[發明專利]一種鋰離子電池的高倍率電解液

在審

• 申請號: 201811247933.5
• 申請日: 2018-10-25
• 公開（公告）號: CN109411816A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 邵俊華;孔東波;張利娟;王亞洲;郭飛;王珂珂;閆國鋒;喬文忠;李海杰;侯紅岐;謝佳慶;盧小波
• 申請（專利權）人: 河南省法恩萊特新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M10/0567
• 分類號: H01M10/0567;H01M10/0568;H01M10/0569;H01M10/0525
• 代理公司: 焦作市科彤知識產權代理事務所(普通合伙) 41133
• 代理人: 聶智良

本發明公開了一種鋰離子電池的高倍率電解液，本發明的電解液中使用了六氟磷酸鋰和雙氟磺酰亞胺鋰組成的混合鋰鹽，能提高電解液的提高電解液的電導率以及鋰離子遷移數，形成阻抗較低的鈍化膜，提高電解液的倍率；同時，在電解液中添加了阻燃添加劑，能進一步的提高電解液的阻燃性能，間接的提高了電解液的安全性。

技術領域

本發明屬于鋰電池技術領域，特別是涉及一種鋰離子電池的高倍率電解液。

背景技術

鋰離子電池具有比能量高、比功率大、循環壽命長等特點。目前，鋰離子電池已被廣泛應用于消費類電子產品等領域。隨著新能源汽車的發展，鋰離子電池在動力領域也越來越普遍，將會具有更大的開發潛力和市場前景。

現有技術中，一般通過增加添加劑來提高鋰電池的倍率，針對高倍率鋰電池一般使用兩種添加劑：一、成膜添加劑(如VC、PS等)，二、表面活性劑，加入這兩種添加劑的目的是除為了改善電解液與SEI膜的界面，降低SEI膜的阻抗，還為了加快電解液潤濕極片、隔膜和改善鋰離子在大電流放電時在電解液本體溶液中的遷移環境及在極片中擴散環境，進而提高鋰離子電池的倍率性能，而這兩種添加劑含量不可過高，否則會影響電池的循環等性能，還會增加成本。

發明內容

本發明的目的就在于克服上述不足，提供一種鋰離子電池的高倍率電解液。

為達到上述目的，本發明是按照以下技術方案實施的：

一種鋰離子電池的高倍率電解液，所述電解液包括電解質鋰鹽、有機溶劑、阻燃添加劑；

所述電解質鋰鹽為六氟磷酸鋰和雙氟磺酰亞胺鋰的混合物；

所述有機溶劑為碳酸乙烯酯、 碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸丁烯酯、碳酸甲丙酯中、碳酸丙烯酯的兩種或多種；

所述阻燃添加劑包括氟代碳酸乙烯酯、乙氧基五氟環三磷腈、三氟甲基磺酸鋰中的一種；

所述電解質鋰鹽的添加量為1mol/L～1.7mol/L；所述阻燃添加劑的添加量占電解液質量的1%～5%。

優選的，所述電解質鋰鹽中的六氟磷酸鋰和雙氟磺酰亞胺鋰的摩爾比為12:1～12:5。

優選的，所述有機溶劑為碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯的混合物；所述碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯的的質量比為1:1:1。

優選的，所述有機溶劑為碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯的混合物；所述碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯的質量比為1:0.4:0.5:1。

優選的，所述有機溶劑為碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯的混合物；所述碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯的質量比為1:1:2。

本發明的作用原理：

本發明的電解質鋰鹽采用的為六氟磷酸鋰和雙氟磺酰亞胺鋰的混合物，雙氟磺酰亞胺鋰具有比六氟磷酸鋰更好的熱穩定性、導離子能力及更高的鋰離子的遷移數，但由于雙氟磺酰亞胺鋰的成本較高，因此將雙氟磺酰亞胺鋰作為輔助鋰鹽與六氟磷酸鋰混合使用。

雙氟磺酰亞胺鋰加入到六氟磷酸鋰中，制作成電解液，能夠提高電解液的電導率以及鋰離子遷移數，電解液中可遷移的鋰離子的數目增多，濃差極化減弱；同時雙氟磺酰亞胺鋰有助于降低電極表面膜阻抗，形成穩定的導電性能好的鈍化膜；另由于鋰離子的增多以及形成阻抗較低的鈍化膜的，這些因素使得電解液的倍率提高，更加適用于高功率的鋰離子電池。

同時，本發明增加了阻燃添加劑的使用，對于高倍率的電解液的使用更增加了其安全性能。

與現有技術相比，本發明的有益效果為：