System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种锂离子电池用电解液和锂离子电池及一种车辆制造技术_技高网

一种锂离子电池用电解液和锂离子电池及一种车辆制造技术

技术编号:41258519 阅读:2 留言:0更新日期:2024-05-11 09:17
本发明专利技术公开了一种锂离子电池用电解液,包括:至少含有一个三键官能团的磷酸酯、酸酐和碳酸二甲酯,其中,所述磷酸酯的质量含量为0.01%‑1%,所述酸酐的质量含量为0.01%‑1%,所述碳酸二甲酯的质量含量为4%~25%。本发明专利技术的锂离子电池用电解液,能够有效改善电池的高温性能,同时可提升低温性能,并且制作过程简单易行,适合大规模生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂离子电池,具体涉及一种锂离子电池用电解液,特别地,还涉及一种锂离子电池,更进一步地,还涉及一种车辆。


技术介绍

1、锂离子电池由于具有高电压、高能量密度和长循环寿命的优势,随着电动车的不断普及,锂离子动力电池也随着成为应用范围最广的二次电池之一。然而,随着技术的进步,对电池除能量密度以外,提出了更多的要求,如快速充电,极端条件下的安全性等。

2、为了追求更高的能量密度,电池的使用电压被不断的提高。电池的电压提高,意味着正极电压随之提高,而正极电压的提高会引发电解液在正极分解,使电池体系高温存储性能变差。传统的方法使用腈来稳定正极,但是腈与负极的兼容性较差,并且其粘度大,导致电池的低温性能变差。因此急需解决可兼顾高温与低温性能的电解液技术。


技术实现思路

1、本专利技术是基于专利技术人对以下事实和问题的发现和认识做出的:1,3-丙烷磺酸内酯(1,3-ps),对平衡电池的高温与低温有很好的效果,因为1,3-ps具有一定的正极成膜作用,可以保护正极,抑制电解液分解,另外,在一定范围内,1,3-ps对电池的阻抗增长相对较小,不会对锂离子的低温性能造成很大的影响。但由于1,3-ps的致癌性,欧盟将1,3-ps列入了最新的svhc清单中,要求物品中1,3-ps的含量不能超过0.1%,这严重限制了其在电解液中的应用。因此,需要寻找能够改善电池高温和低温性能的解决方案。

2、本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本专利技术的实施例提出一种锂离子电池用电解液,该电解液能够有效改善电池的高温性能,同时可提升低温性能,并且制作过程简单易行,适合大规模生产。

3、本专利技术实施例的锂离子电池用电解液,包括:至少含有一个三键官能团的磷酸酯、酸酐和碳酸二甲酯。

4、本专利技术实施例的锂离子电池用电解液带来的优点和技术效果,1、本专利技术实施例的电解液中,加入含有三键官能团的磷酸酯,因含有三键容易在正负极反应,生产稳定的保护膜,且含有磷元素,可在正极参与界面保护,但因不饱和官能团在正负极上形成的膜较厚、致密,且阻抗大,不利于低温环境,本专利技术实施例中通过加入式ii所示结构的酸酐可在正负极界面形成薄膜,同时引入碳酸二甲酯,碳酸二甲酯通过运输及脱溶剂化调节含有三键官能团的磷酸酯和酸酐在正负极成膜,使正负极达到合适厚度的保护膜,同时,碳酸二甲酯的粘度较低,显著提升了电池的低温性能,从而使电解液体系同步可以提升高温性能及低温性能,改善了高低温循环存储及低温放电性能;2、本专利技术实施例的电解液,能够有效提升锂离子电池的高低温循环存储的容量保持率以及低温容量保持率,高低温循环存储的容量保持率可以高达92%,低温容量保持率可以达到61%以上。

5、在一些实施例中,所述至少含有一个三键官能团的磷酸酯的结构式如式i所示,

6、

7、其中,r1、r2各自独立地选自取代或未取代的c1至c4烷基、取代或未取代的c2至c4烯基、取代或未取代的c2至c4炔基,取代基选自卤素。

8、在一些实施例中,所述酸酐的结构式如式ii所示,

9、

10、其中,r3,r4各自独立地选自h、f、取代或未取代的c1至c4烷基、取代或未取代的c1至c4烷氧基。

11、在一些实施例中,所述磷酸酯选自下列化合物中的至少一种,

12、

13、在一些实施例中,所述酸酐选自下列化合物中的至少一种,

14、

15、在一些实施例中,所述电解液中,所述磷酸酯的质量含量为0.01%-1%,所述酸酐的质量含量为0.01%-1%,所述碳酸二甲酯的质量含量为4%~25%。

16、在一些实施例中,所述电解液中,(w磷酸酯+w酸酐)/w碳酸二甲酯=0.02~0.18,优选为0.05~0.10;

17、其中,w磷酸酯为电解液中磷酸酯的质量百分含量,w酸酐为电解液中酸酐的质量百分含量,w碳酸二甲酯为电解液中碳酸二甲酯的质量百分含量。

18、在一些实施例中,所述电解液还包含非水溶剂和锂盐,所述非水溶剂包括环状碳酸酯和/或链状酯化合物,其中,所述环状碳酸酯化合物包括碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯中的至少一种,所述链状酯化合物包括碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸二丙酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、碳酸甲乙酯中的至少一种。

19、本专利技术实施例还提供了一种锂离子电池,包括本专利技术实施例的电解液。本专利技术实施例的锂离子电池,具有较高的高低温循环存储的容量保持率以及低温容量保持率,性能优异稳定,具有广阔的应用前景。

20、本专利技术实施例还提供了一种车辆,包括本专利技术实施例的锂离子电池,其具有本专利技术实施例的锂离子电池能够带来的所有优点,在此不再赘述。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种锂离子电池用电解液,其特征在于,包括:至少含有一个三键官能团的磷酸酯、酸酐和碳酸二甲酯。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池用电解液,其特征在于,所述至少含有一个三键官能团的磷酸酯的结构式如式I所示,

3.根据权利要求1或2所述的锂离子电池用电解液,其特征在于,所述酸酐的结构式如式II所示,

4.根据权利要求1-3中任一项所述的锂离子电池用电解液,其特征在于,所述磷酸酯选自下列化合物中的至少一种,

5.根据权利要求1-4中任一项所述的锂离子电池用电解液,其特征在于,所述酸酐选自下列化合物中的至少一种,

6.根据权利要求1-5中任一项所述的锂离子电池用电解液,其特征在于,所述电解液中,所述磷酸酯的质量含量为0.01%-1%,所述酸酐的质量含量为0.01%-1%,所述碳酸二甲酯的质量含量为4%~25%。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的锂离子电池用电解液,其特征在于,所述电解液中,(W磷酸酯+W酸酐)/W碳酸二甲酯=0.02~0.18,优选为0.05~0.10;

8.根据权利要求1-7中任一项所述的锂离子电池用电解液,其特征在于,所述电解液还包含非水溶剂和锂盐,所述非水溶剂包括环状碳酸酯和/或链状酯化合物,其中,所述环状碳酸酯化合物包括碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯中的至少一种,所述链状酯化合物包括碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸二丙酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、碳酸甲乙酯中的至少一种。

9.一种锂离子电池,其特征在于,包括权利要求1-8中任一项所述的电解液。

10.一种车辆,其特征在于包括权利要求9所述的锂离子电池。

...

【技术特征摘要】

1.一种锂离子电池用电解液,其特征在于,包括:至少含有一个三键官能团的磷酸酯、酸酐和碳酸二甲酯。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池用电解液,其特征在于,所述至少含有一个三键官能团的磷酸酯的结构式如式i所示,

3.根据权利要求1或2所述的锂离子电池用电解液,其特征在于,所述酸酐的结构式如式ii所示,

4.根据权利要求1-3中任一项所述的锂离子电池用电解液,其特征在于,所述磷酸酯选自下列化合物中的至少一种,

5.根据权利要求1-4中任一项所述的锂离子电池用电解液,其特征在于,所述酸酐选自下列化合物中的至少一种,

6.根据权利要求1-5中任一项所述的锂离子电池用电解液,其特征在于,所述电解液中,所述磷酸酯的质量含量为0.01%-1%,所述酸酐的质量含量为0....

【专利技术属性】
技术研发人员:杨智茹
申请(专利权)人:北京车和家汽车科技有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1