程较长的优点，近年来成为人们关注的交点，在动力电池领域具有较大的发展前景，但安全问题一直制约着三元电池的快速发展，尤其是解决过充
、
针刺等安全隐患已经成为行业研究的重点
。
本专利技术针对现有技术的不足，提供一种防过充电解液，在保证电解液性能的同时避免过充带来的着火或者爆炸现象
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种锂离子电池电解液及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题
。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种锂离子电池电解液的制备方法，步骤如下：
[0007]S1
：控制反应条件为
O2<0.1ppm
，
H2O<0.1ppm
，取锂盐，将有机溶剂加入其中，持续搅拌，保持温度为0～
10℃
；
[0008]S2
：保证
H2O<0.1ppm
，此时加入防过充添加剂
、
异氰酸酯基添加剂，反应完成后制备得到锂离子电池电解液
。
[0009]较为优化地，
S1
中，有机溶剂为：碳酸乙烯酯
、1,4
‑
丁内酯
、
甲乙醚的共混产物，其体积比为
(5
～
10)
：
(4
～
16)
：
1。
[0010]较为优化地，
S1
中，锂盐为四氟硼酸锂
。
[0011]较为优化地，
S2
中，防过充添加剂为联苯
、N
‑
苯基马来酰亚胺的共混产物，其质量比为1：
(1
～
2)。
[0012]较为优化地，
S2
中，异氰酸酯基添加剂的制备过程为：取六氟正丁酯，在氮气气氛的保护下升温至
80
～
90℃
，搅拌均匀后加入异佛尔酮二异氰酸酯
、
催化剂二甲基乙醇胺，反应3～
4h
，降温至
20
～
30℃
时取出，得到异氰酸酯基添加剂；
[0013]较为优化地，六氟正丁酯：异佛尔酮二异氰酸酯的质量比为
(1
～
2)
：
1。
[0014]较为优化地，防过充添加剂占有机溶剂的质量比为3～8％，锂盐在有机溶剂中的浓度为
0.9
～
1.2mol/L。
[0015]较为优化地，锂离子电池组成部分为正极片
、
负极片
、
电解液
、
隔膜，正极片包括正
极集流体和正极涂覆层，负极片包括负极集流体和负极涂覆层
。
[0016]较为优化地，电池中，正极涂覆层组成成分为：
95
～
96
％镍钴锰三元材料
、2
～3％炭黑
、0.5
～1％石墨烯
、1
～
1.5
％聚偏氟乙烯；负极涂覆层组成成分为：
94.5
～
95
％石墨
、1
～2％乙炔黑
、1
～
1.5
％羧甲基纤维素钠
、2
～3份丁苯胶乳，隔膜材料为三层
PP/PE/PP
干法微孔隔膜
。
[0017]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：
[0018](1)
本专利技术采用混合链状碳酸酯复合电解液，添加
1,4
‑
丁内酯和碳酸乙烯酯，保证具有高介电常数的同时电导率高，建立起稳定的固体电解质界面膜，提升负极反应在复合电解液中的库伦效率和循环性能；
[0019](2)
本专利技术设计制备得到一种异氰酸酯基添加剂，其作为电解液的添加剂可以有效消除电池中的水分和
HF
，减少电解液的分解，提升电池性能；此外，异氰酸酯添加剂在提高锂离子电池的循环稳定性
、
高低温稳定性
、
宽工作电压范围和过充保护方面具有优异的性能，保证锂离子电池的性能发挥；
[0020](3)
选用联苯
、N
‑
苯基马来酰亚胺作为防过充添加剂，由于其可以在电流作用下发生电聚合反应，有效在正极形成一层致密点聚合物，增大电池内部电阻，有效降低充电时的电流；另一方面，在过充环境下，加入防过充添加剂的电池会因为点聚合物的形成导致内压和温度迅速升高，与温度控制系统连用，使电池一直处于非危险的状态，极大提高了电池的安全性能
。
具体实施方式
[0021]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚
、
完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例
。
基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围
。
[0022]具体实施方案包括以下化学品：
[0023]镍钴锰三元材料：货号：
NCM622
，广东翁江化学试剂有限公司
、
炭黑：目数：
325
目，牌号：氧化铁黑1号，河北一点红化工原料有限公司
、
石墨烯型号：
SY
‑
rGO
‑
L
，背景美斯顿科技开发有限公司
、
聚偏氟乙烯：牌号：
761A
，品牌：法国阿科玛，东莞市宝佳塑胶有限公司
、
石墨：货号：
018
，石家庄凤华矿产品有限公司
、
乙炔黑：货号：
001
，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种锂离子电池电解液的制备方法，其特征在于：步骤如下：
S1
：控制反应条件为
O2<0.1ppm
，
H2O<0.1ppm
，取锂盐，将有机溶剂加入其中，持续搅拌，保持温度为0～
10℃
；
S2
：保证
H2O<0.1ppm
，此时加入防过充添加剂
、
异氰酸酯基添加剂，反应完成后制备得到锂离子电池电解液
。2.
根据权利要求1所述的一种锂离子电池电解液的制备方法，其特征在于：
S1
中，有机溶剂为：碳酸乙烯酯
、1,4
‑
丁内酯
、
甲乙醚的共混产物，其体积比为
(5
～
10)
：
(4
～
16)
：
1。3.
根据权利要求1所述的一种锂离子电池电解液的制备方法，其特征在于：
S1
中，锂盐为四氟硼酸锂
。4.
根据权利要求1所述的一种锂离子电池电解液的制备方法，其特征在于：
S2
中，防过充添加剂为联苯
、N
‑
苯基马来酰亚胺的共混产物，其质量比为1：
(1
～
2)。5.
根据权利要求1所述的一种锂离子电池电解液的制备方法，其特征在于：
S2
中，异氰酸酯基添加剂的制备过程为：取六氟正丁酯，在氮气气氛的保护下升温至
80
～
90℃
，搅拌均匀后加入异佛尔酮二异氰酸酯
...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾彦斌，
申请(专利权)人：江苏玖兴新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：