[發(fā)明專利]一種提高鋰電池高低溫性能的電解液及其用途無效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201010537139.1 | 申請(qǐng)日： | 2010-11-09 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN102468516A | 公開（公告）日： | 2012-05-23 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 袁杰;李立飛;陳世彬;徐麗娜;翟德江;袁翔云;趙世勇;郭軍 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 張家港市國(guó)泰華榮化工新材料有限公司 |
| 主分類號(hào)： | H01M10/0567 | 分類號(hào)： | H01M10/0567;H01M10/0568;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 南京蘇科專利代理有限責(zé)任公司 32102 | 代理人： | 陳忠輝 |
| 地址： | 215633 江蘇省張*** | 國(guó)省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 提高 鋰電池 低溫 性能 電解液 及其 用途 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種提高鋰電池高低溫性能的電解液及其用途，屬于材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)
隨著鋰離子電池市場(chǎng)化的不斷深入，人們對(duì)鋰離子電池的期望越來越高。目前商品化的鋰離子電池已經(jīng)很難滿足實(shí)際應(yīng)用的需要，如電動(dòng)汽車、航天技術(shù)、軍事領(lǐng)域等。而限制鋰離子電池應(yīng)用到這些領(lǐng)域的一個(gè)主要問題是鋰離子電池的工作溫度受到了限制。
研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，采用錳酸鋰體系的電池，由于錳酸鋰材料自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，會(huì)在充放電過程中出現(xiàn)Mn2+的溶解，導(dǎo)致電池容量衰減，或者當(dāng)電池體系處于高溫環(huán)境中，這種表面Mn2+的溶解更加明顯，需要選擇特殊的添加劑來抑制這種材料表面的錳溶解。對(duì)于磷酸鐵鋰電池，會(huì)因?yàn)榱姿徼F鋰材料較低的離子電導(dǎo)率，影響電池在低溫條件下的充放電性能。
因此，開發(fā)具有較寬溫度使用范圍的電解液，尤其是高低溫能同時(shí)使用的電解液對(duì)于鋰電池的循環(huán)壽命、儲(chǔ)存壽命的提高都是具有十分重要的意義。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決上述的技術(shù)問題，提供一種提高鋰電池高低溫性能的電解液及其用途。
本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：
一種提高鋰電池高低溫性能的電解液，其中該電解液由四類成份組成：(A)鋰鹽，(B)碳酸酯類和/或醚類有機(jī)溶劑，(C)高低溫添加劑和(D)其他功能添加劑；其組成可以簡(jiǎn)寫為A+B+C+D，其中(A)鋰鹽和(C)高低溫添加劑組分在此電解液中的摩爾濃度范圍均為：0.001～2摩爾/升，(D)其他功能添加劑組分的摩爾濃度范圍是：0～0.5摩爾/升。
進(jìn)一步地，以上所述的一種提高鋰電池高低溫性能的電解液，其中所述(A)鋰鹽選自LiBF4，LiPF6，LiAsF6，LiClO4，LiPFb[(C6Fs(CpFqH(2p+1-q))tH(5-s-t))](6-b)，b＝0，1，2，3，4，5；s＝0，1，2，3，4，5；t＝0，1，2，3，4，5；p，q為大于等于零的整數(shù)中的一種或一種以上組合物。
進(jìn)一步地，以上所述的一種提高鋰電池高低溫性能的電解液，其中所述(B)碳酸酯類為環(huán)狀的碳酸酯類和/或鏈狀碳酸酯類化合物；環(huán)狀的碳酸酯類化合物選自碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、γ-丁內(nèi)酯(GBL)和碳酸亞丁酯(BC)中的一種或一種以上組合物；所述的鏈狀碳酸酯類化合物選自碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二丙酯(DPC)、碳酸甲基乙基酯(EMC)、碳數(shù)為3～8個(gè)的直鏈或支鏈脂肪單醇與碳酸合成的碳酸酯衍生物中的一種或一種以上組合物；所述的醚類有機(jī)溶劑選自四氫呋喃(THF)、2-甲基四氫呋喃(2-Methyl-THF)、1，3-二氧環(huán)戊烷(DOL)、二甲氧甲烷(DMM)、1，2-二甲氧乙烷(DME)和二甘醇二甲醚(dimethyl?carbitol)中的一種或一種以上組合物。
進(jìn)一步地，以上所述的一種提高鋰電池高低溫性能的電解液，其中所述(C)高低溫添加劑選自如下結(jié)構(gòu)的化合物中的至少一種物質(zhì)，
其中，所述通式(1)中的Q表示為氧、亞甲基或通式(2)中的一種；所述通式(1)中的Y，Z表示為在鏈中可以有雜原子的取代或者未取代的亞烷基鏈，其結(jié)構(gòu)選自通式(3)或通式(4)中的一種。
上式中，A為碳、硼、硅中的一種；R1表示為烷基、氟代烷基、芳基、芳烷基中的一種；R2，R3為氫、鹵素、烷基、烷氧基、鹵代烷基、鹵代烷氧基、烯烴基、鹵代烯烴基、苯基、鹵代苯基、苯氧基、鹵代苯氧基中的一種，其中：鹵素為氟、氯或溴，鹵代包含部分取代和全取代；R4，R5表示為氫、鹵素、烷基、烷氧基、鹵代烷基、鹵代烷氧基、烯烴基、鹵代烯烴基、酯基，其中：鹵素為F、Cl或Br，鹵代包含部分取代和全取代。
進(jìn)一步地，以上所述的一種提高鋰電池高低溫性能的電解液，其中所述(C)高低溫添加劑可選用甲基雙磺酸草酸硼酸酯，其結(jié)構(gòu)式如下，
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