锂离子电池电解液制造技术

本发明专利技术提供了一种锂离子电池电解液

【技术实现步骤摘要】
锂离子电池电解液、锂离子电池


[0001]本专利技术涉及锂离子电池
，具体而言，涉及一种锂离子电池电解液
、
锂离子电池
。

技术介绍

[0002]当前锂离子电池普遍面临高温循环稳定性
、
低阻抗与低温性能不能兼得的问题
。
常见的锂离子电池添加剂采用有机添加剂（碳酸酯
、
硫酸酯
、
磺酸酯等，如碳酸亚乙烯酯
、
氟代碳酸乙烯酯
、1,3
‑
丙烷磺内酯
、1,3
‑
丙烯磺内酯和硫酸乙烯酯等）进行成膜以改善循环和阻抗性能，所得到的固态电解质界面膜（
SEI
膜）中有机成分较多（酯
、
烷基锂
、
醇锂等）
。
有机成分的
SEI
膜耐久度差，具体体现在两个方面：一是有机成分会进一步溶胀浸润溶剂，使新鲜溶剂扩散到界面附近发生反应，即发生
SEI
膜的持续生长
。SEI
膜变厚同时会导致界面
‑
溶液离子传输困难，阻抗变大；二是有机成分自身在正负极的高低电压下会进一步反应分解成小分子产物，带来产气等问题
。
正极侧有机产物会在高电压下产生游离的氢离子，后者不但会提升电池酸度，还会扩散到负极带来氢气产气，造成电池膨胀
。
负极侧，极低电位的嵌锂石墨会打断碳酸酯的侧链，产生烷烃类产气和一氧化碳
。r/>[0003]现有技术中，为了提升电池工作过程长期的界面稳定效果，只能提升成膜添加剂的用量，这导致了电池阻抗提高
。
在低温工况时，界面离子传导是电池电极过程的决速步骤，高界面阻抗
、
厚
SEI
膜都会导致电池的低温性能变差
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于提供一种锂离子电池电解液
、
锂离子电池，以解决现有技术中锂离子电池电解液无法兼顾高低温循环性能和低阻抗的问题
。
[0005]为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种锂离子电池电解液，包括溶剂
、
添加剂和锂盐：添加剂包括
LiFSI
和
LiSO4BF2
，锂盐包括
LiPF6
；其中，
LiFSI
和
LiSO4BF2
的质量比为（
0.5~5
）
:1
，且锂离子电池电解液中，
LiFSI
和
LiPF6
的总质量百分比为
14.5~17%。
[0006]进一步地，
LiFSI
和
LiSO4BF2
的质量比为（
1~3
）
:1
，且
LiFSI
和
LiPF6
的总质量百分比为
15~17%。
[0007]进一步地，
LiFSI
的质量百分比为
0.5~5%
，
LiSO4BF2
的质量百分比为
1~3%。
[0008]进一步地，
LiPF6
的质量百分比为
10~14%。
[0009]进一步地，溶剂包括碳酸乙烯酯和碳酸甲乙酯
。
[0010]进一步地，碳酸乙烯酯和碳酸甲乙酯的质量比为（
2~4
）
:
（
6~8
）
。
[0011]进一步地，添加剂还包括硫酸乙烯酯和氟代碳酸乙烯酯
。
[0012]进一步地，硫酸乙烯酯的质量百分比为
0.5~1%。
[0013]进一步地，氟代碳酸乙烯酯的质量百分比为
0.5~1%。
[0014]根据本专利技术的另一方面，提供了一种锂离子电池，包括正极
、
负极和电解液，电解
液为本专利技术上述的锂离子电池电解液
。
[0015]应用本专利技术的技术方案，使用特定种类的无机添加剂可以很好地提高电解液的综合性能，
LiFSI
和
LiPF6
的总质量百分比在特定范围内时，既可以提供足够的锂离子导通
、
活性锂储备，从而提高循环性能；又能够在适量引发成膜副反应的同时，不至于使得电解液粘度过大，改善高低温性能
。LiFSI
和
LiSO4BF2
的质量比在特定范围内时，既能够保证有足够的成膜反应被引发，又通过
LiSO4BF2
引入相对应的能提高
SEI
膜稳定性的无机成分，起到最佳的保循环
、
降阻抗效果
。
本专利技术使用高含量的无机添加剂组合，替代传统的有机成膜添加剂，可以很好地提升
SEI
膜中的无机成分含量，在提升电池循环性能的基础上，减薄
SEI
膜厚度
、
降低界面阻抗，使得锂离子电池电解液可以兼顾高低温循环性能和低阻抗
。
具体实施方式
[0016]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合
。
下面将结合实施例来详细说明本专利技术
。
[0017]需要说明的是，本专利技术的质量百分比为基于本专利技术锂离子电池电解液的总质量计算得到的质量百分数
。
[0018]正如本专利技术
技术介绍
中所述，现有技术中存在锂离子电池电解液无法兼顾高低温循环性能和低阻抗的问题
。
为了解决上述问题，在本专利技术一种典型的实施方式中，提供了一种锂离子电池电解液，包括溶剂
、
添加剂和锂盐：添加剂包括
LiFSI
（双氟代磺酰亚胺锂）和
LiSO4BF2
（硫酸二氟硼酸锂），锂盐包括
LiPF6
（六氟磷酸锂），其中，
LiFSI
和
LiSO4BF2
的质量比为（
0.5~5
）
:1
，且锂离子电池电解液中，
LiFSI
和
LiPF6
的总质量百分比为
14.5~17%。
[0019]专利技术人在研究过程中出乎意料地发现，电解液添加剂中
LiFSI
和
LiSO4BF2
在锂离子电池中都可以协同起到引发有机溶剂分解产生无机化合物，提高
SEI
膜无机组分含量的作用，其中
LiFSI
具有相对而言更强的引发能力，
LiSO4BF2
具有相对而言更强的降阻抗
、
提循环性能，两者协同可以实现更佳的改善电解液和应用其的锂离子电池的循环性能和阻抗本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种锂离子电池电解液，其特征在于，包括溶剂
、
添加剂和锂盐：所述添加剂包括
LiFSI
和
LiSO4BF2，所述锂盐包括
LiPF6；其中，
LiFSI
和
LiSO4BF2的质量比为（
0.5~5
）
:1
，且所述锂离子电池电解液中，
LiFSI
和
LiPF6的总质量百分比为
14.5~17%。2.
根据权利要求1所述的锂离子电池电解液，其特征在于，
LiFSI
和
LiSO4BF2的质量比为（
1~3
）
:1
，且
LiFSI
和
LiPF6的总质量百分比为
15~17%。3.
根据权利要求1或2所述的锂离子电池电解液，其特征在于，
LiFSI
的质量百分比为
0.5~5%
，
LiSO4BF2的质量百分比为

【专利技术属性】
技术研发人员：王德平，姜涛，余乐，高天一，王仁和，陈慧明，李轶，
申请(专利权)人：远景动力技术江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：