CN102509810A - 一种锂离子电池的液态电解液 - Google Patents

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Abstract

本发明属于锂离子技术领域，尤其涉及一种锂离子电池的液态电解液，包括电解质、溶剂和添加剂，所述的添加剂的分子简式是LIODFB,化学式是LiBC2O4F2，其添加量占所用电解液的重量百分比是1%～3%。该电解液使得锂离子电池的倍率性能提升非常明显，50C放电中值电压提升幅度至少在0.1V以上。

Description

一种锂离子电池的液态电解液
技术领域
本发明属于化工领域，尤其涉及一种锂离子电池液态电解液。
背景技术
目前，锂离子电池的应用领域越来越广泛，不同用户对锂离子电池的要求也不相同。在模型用锂离子电池这一领域，对倍率放电（大电流放电）时平台的追求越来越高。根据用电器的工作原理，输出功率=输出电流×输出电压，这个公式里面，瞬时功率dQ=I×dV,也就是说，瞬时功率的大小取决于瞬时电压，所以提升大电流放电时的电压平台是至关重要的。锂离子电池主要是由正极、负极、电解液、隔离膜、集流体、包装膜等部件组成。电解液主要由溶质、溶剂以及添加剂组成，现有技术对高倍率电解液添加剂的研究甚少，真正用于量产的提升倍率平台的电解液添加剂几乎没有。
发明内容
针对上述技术缺陷，本发明需解决的技术问题是提供一种提升锂离子电池大电流放电平台的电解液。
本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的：一种锂离子电池的液态电解液，包括电解质、溶剂和添加剂，所述的添加剂是二氟乙二酸硼酸锂，分子简式是LIODFB,化学式是LiBC2O4F2，其添加量占所用电解液的重量百分比是1%～3%。 
进一步：在上述锂离子电池的液态电解液中，所述的添加剂的添加量占所用电解液的重量百分比是2%。所述的电解质是含锂的化合物，也就是本领域技术人员常用的六氟磷酸锂LiPF6、双草酸硼酸锂LIBOB中的一种，所述的溶剂是碳酸乙烯酯EC、碳酸二甲酯DMC、碳酸丙烯酯PC、乙酸乙酯EA、碳酸甲乙酯EMC、碳酸二乙酯DEC溶剂中的至少一种。
与现有技术相比，本发明的所述的添加剂的分子简式是LIODFB,化学式是LiBC2O4F2，其添加量占所用电解液的重量百分比是1%～3%。依据锂离子电池的构成以及放电原理：Li1-XCoO2 + LixC6 → LiCoO2 + 6C 。在放电过程中电子由集流体从外部回路通过，而锂离子通过隔离膜在正负极之间移动。在锂离子电池中，电解液是提供锂离子在正负极之间移动的媒介，所以，电解液各种成分的不同，影响着锂离子电池的倍率放电性能。该新型锂化合物LiBC2O4F2加入后，降低了锂离子在正负极之间的移动阻力。从而提升了锂离子电池的倍率放电性能。该电解液使得锂离子电池的倍率性能提升非常明显，50C（50C的意思是50倍率放电，也就是说标称2.2Ah的电池，50C放电的话放电电流就是50*2.2=110A）放电中值电压提升幅度至少在0.1V以上。
附图说明
图1是50C的放电曲线；
图2是添加剂和中值电压的关系曲线。
具体实施方式
本发明的主旨是在选择合适的化合物作为锂离子电池液态电解液的添加剂，该添加剂能够提高电解液的离子电导率，从而提升了锂离子电池的倍率放电性能。下面结合实施例对本发明的内容作进一步详述，实施方式中所提及的内容并非对本发明的限定，制备方法中参数的选择可因地制宜而对结果并无实质性影响。
首先，简述本发明材料配方的基本方案：一种锂离子电池的液态电解液，包括电解质、溶剂和添加剂，所述的添加剂是二氟乙二酸硼酸锂，分子简式是LIODFB,化学式是LiBC2O4F2，其添加量占所用电解液的重量百分比是1%～3%。 
实施例
一种锂离子电池的液态电解液，包括电解质、溶剂和添加剂，所述的添加剂是二氟乙二酸硼酸锂，分子式是LIODFB,化学式是LiBC2O4F2，其添加量占所用电解液的重量百分比是是表1中的实例中的1-4，所述的电解质是六氟磷酸锂LiPF6、双草酸硼酸锂LIBOB中的至少一种。所述的溶剂是碳酸乙烯酯EC、碳酸二甲酯DMC、碳酸丙烯酯PC、乙酸乙酯EA、碳酸甲乙酯EMC、碳酸二乙酯DEC溶剂中的至少一种。所述倍率中值电压（V）如表1所示，50C的放电曲线如图1所示，添加剂和中值电压的关系曲线如图2所示。
表1
Figure 789436DEST_PATH_IMAGE002
表1中电池型号为FB843496-2200mAh表示厚度为8.4mm，宽度为34mm，长度为96mm，标称容量为2200mAh，标称电压为3.7V，该电池设计放电倍率为50C放电（也就是50×2.2=110A放电）：该添加剂含量在2%时50C放电中值电压达到了3.448V，较不添加该添加剂的3.292V提升了0.156V，较1%和3%也有显著提升。原因就是随着添加量的增加降低了锂离子的迁移阻力，可以提升倍率性能，但是由于该物质是一种锂化合物，添加进去后会对电解液的粘度产生影响，进而会阻碍锂离子的传导，根据图1：50C的放电曲线，和图2：添加剂和中值电压的关系曲线可知，最佳的添加量为2%。

Claims (4)

1.一种锂离子电池的液态电解液，包括电解质、溶剂和添加剂，其特征在于：所述的添加剂是二氟乙二酸硼酸锂，分子简式LIODFB,化学式是LiBC2O4F2，其添加量占所用电解液的重量百分比是1%～3%。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池的液态电解液，其特征在于：所述的添加剂的添加量占所用电解液的重量百分比是2%。
3.根据权利要求2所述的锂离子电池的液态电解液，其特征在于：所述的电解质是六氟磷酸锂LiPF6、双草酸硼酸锂LIBOB中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的锂离子电池的液态电解液，其特征在于：所述的溶剂是碳酸乙烯酯EC、碳酸二甲酯DMC、碳酸丙烯酯PC、乙酸乙酯EA、碳酸甲乙酯EMC、碳酸二乙酯DEC溶剂中的至少一种。
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