CN107887648A - 一种不胀气的钛酸锂电池 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种不胀气的钛酸锂电池，包括正极片、负极片、隔膜、电解液，所述的电解液包括锂盐、有机溶剂以及添加剂，所述的添加剂为二氟草酸硼酸锂、1,8‑萘磺酸内酯、二氟磷酸锂的组合物；所述的有机溶剂为丙酸乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯的组合物；所述的锂盐为六氟磷酸锂，锂盐的浓度为0.5‑1M。本发明的钛酸锂电池的电解液可使得钛酸锂电池的表面形成优良的SEI膜，能阻止电解液与负极为钛酸锂材料的直接接触，因此可以有效抑制钛酸锂电池的产气以避免电池在高温时胀气。

Description

一种不胀气的钛酸锂电池
技术领域
本发明涉及一种钛酸锂电池，具体涉及一种不胀气的钛酸锂电池。
背景技术
目前商品化的锂离子电池负极材料大多是嵌锂碳材料，由于嵌锂后碳电极的电位与金属锂的电位很接近，当电池过充时，碳电极表面易析出金属锂，它与电解液反应产生可燃气体混合物，因而给电池、特别是动力电池造成很大的安全隐患。同时，石墨电极还存在电解液的共嵌入问题，这也将影响电极的循环稳定性。因此，寻找比碳负极在稍正的电位下嵌入锂、廉价易得、安全可靠的新型负极材料是必要的。其中低电位过渡金属氧化物及复合氧化物作为锂离子电池的负极材料引起了人们的广泛注意，钛酸锂是其中广受关注的材料之一。钛酸锂相对于锂电极的电位为1.55V，理论比容量为175mAh/g，实际比容量150～160mAh/g。在Li嵌入或脱出过程中，晶型不发生变化，体积变化小于1％，因此被称为“零应变材料”，这具有重要意义，能够避免充放电循环中由于电极材料的来回伸缩而导致结构的破坏，从而提高电极的循环性能和使用寿命，减少了随循环次数增加而带来比容量大幅度的衰减，使钛酸锂具有比碳负极更优良的循环性能。在25℃下，钛酸锂的化学扩散系数为2×10-8cm2/s，比碳负极材料中的扩散系数大一个数量级，高的扩散系数使得该负极材料可以快速、多循环充放电。
但是，在实际应用中发现，以钛酸锂为负极的电池在高温时容易胀气，导致电池外壳变形，向外折气，极大地降低了电池的理论循环寿命，影响了电池的各项性能。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种不胀气的钛酸锂电池。
为了实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：
一种不胀气的钛酸锂电池，包括正极片、负极片、隔膜、电解液，所述的电解液包括锂盐、有机溶剂以及添加剂，所述的添加剂为二氟草酸硼酸锂、1,8-萘磺酸内酯、二氟磷酸锂的组合物；所述的有机溶剂为丙酸乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯的组合物；所述的锂盐为六氟磷酸锂，锂盐的浓度为0.5-1M。
优选地，所述的添加剂中二氟草酸硼酸锂、1,8-萘磺酸内酯、二氟磷酸锂的质量比为1:(1.5-2.5):(0.5-1.5)。
优选地，所述的有机溶剂中丙酸乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯的质量比为1:(1-2):(1.5-2.5)。
优选地，所述的添加剂占锂盐和有机溶剂总质量的1-2％。
本发明的有益效果在于：本发明的钛酸锂电池的电解液可使得钛酸锂电池的表面形成优良的SEI膜，能阻止电解液与负极为钛酸锂材料的直接接触，因此可以有效抑制钛酸锂电池的产气以避免电池在高温时胀气。
具体实施例
实施例1
一种不胀气的钛酸锂电池，包括正极片、负极片、隔膜、电解液，所述的电解液包括锂盐、有机溶剂以及添加剂，所述的添加剂为二氟草酸硼酸锂、1,8-萘磺酸内酯、二氟磷酸锂的组合物；所述的有机溶剂为丙酸乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯的组合物；所述的锂盐为六氟磷酸锂，锂盐的浓度为0.5-1M。
所述的添加剂中二氟草酸硼酸锂、1,8-萘磺酸内酯、二氟磷酸锂的质量比为1:1.5:0.5。
所述的有机溶剂中丙酸乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯的质量比为1:1:1.5。
所述的添加剂占锂盐和有机溶剂总质量的1％。
实施例2
一种不胀气的钛酸锂电池，包括正极片、负极片、隔膜、电解液，所述的电解液包括锂盐、有机溶剂以及添加剂，所述的添加剂为二氟草酸硼酸锂、1,8-萘磺酸内酯、二氟磷酸锂的组合物；所述的有机溶剂为丙酸乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯的组合物；所述的锂盐为六氟磷酸锂，锂盐的浓度为0.5-1M。
所述的添加剂中二氟草酸硼酸锂、1,8-萘磺酸内酯、二氟磷酸锂的质量比为1:2:1。
所述的有机溶剂中丙酸乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯的质量比为1:1.5:2。
所述的添加剂占锂盐和有机溶剂总质量的1.5％。
实施例3
一种不胀气的钛酸锂电池，包括正极片、负极片、隔膜、电解液，所述的电解液包括锂盐、有机溶剂以及添加剂，所述的添加剂为二氟草酸硼酸锂、1,8-萘磺酸内酯、二氟磷酸锂的组合物；所述的有机溶剂为丙酸乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯的组合物；所述的锂盐为六氟磷酸锂，锂盐的浓度为0.5-1M。
所述的添加剂中二氟草酸硼酸锂、1,8-萘磺酸内酯、二氟磷酸锂的质量比为1:2.5:1.5。
所述的有机溶剂中丙酸乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯的质量比为1:2:2.5。
所述的添加剂占锂盐和有机溶剂总质量的2％。

Claims (4)

1.一种不胀气的钛酸锂电池，包括正极片、负极片、隔膜、电解液，其特征在于：所述的电解液包括锂盐、有机溶剂以及添加剂，所述的添加剂为二氟草酸硼酸锂、1,8-萘磺酸内酯、二氟磷酸锂的组合物；所述的有机溶剂为丙酸乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯的组合物；所述的锂盐为六氟磷酸锂，锂盐的浓度为0.5-1M。
2.根据权利要求1所述的一种不胀气的钛酸锂电池，其特征在于：所述的添加剂中二氟草酸硼酸锂、1,8-萘磺酸内酯、二氟磷酸锂的质量比为1:(1.5-2.5):(0.5-1.5)。
3.根据权利要求1所述的一种不胀气的钛酸锂电池，其特征在于：所述的有机溶剂中丙酸乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯的质量比为1:(1-2):(1.5-2.5)。
4.根据权利要求1所述的一种不胀气的钛酸锂电池，其特征在于：所述的添加剂占锂盐和有机溶剂总质量的1-2％。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3576207A1 (en) * 2018-06-01 2019-12-04 Contemporary Amperex Technology Co., Limited Electrolyte and lithium-ion battery

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102903956A (zh) * 2012-10-19 2013-01-30 珠海市赛纬电子材料有限公司 钛酸锂电池及其电解液
CN103633370A (zh) * 2013-12-06 2014-03-12 珠海市赛纬电子材料有限公司 钛酸锂电池非水电解液及钛酸锂电池
CN103872376A (zh) * 2014-02-20 2014-06-18 商丘富商新能源有限公司 钛酸锂电池及其电解液
CN106328998A (zh) * 2016-09-19 2017-01-11 东莞市杉杉电池材料有限公司 一种钛酸锂电池及其电解液

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102903956A (zh) * 2012-10-19 2013-01-30 珠海市赛纬电子材料有限公司 钛酸锂电池及其电解液
CN103633370A (zh) * 2013-12-06 2014-03-12 珠海市赛纬电子材料有限公司 钛酸锂电池非水电解液及钛酸锂电池
CN103872376A (zh) * 2014-02-20 2014-06-18 商丘富商新能源有限公司 钛酸锂电池及其电解液
CN106328998A (zh) * 2016-09-19 2017-01-11 东莞市杉杉电池材料有限公司 一种钛酸锂电池及其电解液

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3576207A1 (en) * 2018-06-01 2019-12-04 Contemporary Amperex Technology Co., Limited Electrolyte and lithium-ion battery
CN110556577A (zh) * 2018-06-01 2019-12-10 宁德时代新能源科技股份有限公司 电解液及锂离子电池
CN110556577B (zh) * 2018-06-01 2020-12-11 宁德时代新能源科技股份有限公司 电解液及锂离子电池

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