[發(fā)明專利]一種改善軟包鋰離子電池高溫性能的電解液

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201810196851.6
• 申請日: 2018-03-10
• 公開（公告）號: CN110247117A
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林俊頗;林俊仰;朱孟;趙玉楠
• 申請（專利權(quán)）人: 中山天貿(mào)電池有限公司
• 主分類號: H01M10/0569
• 分類號: H01M10/0569;H01M10/0525
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種改善軟包鋰離子電池高溫性能的電解液，包括下列下列重量組份的原料：溶劑一為EC，占10%～50%；溶劑二為DEC，占20%～80%；溶劑三為PC，占5%～30%；鋰鹽為LIPF6，含量在0.5～1.2mol，占10%～13%；添加劑為FEC,占1%～6%。所述的溶劑及鋰鹽濃度均達99.9%。本發(fā)明的軟包鋰離子電池采用了新的電解液，避免了在高溫電芯的膨脹，大幅度降低了電池的安全隱患。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鋰離子電池，特別是涉及一種改善軟包鋰離子電池高溫性能的電解液。

背景技術(shù)

鋰離子電池具有高電壓、高容量、高循環(huán)、熱穩(wěn)定性等卓越的性能，已得到廣泛的應(yīng)用。隨著科技的發(fā)展，鈷酸鋰受制于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和價格，且開發(fā)電壓已經(jīng)達到極限，將會被其他材料取代。層狀鎳鈷錳酸鋰三元材料具有比容量高、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點，在鋰電行業(yè)的地位穩(wěn)步上升，被認為是目前最有希望替代鈷酸鋰的鋰電正極材料。然而氧化鎳的熱分解溫度最低，在200℃附近，且放熱量最多，主要原因是由于充電后高氧化態(tài)的鎳（+4價）不穩(wěn)定，氧化性強，不僅氧化分解電解質(zhì)，腐蝕集流體，放出熱量和氣體，而且自身不穩(wěn)定，在高溫下容易放熱分解并析出氧氣，電芯會膨脹，甚至造成安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的就是針對上述問題，提供一種改善軟包鋰離子電池高溫性能的電解液。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種改善軟包鋰離子電池高溫性能的電解液，包括下列下列重量組份的原料：溶劑一為EC，占10%～50%；溶劑二為DEC，占20%～80%；溶劑三為PC，占5%～30%；鋰鹽為LIPF6，含量在0.5～1.2mol，占10%～13%；添加劑為FEC,占1%～6%。

所述的溶劑及鋰鹽濃度均達99.9%。

上述中的EC為碳酸乙烯酯；PC為碳酸丙烯酯；DEC為二乙基碳酸酯；FEC為氟代碳酸乙烯酯；LIPF₆為六氟磷酸鋰。

本發(fā)明機理：

（1）在純EC做溶劑時，生產(chǎn)的SEI膜主要成分是烷基鋰，而加入DEC后，形成的SEI膜的主要成分分別為烷氧基鋰和碳酸鋰。顯然，后者形成的SEI膜更穩(wěn)定。在EC/DEC的混合體系中，EC是生成SEI膜的主要來源，只有EC發(fā)生了分解，DEC的主要作用是提高溶液的電導(dǎo)率和可溶性，而不在于參與SEI膜的形成，因此C組添加DEC后，高溫存儲后保持率仍明顯提高。

（2）在電解液中加入PC溶劑，在不影響初始放電容量的前提下能夠顯著改善鋰離子電池在高溫的放電性能。與EC/DEC相比較，添加少量PC在70℃的高溫下，放電的相對容量比未加入PC時提高看16.2%,且添加PC后電池的厚度基本不變化。DEC與PC的共同作用，既提高了高溫存儲容量的保持率，又提高了SEI膜的穩(wěn)定性，在高溫下SEI分解較少，產(chǎn)氣量明顯降低。

本發(fā)明的有益效果：軟包鋰離子電池采用了新的電解液，避免了在高溫電芯的膨脹，大幅度降低了電池的安全隱患。

具體實施方式

實施例：

一種改善軟包鋰離子電池高溫性能的電解液，包括下列下列重量組份的原料：溶劑一為EC，占10%～50%；溶劑二為DEC，占20%～80%；溶劑三為PC，占5%～30%；鋰鹽為LIPF₆，占10%～13%；添加劑為FEC,占1%～6%。溶劑及鋰鹽濃度均達99.9%。

本發(fā)明的電解液制成的電池高溫存儲性能的測試比較：

附表1 70℃滿電下存儲24H電芯厚度變化

附表2 70℃滿電下存儲24H電芯容量保持率