【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于锂离子电池电解液，具体涉及一种锂离子电池低温电解液及其制备方法。
技术介绍
1、当前商业化的锂离子电池主要使用碳酸酯类电解液，该类电解液在低温下黏度增大，甚至部分凝固，导致离子电导率急剧下降，这大大限制了锂离子电池的低温性能，制约了锂离子电池在航空航天、军工、电动车等领域的广泛应用。据文献报道，锂离子电池在-40℃时放电容量只有室温容量的12％左右。添加低熔点的有机溶剂是改善电解液和电池低温性能的一种有效途径。n,n-二甲基甲酰胺和三乙基磷酸酯具有较低的熔点(-61和-56.4℃)，可作为低温电池的电解液溶剂，在-60℃下表现出优异的性能，但是其电化学稳定窗口较窄(1.5v-4.7v)，高容量金属锂负极在上述电解质溶液中不稳定，电池体系的能量密度较低。高盐浓度电解液能够有效提高电解液的氧化/还原稳定性，但是高浓度必然导致其低温下黏度的增加。因此如何设计一种对金属锂稳定、低黏度且高电导率的电解液，是实现低温下高能量密度电池体系的一大挑战。
2、由电解液入手来改善温度性能已经被证明是可行的技术途径，因为作为在电池内起传导作用的离子导体，电解液的性能及其与正负极形成的界面状况很大程度上影响电池温度性能。开发具有较宽温度使用范围的电解液，尤其是适用于北方低温季节使用的电解液对于锂电池的循环寿命、储存寿命的提高具有重要意义。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种锂离子电池低温电解液及其制备方法，该电解液具有较低的粘度和熔点，低温性能良好；
2、为了达到上述目的，本专利技术提供了一种锂离子电池低温电解液，其中，该电解液组成包括：
3、电解质、有机溶剂、添加剂、稀释剂；
4、其中，以所述电解液的体积计，所述电解质的浓度为2-10mol/l；
5、以所述有机溶剂的体积计，所述稀释剂的添加量为20-60v％；
6、以所述有机溶剂与稀释剂的质量之和计，所述添加剂的添加量为0.5-10wt％；
7、所述有机溶剂为n,n-二甲基甲酰胺和三乙基磷酸酯的混合物；
8、所述稀释剂为低黏度电化学惰性稀释剂。
9、根据本专利技术的具体实施方案，优选地，所述电解质的浓度为5mol/l。
10、根据本专利技术的具体实施方案，优选地，所述有机溶剂为体积比为1:5-5:1的n,n-二甲基甲酰胺和三乙基磷酸酯的混合物。
11、根据本专利技术的具体实施方案，优选地，所述有机溶剂为体积比为1:3的n,n-二甲基甲酰胺和三乙基磷酸酯的混合物。
12、根据本专利技术的具体实施方案，优选地，所述电解质锂盐为双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲磺酰亚胺锂、六氟磷酸锂和高氯酸锂中的一种或两种以上的组合。
13、根据本专利技术的具体实施方案，优选地，所述电解质锂盐为双氟磺酰亚胺锂和/或双三氟甲磺酰亚胺锂。
14、根据本专利技术的具体实施方案，优选地，所述添加剂的添加量为5-10wt％。
15、根据本专利技术的具体实施方案，优选地，所述添加剂为氟代碳酸乙烯酯、氟代苯、碳酸亚乙烯酯、亚硫酸乙烯酯和二甲基亚硫酸酯中的一种或两种以上的组合。
16、根据本专利技术的具体实施方案，优选地，所述添加剂为氟代碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯和二甲基亚硫酸酯中的一种或两种以上的组合。
17、根据本专利技术的具体实施方案，优选地，所述稀释剂为五氟乙醚。
18、根据本专利技术的具体实施方案，优选地，所述稀释剂的添加量占所述有机溶剂体积的20-50v％。
19、本专利技术还提供了上述电解液的制备方法，其包括以下步骤：
20、(1)在保护气体氛围、水分<10ppm的条件下，向所述有机溶剂中加入稀释剂，然后再加入所述添加剂，得到混合溶液；
21、(2)将电解质加入上述混合溶液中，即得到所述锂离子电池低温电解液。
22、根据本专利技术的具体实施方案，优选地，所述保护气体为氩气。
23、根据本专利技术的具体实施方案，上述制备方法可以按照以下具体步骤进行：
24、(1)在充氩气的手套箱中(水分<10ppm)，首先将有机溶剂按配比均匀混合，用磁力搅拌器搅拌10-20分钟后，加入添加剂继续搅拌5-10分钟，得到混合溶液；
25、(2)然后按比例将混合好的电解质盐缓慢加入上述混合溶液中，再搅拌10-20分钟，即得到所述锂离子电池低温电解液。
26、为改善锂离子电池的安全和低温性能，本专利技术通过向低熔点的高浓度电解液中引入低黏度的电化学惰性的稀释剂，所得电解液体系不仅保留了高浓度电解液具有的宽电压窗口，还解决了高盐浓度带来的高粘度难题，使电解液具有较低的粘度和熔点，改善电解液低温性能；该电解液在锂离子电池的工作电压范围内是电化学稳定的，拓宽了电池的低温应用范围，提高了电池的热安全性，含有该电解液的锂离子电池在低温下放电平台和放电容量均得到提高。
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1.一种锂离子电池低温电解液，其中，该电解液组成包括：电解质、有机溶剂、添加剂、稀释剂；
2.根据权利要求1所述的电解液，其中，所述电解质为双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲磺酰亚胺锂、六氟磷酸锂和高氯酸锂中的一种或两种以上的组合，优选为双氟磺酰亚胺锂和/或双三氟甲磺酰亚胺锂。
3.根据权利要求1所述的电解液，其中，所述添加剂的添加量为5-10wt％。
4.根据权利要求1所述的电解液，其中，所述添加剂为氟代碳酸乙烯酯、氟代苯、碳酸亚乙烯酯、亚硫酸乙烯酯和二甲基亚硫酸酯中的一种或两种以上的组合。
5.根据权利要求1所述的电解液，其中，所述添加剂为氟代碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯和二甲基亚硫酸酯中的一种或两种以上的组合。
6.根据权利要求1所述的电解液，其中，所述稀释剂为五氟乙醚。
7.根据权利要求1所述的电解液，其中，所述稀释剂的添加量占所述有机溶剂体积的20-50v％。
8.权利要求1-7任一项所述电解液的制备方法，其包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的制备方法，其中，所述保护气体为氩气。>
10.根据权利要求8所述的制备方法，其包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池低温电解液，其中，该电解液组成包括：电解质、有机溶剂、添加剂、稀释剂；
2.根据权利要求1所述的电解液，其中，所述电解质为双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲磺酰亚胺锂、六氟磷酸锂和高氯酸锂中的一种或两种以上的组合，优选为双氟磺酰亚胺锂和/或双三氟甲磺酰亚胺锂。
3.根据权利要求1所述的电解液，其中，所述添加剂的添加量为5-10wt％。
4.根据权利要求1所述的电解液，其中，所述添加剂为氟代碳酸乙烯酯、氟代苯、碳酸亚乙烯酯、亚硫酸乙烯酯和二甲基亚硫酸酯中的一种或两种以上的组合。
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