CN101640289A - 一种锂离子电池电解液 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种锂离子电池电解液，其包括电解质、溶剂及添加剂，其特征在于：其添加剂为Li2CO3，通过在电解液中添加Li2CO3，能有效的促成SEI膜的产生，从而有效减少气体的产生。在负极上产生稳定的SEI膜，也可以提高电池的循环性能，减小电池在循环过程中的气体产生。
Description
技术领域
本发明涉及锂离子电池制造领域，具体涉及一种锂离子电池电解液。
背景技术
在锂离子电池的预充过程中，会产生一些气体，这些气体是在负极SEI膜形成的过程产生的。SEI膜的形成是在一定电位下电解液中的溶剂组分EC、DMC、EMC、DEC等发生还原分解，生成以烷基碳酸锂和碳酸锂为主，部分烷氧基锂的一层固体电解质中间相膜。这些反应的进行伴随有H2、CO2、CO和CH4、C2H4、C2H6等烃类气体的产生，因而，电解液是预充时电池内产生气体的主要来源。锂离子电池在预充过程中会产生气体，对电池的性能造成很大影响。若产生气体过多，在陈化的过程中难以排尽，气泡会附在电池极片表面，在充电时气泡部分锂离子不能嵌入，气泡边缘还可能发生析锂，对电池的容量，安全性等都会产生影响；同时残留的气体，对电池的尺寸也会造成很大的影响。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种减少锂离子电池在预充过程中气体产生的电解液。
为解决上述技术问题，本发明提供一种锂离子电池电解液，其包括电解质、溶剂及添加剂，其添加剂为Li2CO3。
在上述方案基础上，更进一步：
所述添加剂的浓度为0.005-0.05mol/L，优选浓度为：0.01-0.05mol/L。
上述方案中电解质为六氟磷酸锂，溶剂为EC、EMC、DMC、PC其中任意2-3种混合溶液，优选EC、EMC、DMC的1∶1∶1(体积比)混合溶液和EC∶EMC的1∶1(体积比)混合溶液，最优选EC∶EMC的1∶1(体积比)混合溶液。
本发明的有益效果是：本发明通过在电解液中添加Li2CO3，能有效的促成SEI膜的产生，从而有效减少气体的产生。在负极上产生稳定的SEI膜，也可以提高电池的循环性能，减小电池在循环过程中的气体产生。
具体实施方式
本发明提供一种锂离子电池电解液，其包括电解质、溶剂及添加剂，其添加剂为Li2CO3。
所述添加剂的浓度为0.005-0.05mol/L，优选浓度为：0.01-0.05mol/L。
上述方案中电解质为六氟磷酸锂，溶剂为EC、EMC、DMC、PC其中任意2-3种混合溶液，优选EC、EMC、DMC的1∶1∶1(体积比)混合溶液和EC∶EMC的1∶1(体积比)混合溶液，最优选EC∶EMC的1∶1(体积比)混合溶液。
实施例1
以LiCoO2为正极，天然石墨为负极，在EC/EMC＝1∶1溶剂体系中加入Li2CO3，使得Li2CO3为0.001mol/L，按照惯常工艺制造锂离子电池，进行预充化成，收集预充过程中产生的气体，其体积为2.5ml.
对比例1
采用与实施例1相同的正负极材料，只是电解液种未加入Li2CO3，按照惯常工艺制造锂离子电池，进行预充化成，收集预充过程中产生的气体，其体积为2.8ml.
实施例2
以LiMn2O4为正极，天然石墨为负极，在EC/EMC/DMC＝1∶1∶1溶剂体系中加入Li2CO3，使得Li2CO3为0.01mol/L，按照惯常工艺制造锂离子电池，进行预充化成，收集预充过程中产生的气体，其体积为2.0ml.
对比例2
采用与实施例2相同的正负极材料，只是电解液种未加入Li2CO3，按照惯常工艺制造锂离子电池，进行预充化成，收集预充过程中产生的气体，其体积为2.7ml.
实施例3
以LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2为正极，天然石墨为负极，在EC/EMC溶剂体系中加入Li2CO3，使得Li2CO3为0.02mol/L，按照惯常工艺制造锂离子电池，进行预充化成，收集预充过程中产生的气体，其体积为1.9ml.
对比例3
采用与实施例3相同的正负极材料，只是电解液种未加入Li2CO3，按照惯常工艺制造锂离子电池，进行预充化成，收集预充过程中产生的气体，其体积为2.7ml.
实施例4
以LiFePO4为正极，天然石墨为负极，在EC/EMC/PC＝1∶1∶1溶剂体系中加入Li2CO3，使得Li2CO3为0.03mol/L，按照惯常工艺制造锂离子电池，进行预充化成，收集预充过程中产生的气体，其体积为1.8ml.
对比例4
采用与实施例4相同的正负极材料，只是电解液种未加入Li2CO3，按照惯常工艺制造锂离子电池，进行预充化成，收集预充过程中产生的气体，其体积为2.6ml.
实施例5
以LiNi0.8Co0.2O2为正极，天然石墨为负极，在EC/EMC溶剂体系中加入Li2CO3，使得Li2CO3为0.03mol/L，按照惯常工艺制造锂离子电池，进行预充化成，收集预充过程中产生的气体，其体积为1.7ml.
对比例5
采用与实施例5相同的正负极材料，只是电解液种未加入Li2CO3，按照惯常工艺制造锂离子电池，进行预充化成，收集预充过程中产生的气体，其体积为2.6ml.
具体数据见表1
表1
通过以上数据可以看出，通过在电解液中添加Li2CO3，能有效的促成SEI膜的产生，从而有效减少气体的产生，在负极上产生稳定的SEI膜，也可以提高电池的循环性能，减小电池在循环过程中的气体产生。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1、一种锂离子电池电解液，其包括电解质、溶剂及添加剂，其特征在于：其添加剂为Li2CO3。
2、根据权利要求1所述的电解液，其特征在于：所述添加剂的浓度为0.005-0.05mol/L。
3、根据权利要求2所述的电解液，其特征在于：所述添加剂的浓度为0.01-0.05mol/L。
4、根据权利要求1-3任一权利要求所述的电解液，其特征在于：其电解质为六氟磷酸锂，其溶剂为EC、EMC、DMC、PC其中任意2-3种混合溶液。
5、根据权利要求4任所述的电解液，其特征在于：其溶剂为EC、EMC、DMC的1∶1∶1(体积比)混合溶液和EC∶EMC的1∶1(体积比)混合溶液。
6、根据权利要求5任所述的电解液，其特征在于：其溶剂为EC∶EMC的1∶1(体积比)混合溶液。
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