CN106099194B - 一种阻燃的锂离子电池电解液溶剂 - Google Patents

一种阻燃的锂离子电池电解液溶剂 Download PDF

Info

Publication number
CN106099194B
CN106099194B CN201610618167.3A CN201610618167A CN106099194B CN 106099194 B CN106099194 B CN 106099194B CN 201610618167 A CN201610618167 A CN 201610618167A CN 106099194 B CN106099194 B CN 106099194B
Authority
CN
China
Prior art keywords
solvent
lithium
weight percent
mass ratio
organic solvent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201610618167.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106099194A (zh
Inventor
郑家安
罗俊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hua Yingwei Creation Electronic Technology Co Ltd
Original Assignee
Hua Yingwei Creation Electronic Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hua Yingwei Creation Electronic Technology Co Ltd filed Critical Hua Yingwei Creation Electronic Technology Co Ltd
Priority to CN201610618167.3A priority Critical patent/CN106099194B/zh
Publication of CN106099194A publication Critical patent/CN106099194A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106099194B publication Critical patent/CN106099194B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0566—Liquid materials
    • H01M10/0569—Liquid materials characterised by the solvents
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
    • H01M2300/0025—Organic electrolyte
    • H01M2300/0028—Organic electrolyte characterised by the solvent
    • H01M2300/0037—Mixture of solvents
    • H01M2300/0042—Four or more solvents
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

本发明涉及一种阻燃的锂离子电池电解液溶剂，其制备方法包括如下步骤：(1)在露点低于‑40℃、含氧量小于2ppm的环境下，将下列物料按照相同质量比配置成为有机溶剂；(2)降低上述有机溶剂的水分至8ppm以下；(3)在有机溶剂中加入占有机溶剂重量百分比5％～10％的下列物料；(4)向步骤(3)中的混合物加入占有机溶剂重量百分比5％～8％的下列物料；(5)在步骤(4)获得的溶剂温度降至0～2℃后，搅拌状态下向非水电解液中加入占有机溶剂重量百分比40％～60％的下列锂盐，混合均匀后获得本品。本发明方法配制电解液的过程简单，操作方便，适用于工业生产。

Description

一种阻燃的锂离子电池电解液溶剂
技术领域
本发明涉及一种阻燃的锂离子电池电解液溶剂，属于锂离子电池技术领域。
背景技术
电解液是锂电池的重要组成部分，它是在电池正、负极之间起到传导作用的离子导体，它本身的性能及其与正负极形成的界面状况很大程度上影响电池的性能。优良的锂电池非水电解液应具备以下几点要求：(1)化学稳定性好，与电池内的正负极活性物质和集流体(一般用铝箔和铜箔)不发生化学反应；(2)电化学稳定窗口宽；(3)离子电导率高，电子电导率低；(4)温度范围合适即沸点高，熔点低；(5)安全低毒，无环境污染。
锂电池用非水电解液容易在运输和储存时粘度增加，并且制作出电池随着储存时间的延长，内阻也不断增大，尤其是当二氧戊环比例较高时，电解液粘度变化以及对电池内阻影响加剧。造成此现象的主要原因是在储运过程中，二氧戊环等溶剂缓慢聚合，而酸性环境、高温环境以及金属阳离子的存在会加速聚合反应。因此任何稳定其粘度是个需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种阻燃的锂离子电池电解液溶剂，能配制稳定粘度并降低锂电池内阻的电解液，以便更好地根据需要使用。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下。
一种阻燃的锂离子电池电解液溶剂，其制备方法包括如下步骤：
(1)在露点低于-40℃、含氧量小于2ppm的环境下，将下列物料按照相同质量比配置成为有机溶剂：十六烷基三甲基溴化铵、1,3-丙磺酸内酯、碳酸二甲酯、三乙基甲基四氟硼酸铵、氯化亚砜、硫酸镍、六氟磷酸锂、琉基苯并噻唑；
(2)降低上述有机溶剂的水分至8ppm以下；
(3)在有机溶剂中加入占有机溶剂重量百分比5％～10％的下列物料：磷酸三氯代烷基酯、环丙二酸双氟代硼酸锂，其质量比为3～5:1；
(4)向步骤(3)中的混合物加入占有机溶剂重量百分比5％～8％的下列物料：2-巯基苯并咪唑烯丙基硫醚、甲基骈三氮唑、四氟硼酸锂，其质量比为2～4:3～5:1；
(5)在步骤(4)获得的溶剂温度降至0～2℃后，搅拌状态下向非水电解液中加入占有机溶剂重量百分比40％～60％的下列锂盐：双草酸硼酸酯锂、锰酸钾、六氟磷酸锂，其质量比为2～4:3～5:1，混合均匀后获得本品。
进一步地，步骤(5)中，加入过程中控制所述温度为5℃～10℃。
该发明的有益效果在于：本发明中的电解液在储存60天的情况下粘度基本不发生变化，注入电池后有效降低电池储存后的内阻，并控制特定温度下向非水电解液中加入锂盐，也有效阻止电解液在生产、运输以及注入电池后的聚合反应，该方法配制电解液的过程简单，操作方便，适用于工业生产。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式进行描述，以便更好的理解本发明。
实施例1
本实施例中的阻燃的锂离子电池电解液溶剂，其制备方法包括如下步骤：
(1)在露点低于-40℃、含氧量小于2ppm的环境下，将下列物料按照相同质量比配置成为有机溶剂：十六烷基三甲基溴化铵、1,3-丙磺酸内酯、碳酸二甲酯、三乙基甲基四氟硼酸铵、氯化亚砜、硫酸镍、六氟磷酸锂、琉基苯并噻唑；
(2)降低上述有机溶剂的水分至8ppm以下；
(3)在有机溶剂中加入占有机溶剂重量百分比5％的下列物料：磷酸三氯代烷基酯、环丙二酸双氟代硼酸锂，其质量比为3:1；
(4)向步骤(3)中的混合物加入占有机溶剂重量百分比8％的下列物料：2-巯基苯并咪唑烯丙基硫醚、甲基骈三氮唑、四氟硼酸锂，其质量比为2:3:1；
(5)在步骤(4)获得的溶剂温度降至0～2℃后，搅拌状态下向非水电解液中加入占有机溶剂重量百分比40％的下列锂盐：双草酸硼酸酯锂、锰酸钾、六氟磷酸锂，其质量比为2:3:1，混合均匀后获得本品。
步骤(5)中，加入过程中控制所述温度为5℃。
性能测试数据如下：
电解液储存实验
储存前粘度 储存30天后粘度 储存60天后粘度
1.18mPa·S 1.19mPa·S 1.19mPa·S
注入锂-二硫化亚铁AA电池后电池内阻变化
储存前内阻 储存30天后内阻 储存60天后内阻
182mΩ 185mΩ 189mΩ
实施例2
本实施例中的阻燃的锂离子电池电解液溶剂，其制备方法包括如下步骤：
(1)在露点低于-40℃、含氧量小于2ppm的环境下，将下列物料按照相同质量比配置成为有机溶剂：十六烷基三甲基溴化铵、1,3-丙磺酸内酯、碳酸二甲酯、三乙基甲基四氟硼酸铵、氯化亚砜、硫酸镍、六氟磷酸锂、琉基苯并噻唑；
(2)降低上述有机溶剂的水分至8ppm以下；
(3)在有机溶剂中加入占有机溶剂重量百分比10％的下列物料：磷酸三氯代烷基酯、环丙二酸双氟代硼酸锂，其质量比为5:1；
(4)向步骤(3)中的混合物加入占有机溶剂重量百分比5％的下列物料：2-巯基苯并咪唑烯丙基硫醚、甲基骈三氮唑、四氟硼酸锂，其质量比为4:5:1；
(5)在步骤(4)获得的溶剂温度降至0～2℃后，搅拌状态下向非水电解液中加入占有机溶剂重量百分比60％的下列锂盐：双草酸硼酸酯锂、锰酸钾、六氟磷酸锂，其质量比为4:5:1，混合均匀后获得本品。
步骤(5)中，加入过程中控制所述温度为10℃。
性能测试数据如下：
电解液储存实验
储存前粘度 储存30天后粘度 储存60天后粘度
1.23mPa·S 1.23mPa·S 1.27mPa·S
注入锂-二硫化亚铁AA电池后电池内阻变化
储存前内阻 储存30天后内阻 储存60天后内阻
192mΩ 194mΩ 196mΩ
实施例3
本实施例中的阻燃的锂离子电池电解液溶剂，其制备方法包括如下步骤：
(1)在露点低于-40℃、含氧量小于2ppm的环境下，将下列物料按照相同质量比配置成为有机溶剂：十六烷基三甲基溴化铵、1,3-丙磺酸内酯、碳酸二甲酯、三乙基甲基四氟硼酸铵、氯化亚砜、硫酸镍、六氟磷酸锂、琉基苯并噻唑；
(2)降低上述有机溶剂的水分至8ppm以下；
(3)在有机溶剂中加入占有机溶剂重量百分比8％的下列物料：磷酸三氯代烷基酯、环丙二酸双氟代硼酸锂，其质量比为4:1；
(4)向步骤(3)中的混合物加入占有机溶剂重量百分比6％的下列物料：2-巯基苯并咪唑烯丙基硫醚、甲基骈三氮唑、四氟硼酸锂，其质量比为3:4:1；
(5)在步骤(4)获得的溶剂温度降至0～2℃后，搅拌状态下向非水电解液中加入占有机溶剂重量百分比50％的下列锂盐：双草酸硼酸酯锂、锰酸钾、六氟磷酸锂，其质量比为3:4:1，混合均匀后获得本品。
步骤(5)中，加入过程中控制所述温度为8℃。
性能测试数据如下：
电解液储存实验
储存前粘度 储存30天后粘度 储存60天后粘度
1.38mPa·S 1.38mPa·S 1.41mPa·S
注入锂-二硫化亚铁AA电池后电池内阻变化
储存前内阻 储存30天后内阻 储存60天后内阻
179mΩ 180mΩ 183mΩ
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种阻燃的锂离子电池电解液溶剂，其特征在于：其制备方法包括如下步骤：
(1)在露点低于-40℃、含氧量小于2ppm的环境下，将下列物料按照相同质量比配置成为有机溶剂：十六烷基三甲基溴化铵、1,3-丙磺酸内酯、碳酸二甲酯、三乙基甲基四氟硼酸铵、氯化亚砜、硫酸镍、六氟磷酸锂、琉基苯并噻唑；
(2)降低上述有机溶剂的水分至8ppm以下；
(3)在有机溶剂中加入占有机溶剂重量百分比5％～10％的下列物料：磷酸三氯代烷基酯、环丙二酸双氟代硼酸锂，其质量比为3～5:1；
(4)向步骤(3)中的混合物加入占有机溶剂重量百分比5％～8％的下列物料：2-巯基苯并咪唑烯丙基硫醚、甲基骈三氮唑、四氟硼酸锂，其质量比为2～4:3～5:1；
(5)在步骤(4)获得的溶剂温度降至0～2℃后，搅拌状态下向非水电解液中加入占有机溶剂重量百分比40％～60％的下列锂盐：双草酸硼酸酯锂、锰酸钾、六氟磷酸锂，其质量比为2～4:3～5:1，混合均匀后获得本品。
2.根据权利要求1所述的阻燃的锂离子电池电解液溶剂，其特征在于：所述步骤(5)中，加入过程中控制所述温度为5℃～10℃。
CN201610618167.3A 2016-07-29 2016-07-29 一种阻燃的锂离子电池电解液溶剂 Expired - Fee Related CN106099194B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610618167.3A CN106099194B (zh) 2016-07-29 2016-07-29 一种阻燃的锂离子电池电解液溶剂

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610618167.3A CN106099194B (zh) 2016-07-29 2016-07-29 一种阻燃的锂离子电池电解液溶剂

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106099194A CN106099194A (zh) 2016-11-09
CN106099194B true CN106099194B (zh) 2019-01-22

Family

ID=57478913

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610618167.3A Expired - Fee Related CN106099194B (zh) 2016-07-29 2016-07-29 一种阻燃的锂离子电池电解液溶剂

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106099194B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7262061B2 (ja) * 2018-03-23 2023-04-21 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 リチウム二次電池

Also Published As

Publication number Publication date
CN106099194A (zh) 2016-11-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106025362B (zh) 一种低温型锂离子电池电解液
CN105811010B (zh) 一种锂电池
CN108232300A (zh) 一种锂离子电池及其电解液
US10826125B2 (en) Mono-nuclei cationized magnesium salt, preparation method and applications thereof
CN103531843A (zh) 一种高温高倍率锂离子电池用电解液
WO2015042851A1 (zh) 一种锂电池用电解液及使用该电解液的锂电池
CN106328995A (zh) 一种锂离子电池电解液添加剂
CN102820485A (zh) 一种促进锂离子电池石墨负极成膜的离子液体添加剂
CN105762410B (zh) 一种非水电解液及使用该非水电解液的锂离子电池
CN105304940A (zh) 一种锂离子电池电解液生产工艺
CN105428703B (zh) 一种含添加剂的锂离子电池
CN105428086A (zh) 锂离子超级电容器电解液
CN108232299A (zh) 一种含有新型添加剂的高电压电解液
CN106099194B (zh) 一种阻燃的锂离子电池电解液溶剂
CN109524717B (zh) 一种锂离子电池电解液及其加工工艺
CN105990607B (zh) 一种锂离子电池电解液制备方法
CN106099193B (zh) 一种锂离子电池用低温电解液
CN103996873B (zh) 匹配btr918石墨负极的锂离子电池用非水电解液
CN105742711B (zh) 一种电解液以及一种锂离子电池
CN107180998A (zh) 一种电解质及锂离子电池
CN104810552A (zh) 一种软包装锂离子电池高温电解液
CN106684445B (zh) 一种改善锰酸锂锂离子电池性能的电解液
CN106920995A (zh) 一种非水电解液及动力电池
CN107732302A (zh) 一种非水电解液及其制备方法和应用
CN106328993A (zh) 一种磷酸铁锂高倍率锂离子电池用电解液

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20190122

Termination date: 20200729

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee