[發(fā)明專利]一種組合式電解液及含有該組合式電解液的高比能硅基鋰離子電池

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810216272.3
• 申請日: 2018-03-15
• 公開（公告）號: CN108258315B
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 梁大宇;包婷婷;高田慧;張健
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥國軒高科動力能源有限公司
• 主分類號: H01M10/0567
• 分類號: H01M10/0567;H01M10/0525;H01M10/42
• 代理公司: 合肥天明專利事務(wù)所(普通合伙) 34115
• 代理人: 汪貴艷

1.一種組合式電解液，其特征在于：所述組合式電解液是由組分A、組分B和組分C組成，所述組分A為含有負極成膜添加劑的電解液，組分B為含有正極成膜添加劑的電解液，組分C為含有安全性添加劑的電解液；所述組分A、組分B和組分C是依次分別注入電池本體中的；所述組分A是在電池一次化成階段前注入，組分B是在電池二次化成階段前注入，組分C是在電池二次化成階段結(jié)束后注入的。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式電解液，其特征在于：所述一次化成和二次化成均是以0.02C倍率恒流充電至3.8V，再以0.02C放電至2.8V。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式電解液，其特征在于：所述負極成膜添加劑為氟代碳酸乙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸亞乙烯脂、丁二酸酐中的至少一種；所述正極成膜添加劑為三甲基硅烷亞磷酸酯、三甲基硅烷磷酸酯、三甲基硅烷硼酸酯、己二腈、環(huán)丁砜中的至少一種；所述安全性添加劑為中聯(lián)苯、環(huán)己基苯、二茂鐵、三氟代甲基磷酸酯、六氟環(huán)三磷腈中的至少一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式電解液，其特征在于：所述組分A、組分B和組分C中均含有等量的鋰鹽和溶劑，其中鋰鹽為六氟磷酸鋰、雙草酸硼酸鋰、二氟草酸硼酸鋰、雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰中的至少一種組成；溶劑為碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯中至少兩種組成。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的組合式電解液，其特征在于：所述組合式電解液中鋰鹽的質(zhì)量分數(shù)為10-20％、溶劑的質(zhì)量分數(shù)為70-85％。

6.一種含有如權(quán)利要求1所述的組合式電解液的高比能硅基鋰離子電池。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述高比能硅基鋰離子電池，其特征在于：所述高比能硅基鋰離子電池包括電池本體，所述電池本體上開設(shè)有一個注液口和兩個氣囊，從注液口注入組分A后對電池本體進行一次化成階段；然后從其中一個氣囊口注入組分B，密封后對電池本體進行二次化成階段；化成階段結(jié)束后再從另一個氣囊口注入組分C后密封。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述高比能硅基鋰離子電池，其特征在于：所述電池本體包括含陰極活性材料的正極和含陽極活性材料的負極，其中所述陽極活性材料為硅基負極材料，所述陰極活性材料為具有層狀結(jié)構(gòu)的鋰離子嵌入過渡金屬氧化物。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述高比能硅基鋰離子電池，其特征在于：所述陽極活性材料為硅、氧化亞硅或氧化亞硅與石墨的復(fù)合材料中的至少一種；所述陰極活性材料為鎳鈷錳酸鋰三元正極材料。