[發明專利]一種鋰離子電池電解液及其制備方法

在審

• 申請號: 201610059101.5
• 申請日: 2016-01-28
• 公開（公告）號: CN105514496A
• 公開（公告）日: 2016-04-20
• 發明（設計）人: 朱振文;高光斌;劉建波;劉琪;賈飛溫
• 申請（專利權）人: 大荔德飛新能源科技有限公司;朱振文;高光斌
• 主分類號: H01M10/0569
• 分類號: H01M10/0569;H01M10/0567;H01M10/0525
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 羅笛

技術領域

本發明屬于化學電源技術領域，涉及一種鋰離子電池電解液，本 發明還涉及該鋰離子電池電解液的制備方法。

背景技術

鋰離子電池技術的飛速發展，特別是在電動汽車行業的廣泛應 用，對電池的高容量、高電壓、長的使用壽命及安全性問題，促使鋰 離子電池正極、負極、電解液、隔膜材料呈現出多樣性。目前鋰離子 電池電解液的制備工藝，采用高純度的LiPF₆與常用的電解液體系通 過工藝復合配制的，常用的電解液體系包括碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯 電解液體系、碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯電解液體系、碳酸乙烯酯和碳 酸二甲酯和碳酸甲乙酯電解液體系、碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯和碳酸 二乙酯(EC+DMC、EC+DEC、EC+DMC+EMC、EC+DMC+DEC) 電解液體系。LiPF₆是最常用的電解質鋰鹽，六氟磷酸鋰電池放電容 量大、電導率高、內阻小、充電速度快、用于電池中安全性好、適合 鋰離子電池的工業化大規模使用。石墨類負極材料價格低廉，原料來 源豐富，但表面呈現非極性，與電解液相容性差，首次充放電成膜過 程中容易發生溶劑化鋰離子共嵌入，引起石墨層剝離，嚴重影響首次 充放電效率和電池循環壽命，因此急需解決這方面問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種鋰離子電池電解液，解決現有技術中鋰 離子電池電解液與石墨類負極材料相容性差，容易發生溶劑化鋰離子 共嵌入，引起石墨層剝離，影響鋰離子電池首次充放電效率和電池循 環壽命的問題；同時，電解液中磷酸酯基團的加入使得電解液燃燒時 自熄時間大大縮短，即電解液變得難燃從而提高電解液的安全性。

本發明的另一目的是提供上述鋰離子電池電解液的制備方法，解 決現有電池電解液制備方法中存在的電池電解液首次充放電效率低、 循環壽命差的問題。

本發明所采用的技術方案是，一種鋰離子電池電解液，按照質量 百分比由以下組分組成：有機溶劑70％～85％，LiPF₆5％～15％， 添加劑10％～15％，以上組分的含量總和為100％。

本發明的特點還在于，

其中有機溶劑為碳酸乙烯酯與碳酸二甲酯的混合物，或者碳酸乙 烯酯與碳酸二乙酯的混合物，混合物中兩種物質之間質量比為1:1。

其中有機溶劑為碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯與碳酸甲乙酯的混合 物，或者碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯與碳酸二乙酯的混合物，混合物中 三種物質之間質量比為1:1:1。

其中添加劑為碳酸亞乙烯酯、丙烷磺酸內酯和烯丙基磷酸酯化合 物的混合物，其中碳酸亞乙烯酯占添加劑的質量百分比為14％～20％， 丙烷磺酸內酯占添加劑的質量百分比為20％～30％，烯丙基磷酸酯化 合物占添加劑的質量百分比為50％～66％，以上組分的含量總和為 100％。

其中烯丙基磷酸酯化合物為二(2-甲氧基乙基)烯丙基磷酸酯，二 (2-甲氧基丙基)烯丙基磷酸酯或2-甲氧基乙基-4-甲氧基丙基-烯丙基 磷酸酯中的一種。

本發明的另一技術方案是，一種鋰離子電池電解液的制備方法， 具體包括以下步驟：

步驟1、按照質量百分比稱取70％～85％的有機溶劑，5％～15％ 的LiPF₆，10％～15％的添加劑，以上組分的含量總和為100％；

步驟2、在充有氬氣且H₂O的濃度小于50ppm的手套箱中依次 加入有機溶劑、LiPF₆及添加劑，然后充分攪拌均勻，得到鋰離子電 池電解液。

本發明的特點還在于，

其中有機溶劑為碳酸乙烯酯與碳酸二甲酯的混合物，或者碳酸乙 烯酯與碳酸二乙酯的混合物，混合物中兩種物質之間質量比為1:1。

其中有機溶劑為碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯與碳酸甲乙酯的混合 物，或者碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯與碳酸二乙酯的混合物，混合物中 三種物質之間質量比為1:1:1。

其中添加劑為碳酸亞乙烯酯、丙烷磺酸內酯和烯丙基磷酸酯化合 物的混合物，其中碳酸亞乙烯酯占添加劑的質量百分比為14％～20％， 丙烷磺酸內酯占添加劑的質量百分比為20％～30％，烯丙基磷酸酯化 合物占添加劑的質量百分比為50％～66％，以上組分的含量總和為 100％。