[發明專利]一種三元電池用電解液及其配制方法

在審

• 申請號: 201810101966.2
• 申請日: 2018-02-01
• 公開（公告）號: CN108417892A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 楊慧敏;趙張寶;鄭淑芬;賈躍祥;何培爽
• 申請（專利權）人: 北京鼎能開源電池科技股份有限公司;固安鋒行科技有限公司
• 主分類號: H01M10/0567
• 分類號: H01M10/0567
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王文君;陳征

本發明涉及一種三元電池用電解液及其配制方法，所述電解液由鋰鹽、有機溶劑、功能性添加劑配制而成；其中，所述功能性添加劑為三(三甲基硅烷)硼酸酯和3,3',5,5'?四甲基聯苯胺。所述配制方法具體為：在0?10℃的溫度下，將鋰鹽加入有機溶劑中，使其充分溶解后，再加入三(三甲基硅烷)硼酸酯和3,3',5,5'?四甲基聯苯胺，即得所述三元電池用電解液。本發明通過三(三甲基硅烷)硼酸酯和3,3',5,5'?四甲基聯苯胺的混合作用，可有效避免三元動力鋰電池在高倍率放電時發生電壓下降快、放電容量不足的現象，從而解決一直以來困擾行業的三元電池高倍率放電容量不足問題。

技術領域

本發明涉及鋰電池技術領域，尤其涉及一種三元電池用電解液及其配制方法。

背景技術

鋰電池由正極、負極、隔膜、電解質四大材料組成，鋰離子電池電解質多為液態即電解液。電解液在電池正負極之間起到傳導電子的作用，電解液性能的優劣將直接影響鋰離子電池的綜合性能。由于鋰離子電池充放電電位高，且正極嵌有化學活性較大的鋰，因此優良的電解液應滿足以下要求：化學穩定性好、離子電導率高、溫度范圍寬、安全無毒等。

三元電池因其具有高能量密度、高工作電壓、使用壽命長、無記憶效應、續航里程長等優點，近年來成為人們關注的焦點，在動力電池領域，三元電池正強勢崛起。但充放電倍率性能一直制約著三元電池的快速發展，尤其是解決高倍率放電容量不足的問題已成為行業研究的重點。

發明內容

本發明的目的在于提供一種三元電池用的提升倍率放電性能的電解液，所述電解液由鋰鹽、有機溶劑、功能性添加劑配制而成；其中，所述功能性添加劑為三(三甲基硅烷)硼酸酯和3,3',5,5'-四甲基聯苯胺。

優選地，所述三(三甲基硅烷)硼酸酯和3,3',5,5'-四甲基聯苯胺的重量之和占所述電解液重量的1％～10％；優選為4％～8％。

優選地，所述三(三甲基硅烷)硼酸酯與所述3,3',5,5'-四甲基聯苯胺的重量比為0.5～2:1；優選為1:1。

其中，所述有機溶劑為醚類溶劑、酯類溶劑中的一種或多種；

優選地，所述醚類溶劑選自乙醚、甲乙醚、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、二乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚、乙二醇獨甲醚、二氧戊烷、二氧六環中的一種或多種；

所述酯類溶劑選自碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲丁酯、碳酸乙丁酯、碳酸二丁酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、氯代乙烯碳酸酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸乙酯、丁酸甲酯中的一種或多種。

優選地，所述有機溶劑的含水量不高于10ppm。

當所述有機溶劑以醚類溶劑和酯類溶劑的混合液的形式提供，效果更優；當醚類溶劑為甲乙醚，酯類溶劑為碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯；高熔點的碳酸乙烯酯與低熔點溶劑混合后有效改善其應用性能；尤其是在碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯的基礎上，添加甲乙醚，最后電解液的放電性能顯著提高。

優選地，所述醚類溶劑和所述酯類溶劑的體積比為：8～12:1；

更優選地，所述有機溶劑為：體積比5:5:1的碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、甲乙醚。

其中，當所述有機溶劑采用如下方式進行配制時，有效保準了所配置的電解液的品質。

所述有機溶劑的配制具體為：在露點低于-45℃、含氧量小于3ppm的環境下，將所述醚類溶劑和所述酯類溶劑按比例充分混合。

其中，所述鋰鹽選自碘化鋰、高氯酸鋰、四氟硼酸鋰、六氟砷酸鋰、六氟磷酸鋰、三氟甲基磺酸鋰中的一種或幾種；

優選地，每1L所述有機溶劑中溶解0.8-1.5mol的所述鋰鹽；

更優選地，每1L所述有機溶劑中溶解1mol的所述鋰鹽。