[發明專利]三元高鎳電解液及包含該電解液的髙鎳正極鋰離子電池

在審

• 申請號: 201811544531.1
• 申請日: 2018-12-17
• 公開（公告）號: CN109687010A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: 余志文
• 申請（專利權）人: 湖北諾邦科技股份有限公司
• 主分類號: H01M10/0525
• 分類號: H01M10/0525;H01M4/525;H01M4/62;H01M10/0567
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種三元高鎳電解液，其特征在于：包括原料及其重量比如下：鋰鹽13~15%、非水有機溶劑80~85%、添加劑0.1~5%；

其中，所述非水有機溶劑為環狀碳酸酯化合物EC、碳酸二甲酯DMC、乙氧基五氟三聚磷睛FPN在電解液中的重量比分別為15~20%；

所述添加劑為硫酸亞乙烯酯DTD、碳酸亞乙烯酯VC、丁二睛SN、三（三甲基硅基）磷TMSP、雙氟黃酰亞胺鋰LiFSI、二草酸硼酸鋰LiBOB。

2.根據權利要求1所述的一種三元高鎳電解液，其特征在于：所述硫酸亞乙烯酯DTD、碳酸亞乙烯酯VC、丁二睛SN、三（三甲基硅基）磷TMSP在電解液中的重量比分別為1~5%；所述雙氟黃酰亞胺鋰LiFSI、二草酸硼酸鋰LiBOB為添加劑鋰鹽在電解液中的重量比分別為0.1~0.5%。

3.根據權利要求1所述的一種三元高鎳電解液，其特征在于：所述鋰鹽為六氟磷酸鋰LiPF6。

4.根據權利要求1所述的一種三元高鎳電解液，其特征在于：所述添加劑為硫酸亞乙烯酯DTD、碳酸亞乙烯酯VC、丁二睛SN、三（三甲基硅基）磷TMSP中的兩種或兩種以上。

5.根據權利要求1所述的一種三元高鎳電解液，其特征在于：所述非水有機溶劑為環狀碳酸酯化合物EC、碳酸二甲酯DMC、乙氧基五氟三聚磷睛FPN中的至少一種。

6.一種髙鎳正極鋰離子電池，其特征在于：該電池包含所述三元高鎳電解液，還包括使用正極漿料涂覆制得到的正極膜片、使用負極漿料涂覆制得到的負極膜片、隔離膜；

其中，所述正極漿料為高鎳三元鋰離子正極漿料，其組分按重量配比如下：

高鎳三元正極粉料90%~98%

導電劑1%~5%

功能復合粘結劑1%~5%

還包括溶劑N-甲基吡咯烷酮；所述溶劑N-甲基吡咯烷酮的使用量保證正極漿料的固體物質含量在60%~80%。

7.根據權利要求6所述的一種髙鎳正極鋰離子電池，其特征在于：所述功能復合粘結劑為聚偏氟乙烯等氟系樹脂、苯乙烯-丁二烯共聚物、丙烯酸系共聚物等的一種或一種以上。

8.根據權利要求6所述的一種髙鎳正極鋰離子電池，其特征在于：所述功能復合粘結劑為A類高分子量耐堿性粘結劑PVDF和B類低分子量高粘結強度粘結劑PVDF；其中， A類耐堿性粘結劑與B類高粘結強度粘結劑重量比為1:2~4。

9.根據權利要求6所述一種髙鎳正極鋰離子電池的制備方法，其工藝步驟如下：

1）三元高鎳電解液的制備

a）將非水有機溶劑環狀碳酸酯化合物EC、碳酸二甲酯DMC、乙氧基五氟三聚磷睛FPN按重量配比分別順序注入混合器，同時啟動攪拌器和冷卻系統，有機溶劑在-10~10℃冷凍25~30分鐘，冷卻、攪拌充分混合；

b）將鋰鹽六氟磷酸鋰LiPF6按重量比加入混合器中冷卻、攪拌充分混合溶解、反應；將添加劑硫酸亞乙烯酯DTD、碳酸亞乙烯酯VC、丁二睛SN、三（三甲基硅基）磷TMSP、雙氟黃酰亞胺鋰LiFSI、二草酸硼酸鋰LiBOB按重量配比分別順序加入混合器中冷卻、攪拌充分混合溶解、反應、混合1~2h，配制成三元高鎳電解液；

2）正極漿料及正極膜片及的制備

a）將A類，B類粘結劑按重量比添加進溶劑N-甲基吡咯烷酮內，制備膠液；

b）將導電劑，高鎳三元材料按重量比一并加入到膠液內，并開啟真空高速攪拌，至分散均勻后即完成漿料配置，控制膠液及漿料的溫度在25~50℃，最終控制漿料的粘度為5000~5600mPa.s；

c）將正極漿料涂覆在正極集流體上經涂布、烘干制得到的正極膜片。