[發(fā)明專利]電解液及其制備方法、包含該電解液的高能量密度鋰離子電池及其制備方法

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• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號(hào): CN111769327A
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐寧;郭華軍;李小兵;周丹;張志平;劉聰;王永湘
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東博力威科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H01M10/0567
• 分類號(hào): H01M10/0567;H01M10/0568;H01M10/0583;H01M10/0525
• 代理公司: 北京科億知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 魏星

1.一種電解液，其特征在于，包括鋰鹽、非水性有機(jī)溶劑、負(fù)極成膜有機(jī)添加劑和修飾性添加劑，所述負(fù)極成膜有機(jī)添加劑為氟代碳酸乙烯酯、1,2-二氟代碳酸乙烯酯、氯代碳酸乙烯酯、碳酸亞乙烯酯中的任一種或至少兩種，所述修飾性添加劑為碳酸鉀、碳酸鈉、碳酸鋰中的任一種或至少兩種。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解液，其特征在于，所述負(fù)極成膜有機(jī)添加劑占電解液總質(zhì)量的1～8％。

優(yōu)選地，所述修飾性添加劑占電解液總質(zhì)量的1～8％。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解液，其特征在于，所述鋰鹽為六氟磷酸鋰、雙草酸硼酸鋰、雙氟磺酰亞胺鋰、雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰中的任一種或至少兩種；

優(yōu)選地，所述鋰鹽占電解液總質(zhì)量的10～18％。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解液，其特征在于，所述非水性有機(jī)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、甲酸甲酯、乙酸乙酯中的任一種或至少兩種；

優(yōu)選地，所述非水性有機(jī)溶劑占電解液總質(zhì)量的80～88％。

5.一種權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的電解液的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

在充滿氬氣的手套箱中往非水有機(jī)溶劑中加入負(fù)極成膜有機(jī)添加劑、修飾性添加劑，攪拌均勻，制得混合溶液；

往所述混合溶液中加入鋰鹽，攪拌至完全溶解，制得電解液。

6.一種包含權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述電解液的高能量密度鋰離子電池，其特征在于，還包括正極片、負(fù)極片以及位于所述正極片和所述負(fù)極片之間的隔膜。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高能量密度鋰離子電池，其特征在于，所述正極片包括鋁集流體和正極材料，所述正極材料包括80～99％的正極活性物質(zhì)、0.5～10％的導(dǎo)電劑和0.5～10％的粘結(jié)劑，所述負(fù)極片包括銅集流體和負(fù)極材料，所述負(fù)極材料包括80～99％的負(fù)極活性物質(zhì)，0.5～10％的導(dǎo)電劑和0.5～10％的粘結(jié)劑。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高能量密度鋰離子電池，其特征在于，所述正極活性物質(zhì)為鎳鈷錳酸鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳鈷鋁酸鋰、磷酸鐵鋰和富鋰錳基中的任一種或至少兩種；

優(yōu)選地，所述導(dǎo)電劑為導(dǎo)電碳黑、單壁碳納米管、多壁碳納米管、石墨烯、導(dǎo)電石墨和碳纖維的任一種或至少兩種；

優(yōu)選地，所述粘結(jié)劑為聚偏氟乙烯、丙烯腈多元共聚物、全氟磺酸樹脂、羧甲基纖維素鈉、丁苯橡膠、聚丙烯酸甲酯的任一種或至少兩種；

優(yōu)選地，所述負(fù)極活性物質(zhì)為人造石墨、天然石墨、軟碳、硬碳、硅負(fù)極、硅碳負(fù)極、錫負(fù)極的任一種或至少兩種。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高能量密度鋰離子電池，其特征在于，所述隔膜為PP、PE、PP/PE/PP、涂覆隔膜中的任一種，所述涂覆隔膜包括基膜和涂覆于所述基膜上的涂層，所述基膜為PP、PE、PP/PE/PP、聚酰亞胺中的任一種，所述涂層為陶瓷或者芳綸中的任一種。

10.一種權(quán)利要求6至9任一項(xiàng)所述的高能量密度鋰離子電池的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S10、制備正極片：將正極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑以及粘結(jié)劑與NMP溶劑混合制成正極漿料，再將所述正極材料漿料涂覆于鋁箔表面，依次進(jìn)行烘干、輥壓、裁片；

S20、制備負(fù)極片：將負(fù)極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、增稠劑、粘結(jié)劑和水混合制成負(fù)極漿料，再將所述負(fù)極漿料涂覆于銅箔表面，依次進(jìn)行烘干、輥壓、裁片；

S30、制備隔膜：提供基膜，并于基膜上涂覆陶瓷或者芳綸涂層；

S40、組裝：將所述正極片、所述隔膜和所述負(fù)極片依次重疊卷繞形成圓筒狀的卷繞結(jié)構(gòu)，對所述卷繞結(jié)構(gòu)依次進(jìn)行封裝、真空烘烤，然后將電解液注入電池殼的內(nèi)腔內(nèi)，并將卷繞結(jié)構(gòu)浸泡于所述電解液中，再繼續(xù)注入電解液；注液后依次進(jìn)行封裝、化成和分容工序，制得高能量密度鋰離子電池。