CN111916826A - 电解液及其制备方法、以及锂离子电池及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种电解液及其制备方法、以及锂离子电池及其制备方法。上述的电解液包括锂盐、添加剂及非水有机溶剂，其中添加剂包括三(三甲基硅烷)磷酸酯、1,3‑丙烯磺酸内酯、甲烷二磺酸亚甲酯、硫酸乙烯酯和碳酸亚乙烯酯。上述的电解液通过添加剂三(三甲基硅烷)磷酸酯、1,3‑丙烯磺酸内酯、甲烷二磺酸亚甲酯、硫酸乙烯酯和碳酸亚乙烯酯的协同效应，促进正负极表面形成稳定并且低阻抗的保护膜，抑制过渡金属溶解及过渡金属在负极表面还原、沉积，有效地改善了锂离子电池的高温存储和循环性能，同时提高了锂离子电池倍率性能。

Description

电解液及其制备方法、以及锂离子电池及其制备方法
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域，特别是涉及一种电解液及其制备方法、以及锂离子电池及其制备方法。
背景技术
目前，锂离子电池由于具有高工作电压、高能量密度、长寿命和环境友好等优点，被广泛应用于3C数码产品、电动工具、电动汽车等领域。而电解液是锂离子电池中唯一和正极、负极、隔膜都相接触的材料，它对电池的比容量、工作温度范围、循环效率及安全性能等都起着至关重要的作用。
然而，在高温环境下，例如室外曝晒的移动电子设备、通信电源和储能设备，以及某些空间有限且散热性能差或者无散热装置的移动电源系统、车载系统电源等，其电源内部环境温度容易达到60℃以上，甚至更高。
进一步地，由于普通锂离子电池在60℃以上的高温环境中下容易产气，电池容量衰减快等原因，从而导致普通锂离子电池无法使用或者频繁更换电源，其中电源性能失效的主要原因为：
1、高温下正极对电解液的氧化生成CO2和H2O，H2O与锂盐反应产生HF，HF破坏正极的CEI膜和负极的SEI膜，产生CO2气体，SEI膜被破坏后，电解液溶剂与石墨发生还原反应产生烷烃类气体，随着不良反应的累加导致电池鼓胀，容量衰减迅速；
2、正极材料在高温下HF的腐蚀下，金属离子溶出，结构发生变化，新的结构相生成，导致正极材料容量衰减，金属离子在负极表面沉积，堵塞SEI膜，同时在金属离子的催化下SEI膜分解加速，电池性能迅速恶化。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种电解液及其制备方法、以及锂离子电池及其制备方法，旨在改善锂离子电池高温存储及高温循环性能。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种锂离子电池电解液，包括锂盐、添加剂及非水有机溶剂，所述添加剂包括三(三甲基硅烷)磷酸酯、1,3-丙烯磺酸内酯、甲烷二磺酸亚甲酯、硫酸乙烯酯和碳酸亚乙烯酯。
在其中一个实施例中，所述锂离子电池电解液包括如下质量份的各组分：
Figure BDA0002595963780000021
在其中一个实施例中，所述锂盐包括六氟磷酸锂、双(三氟甲基磺酰)亚胺锂和双草酸硼酸锂中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述锂盐还包括双氟甲基磺酰亚胺锂、甲烷二磺酸亚甲酯锂、二氟草酸硼酸锂、二氟双丙二酸硼酸锂和四氟硼酸锂中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述的非水有机溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和环丁砜中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述的非水有机溶剂还包括碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、亚硫酸乙烯酯、亚硫酸丙烯酯、亚硫酸二甲酯、亚硫酸二乙酯、二甲基亚砜和己二腈中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述锂离子电池电解液还包括氟代醚和氟代碳酸乙烯酯。
在其中一个实施例中，所述氟代醚包括链状氟代醚和多氟代醚。
一种锂离子电池电解液的制备方法，包括如下步骤：
将碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和环丁砜进行混合操作，得到第一混合液，其中，碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和环丁砜的质量比例为(4～6)：(2～4)：(1～3)；
将锂盐与所述第一混合溶液进行混合操作，得到第二混合溶液，其中，锂盐和所述第一混合溶液的质量比例为(12～15)：(60～90)；
将三(三甲基硅烷)磷酸酯、1,3-丙烯磺酸内酯、甲烷二磺酸亚甲酯、硫酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯与所述第二混合溶液进行混合操作，得到所述锂离子电池电解液，其中，三(三甲基硅烷)磷酸酯、1,3-丙烯磺酸内酯、甲烷二磺酸亚甲酯、硫酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯与所述第二混合溶液的质量比例为(1～10)：(2～3)：(3～5)：(4～6)：(4～6)：(72～105)。
一种锂离子电池，包括任一所述的锂离子电池电解液。
一种锂离子电池的制备方法，包括如下步骤：
提供正极浆料、负极浆料、铝箔、铜箔、隔膜、铝塑包装膜，正极极耳和负极极耳；其中，所述正极浆料包括正极活性物质、粘结剂、第一导电剂、添加剂、溶剂和第二导电剂，所述负极浆料包括负极活性物质、导电剂、羧甲基纤维素钠干粉、聚丙烯腈-丙烯酸钠份和多元共聚物；
将正极浆料涂覆在铝箔上，经碾压，分切，得到正极片；
将负极浆料涂覆在铜箔上，经碾压，分切，得到负极片；
将正极铝极耳和负极镍极耳分别焊接在正极片和负极片上；
将隔膜间隔放置在正极片和负极片之间，接着对隔膜、正极片和负极片进行卷绕、包装和真空烘烤，接着注入如上述的锂离子电池电解液的制备方法制备得到的锂离子电池电解液，得到电池半成品；
将电池半成品进行预充及夹具夹紧烘烤、真空二次抽气和二次封装，得到成品锂离子电池。
与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：
1、本发明的锂离子电池电解液中添加三(三甲基硅烷)亚磷酸酯，三(三甲基硅烷)亚磷酸酯具有不饱和P结构，可消耗正极界面产生的氧气，在正极形成含烷基磷的CEI膜，抑制锂离子电池正极过渡金属的溶解，而其硅基醚可与HF反应，抑制HF对过渡金属的腐蚀，同时1,3-丙烯磺酸内酯进一步协助三(三甲基硅烷)亚磷酸酯在锂离子电池正极表面形成稳定的界面膜，保护锂离子电池正极避免受到破坏。
2、本发明的锂离子电池电解液中添加硫酸乙烯酯和碳酸亚乙烯酯，硫酸乙烯酯和碳酸亚乙烯酯在负极表面形成稳定的SEI膜，从而减少过渡金属的沉积，提高电池循环性能。
3、本发明的锂离子电池电解液中添加甲烷二磺酸亚甲酯，甲烷二磺酸亚甲酯可防止高温下溶出的过渡金属吸附在负极表面，抑制阻抗上升，同时降低界面膜阻抗，从而提高电池倍率性能及循环性能。
4、本发明的锂离子电池电解液中三(三甲基硅烷)亚磷酸酯、硫酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯和甲烷二磺酸亚甲酯协同效应，促进锂离子电池正负极表面形成稳定并且低阻抗的保护膜，其中保护膜包括CEI膜和SEI膜，从而抑制过渡金属溶解及过渡金属在锂离子电池负极表面还原、沉积，有效地改善锂离子电池的高温存储和循环性能，同时提高锂离子电池倍率性能，解决了锂离子电池在60℃以上的高温环境中下容易产气，电池容量衰减快等所导致的锂离子电池无法使用或者频繁更换电源的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明一实施方式的锂离子电池电解液的制备方法的步骤流程图；
图2为本发明一实施方式的锂离子电池的制备方法的步骤流程图；
图3为本发明实施例2以及对比例1制备的锂离子电池在65℃下以0.5C充放电300周的循环容量保持率曲线图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
为了解决锂离子电池在60℃以上的高温环境中下容易产气，电池容量衰减快等原因所导致的锂离子电池无法使用或者频繁更换电源的问题，在一实施方式中，电解液包括锂盐、添加剂及非水有机溶剂，上述添加剂包括三(三甲基硅烷)磷酸酯、1,3-丙烯磺酸内酯、甲烷二磺酸亚甲酯、硫酸乙烯酯和碳酸亚乙烯酯。
在上述电解液中，三(三甲基硅烷)亚磷酸酯具有不饱和P结构，可消耗正极界面产生的氧气，在正极形成含烷基磷的CEI膜，抑制锂离子电池正极过渡金属的溶解，而其硅基醚可与HF反应，抑制HF对过渡金属的腐蚀，同时1,3-丙烯磺酸内酯进一步协助三(三甲基硅烷)亚磷酸酯在锂离子电池正极表面形成稳定的界面膜，保护锂离子电池正极避免受到破坏。其次，硫酸乙烯酯和碳酸亚乙烯酯在负极表面形成稳定的SEI膜，从而减少过渡金属的沉积，提高电池循环性能。进一步地，甲烷二磺酸亚甲酯可防止高温下溶出的过渡金属吸附在负极表面，抑制阻抗上升，同时降低界面膜阻抗，从而提高电池倍率性能及循环性能；三者协同效应，促进锂离子电池正负极表面形成稳定并且低阻抗的保护膜，抑制过渡金属溶解及过渡金属在锂离子电池负极表面还原、沉积，有效地改善锂离子电池的高温存储和循环性能，同时提高锂离子电池倍率性能，解决了锂离子电池在60℃以上的高温环境中下容易产气，电池容量衰减快等所导致的锂离子电池无法使用或者频繁更换电源的问题。
在一实施方式中，所述电解液包括如下质量份的各组分：锂盐12份～15份、非水有机溶剂60份～90份、三(三甲基硅烷)磷酸酯1份～10份、1,3-丙烯磺酸内酯2份～3份、甲烷二磺酸亚甲酯3份～5份、硫酸乙烯酯4份～6份和碳酸亚乙烯酯4份～6份。通过上述各组分的质量份调配，有效地提升了锂离子电池的高温存储和循环性能。
在一实施方式中，锂盐包括六氟磷酸锂、双(三氟甲基磺酰)亚胺锂、双氟甲基磺酰亚胺锂、甲烷二磺酸亚甲酯锂、双草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、二氟双丙二酸硼酸锂和四氟硼酸锂中的至少一种。六氟磷酸锂作为锂电池电解质，具有电导率高、电化学窗口大、安全隐患低和成本较为低廉等优点。双(三氟甲基磺酰)亚胺锂作为电解质锂盐，具有较高的电化学稳定性和电导率，而且在较高的电压下对铝集液体没有腐蚀作用。双氟甲基磺酰亚胺锂的分解温度高于200℃，具有较高的热稳定性和安全性能。双草酸硼酸锂的热分解温度可达300℃，具有较好的热稳定性，而且能够在碳负极表面形成较稳定的SEI膜，从而拓宽了电池使用的温度范围。
在其中一个实施例中，所述电解液包括如下质量份的各组分：锂盐12份～15份、非水有机溶剂60份～90份、三(三甲基硅烷)磷酸酯1份～10份、1,3-丙烯磺酸内酯2份～3份、甲烷二磺酸亚甲酯3份～5份、硫酸乙烯酯4份～6份、碳酸亚乙烯酯4份～6份、氟代醚2份～6份、氟代碳酸乙烯酯3份～8份、卤代磷酸酯2份～7份、三氟乙氧基磷酸酯1份～3份和苯并三唑0.5份～1.2份。通过上述各组分的配比，有效地提升了锂离子电池的稳定性和循环性能。
在上述的电解液中，氟代醚包括链状氟代醚和多氟代醚，链状氟代醚例如C4F9OCH3，多氟代醚例如1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚。在电解液中，六氟磷酸锂对水分敏感、热稳定性差，易导致电池性能在高温环境下严重恶化，通过链状氟代醚和多氟代醚的协同作用，可以改善电解液的热稳定性；氟代碳酸乙烯酯具有优良的负极成膜性能，可以形成性能更好的SEI膜，其形成紧密结构层但又不增加阻抗，能阻止电解液进一步分解，提高电解液的循环性能，同时氟代碳酸乙烯酯还具有强耐氧化性、易溶解锂盐(介电常数高)、极片浸润性好等优点，但氟代碳酸乙烯酯在高温条件下容易引起电池产气和容量衰减，而通过与三(三甲基硅烷)亚磷酸酯的协同作用，可以很好地解决锂离子电池在高温条件下容易产气和容量衰减的问题，同时提高锂离子电池的高温存储性能及高温循环性能；卤代磷酸酯进一步协助氟代碳酸乙烯酯在锂离子电池负极表面形成优良的SEI膜，同时对电解液具有一定的阻燃作用，改善锂离子电池多方面的性能；三氟乙氧基磷酸酯具有很好的阻燃效果，一般作为阻燃剂使用，但三氟乙氧基磷酸酯也具有成膜性能，通过与三(三甲基硅烷)亚磷酸酯、硫酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯和甲烷二磺酸亚甲酯等协同作用，可在电极表面形成稳定的固体电解质界面膜，对电极起到保护作用，同时兼具阻燃效果；苯并三唑是一种有用的防蚀剂，尤其是铜的防腐剂，同时也是感光材料中有效的防灰雾剂及稳定剂，将苯并三唑加入至上述锂离子电池电解液中，与电池液系中各成分协同作用，使电解液具有优异的电化学稳定性和良好的离子导电性，还可以在循环期间维持稳定的SEI膜，有助于提高电池的循环寿命。同时通过上述各组分质量份的配比作用，增强了各组份的协同效果，提升了电解液的稳定性和电池的循环性能。
在其中一个实施例中，所述电解液还包括质量份数为1份～5份的3-环丁烯砜，3-环丁烯砜可优先还原在石墨表面上产生的SEI膜，能够有效地抑制碳酸丙烯酯的还原，保证了碳酸丙烯酯基电解液中锂/石墨电池的高循环稳定性。
在其中一个实施例中，所述电解液还包括质量份数为0.8份～1.5份的异佛尔酮二异氰酸酯，异佛尔酮二异氰酸酯具有优秀的耐光学稳定性和耐化学药品性，在所述电解液中，异佛尔酮二异氰酸酯作为一种含氮高电压添加剂，起到提升电池循环稳定性、循环寿命与大电流放电能力等效果。
如图1所示，一实施方式的锂离子电池电解液的制备方法包括如下步骤：
S100：将碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和环丁砜进行混合操作，得到第一混合液，其中，碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和环丁砜的质量比例为(4～6)：(2～4)：(1～3)。
通过步骤S100，能够将碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和环丁砜进行预混合，如此，能够更好在后续对锂盐进行混合分散。
S200：将锂盐与所述第一混合溶液进行混合操作，得到第二混合溶液，其中，锂盐和所述第一混合溶液的质量比例为(12～15)：(60～90)。
通过步骤S200，能够将锂盐充分地与第一混合溶液进行混合，如此，能够更好地在后续对添加剂进行混合分散。
S300：将三(三甲基硅烷)磷酸酯、1,3-丙烯磺酸内酯、甲烷二磺酸亚甲酯、硫酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯与所述第二混合溶液进行混合操作，得到所述锂离子电池电解液，其中，三(三甲基硅烷)磷酸酯、1,3-丙烯磺酸内酯、甲烷二磺酸亚甲酯、硫酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯与所述第二混合溶液的质量比例为(1～10)：(2～3)：(3～5)：(4～6)：(4～6)：(72～105)。
通过步骤S300，能够将所述添加剂与所述第二混合溶液进行充分混合，得到具有更高循环性能的电解液。
为了进一步地提升锂离子电池的循环性能和稳定性，进一步地，所述步骤S300具体包括：将三(三甲基硅烷)磷酸酯、1,3-丙烯磺酸内酯、甲烷二磺酸亚甲酯、硫酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯与所述第二混合溶液进行混合操作，得到所述锂离子电池电解液，其中，三(三甲基硅烷)磷酸酯、1,3-丙烯磺酸内酯、甲烷二磺酸亚甲酯、硫酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、氟代醚、氟代碳酸乙烯酯卤代磷酸酯、三氟乙氧基磷酸酯、苯并三唑、3-环丁烯砜、异佛尔酮二异氰酸酯与所述第二混合溶液的质量比例为(1～10)：(2～3)：(3～5)：(4～6)：(4～6)：(72～105)：(2～6)：(3～8)：(2～7)：(1～3)：(0.5～1.2)：(1～5)：(0.8～1.5)。
在一实施方式中，所述步骤S300：将三(三甲基硅烷)磷酸酯、1,3-丙烯磺酸内酯、甲烷二磺酸亚甲酯、硫酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、氟代醚、氟代碳酸乙烯酯、卤代磷酸酯、三氟乙氧基磷酸酯、苯并三唑、3-环丁烯砜、异佛尔酮二异氰酸酯和所述第二混合溶液混匀后，得到所述锂离子电池电解液，其中，氟代醚包括链状氟代醚和多氟代醚，链状氟代醚例如C4F9OCH3，多氟代醚例如1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚。在电解液中，六氟磷酸锂对水分敏感、热稳定性差，易导致电池性能在高温环境下严重恶化，通过链状氟代醚和多氟代醚的协同作用，可以改善电解液的热稳定性；氟代碳酸乙烯酯具有优良的负极成膜性能，可以形成具有良好稳定性的SEI膜，其形成紧密结构层但又不增加阻抗，能阻止电解液进一步分解，提高电解液的循环性能，同时氟代碳酸乙烯酯还具有强耐氧化性、易溶解锂盐(介电常数高)和极片浸润性好的优点，但氟代碳酸乙烯酯在高温条件下容易引起电池产气和容量衰减，而通过与三(三甲基硅烷)亚磷酸酯的协同作用，可以很好地解决锂离子电池在高温条件下容易产气和容量衰减的问题，同时提高锂离子电池的高温存储性能及高温循环性能；卤代磷酸酯进一步协助氟代碳酸乙烯酯在锂离子电池负极表面形成优良的SEI膜，同时对电解液具有一定的阻燃作用，改善锂离子电池多方面的性能；三氟乙氧基磷酸酯具有很好的阻燃效果，一般作为阻燃剂使用，但三氟乙氧基磷酸酯也具有成膜性能，通过与三(三甲基硅烷)亚磷酸酯、硫酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯和甲烷二磺酸亚甲酯等协同作用，可在电极表面形成稳定的固体电解质界面膜，对电极起到保护作用，同时兼具阻燃效果；苯并三唑是一种有用的防蚀剂，尤其是铜的防腐剂，同时也是感光材料中有效的防灰雾剂及稳定剂，将苯并三唑加入至上述的锂离子电池电解液中，与电池液系中各成分协同作用，使电解液具有优异的电化学稳定性和良好的离子导电性，还可以在循环期间维持稳定的SEI膜，有助于提高电池的循环寿命；3-环丁烯砜添加剂优先还原在石墨表面上产生的SEI膜，可以有效地抑制碳酸丙烯酯的还原，保证了碳酸丙烯酯基电解液中锂/石墨电池的高循环稳定性；异佛尔酮二异氰酸酯具有优秀的耐光学稳定性和耐化学药品性，在所述电解液中，异佛尔酮二异氰酸酯作为一种含氮高电压添加剂，起到提升电池循环稳定性、循环寿命与大电流放电能力等效果。
将上述的电池电解液应用于电池中，尤其是锂离子电池中，解决了锂离子电池在60℃以上的高温环境中下容易产气，电池容量衰减快等所导致的锂离子电池无法使用或者频繁更换电源的问题。可以使得电池在65℃下以0.5C充放电300周循环后容量保持率仍保持在96％以上。同时，电池在65℃下满电存储7天后厚度膨胀率小于5％，容量恢复率大于95％。上述电池电解液可以有效地提高锂离子电池高温性能。
本发明的又一实施方式是一种锂离子电池，其采用了上述任意实施方式所述的锂离子电池电解液。
如图2所示，在一实施例中，上述锂离子电池的制备方法包括如下步骤：
步骤a：提供正极浆料、负极浆料、铝箔、铜箔、隔膜、铝塑包装膜，正极极耳和负极极耳；其中，上述正极浆料包括正极活性物质、粘结剂、第一导电剂、添加剂、溶剂和第二导电剂，上述负极浆料包括负极活性物质、导电剂、羧甲基纤维素钠干粉、聚丙烯腈-丙烯酸钠份和多元共聚物。
步骤b：将正极浆料涂覆在铝箔上，经碾压，分切，得到正极片。
步骤c：将负极浆料涂覆在铜箔上，经碾压，分切，得到负极片。
步骤d：将正极铝极耳和负极镍极耳分别焊接在正极片和负极片上。
步骤e：将隔膜间隔放置在正极片和负极片之间，接着对隔膜、正极片和负极片进行卷绕、包装和真空烘烤，接着注入电池电解液，得到电池半成品。
步骤f：将电池半成品进行预充及夹具夹紧烘烤、真空二次抽气和二次封装，得到成品锂离子电池。
为了使得上述锂离子电池电解液能够更好地应用在电池中，并且更好地与负极材料和正极材料配合，以起到提高锂离子电池的高温存储和循环性能的效果，在一实施方式中，上述负极浆料包括如下质量份的各组分：负极活性物质85份～95份、导电剂0.3份～2份、羧甲基纤维素钠干粉0.3份～2份、聚丙烯腈-丙烯酸钠1份～3份和多元共聚物0.4份～3份。
在一实施方式中，上述负极浆料按以下步骤进行制备：
步骤a1：将负极活性物质、导电剂及第一粘结剂羧甲基纤维素钠干粉加入搅拌釜中，搅拌釜自转400-600rpm，公转10-20rpm，搅拌15-30min，得到混合粉料。
步骤a2：在上述混合粉料中加入第二粘结剂聚丙烯腈-丙烯酸钠以及去离子水，去离子水质量占负极活性物质的52％，然后开启第一次搅拌操作，搅拌釜公转30-40rpm，搅拌40-60min，搅拌过程真空度-85～-100KPa，搅拌过程中开启循环冷却水，搅拌操作完成后得到面团状第一浆料。
步骤a3：得到第一浆料后，进行停机刮桨、刮壁，在上述第一浆料中加入去离子水，去离子水质量占负极活性物质的48％，然后开启第二次真空搅拌，搅拌釜自转1000-2000rpm，公转30-45rpm，搅拌8-20min，搅拌过程真空度-85～-100KPa，搅拌过程中开启循环冷却水，搅拌操作完成后得到第二浆料。
步骤a4：得到第二浆料后，继续停机刮料铲底，然后开启第三次真空搅拌,搅拌釜自转1500-2000rpm，公转30-45rpm，搅拌35-50min，搅拌过程真空度-85～-100KPa，搅拌过程中开启循环冷却水，搅拌操作完成后得到第三浆料。
步骤a5：在上述第三浆料中加入第三粘结剂多元共聚物，开启第四次真空搅拌，搅拌釜自转1000-2000rpm，公转20-40rpm，搅拌35-50min，搅拌过程真空度-85～-100KPa，搅拌过程中开启循环冷却水，搅拌操作完成后得到第四浆料。
步骤a6：调节上述第四浆料的粘度，然后开启反转搅拌，公转10-20rpm，搅拌10-30min，搅拌过程真空度-85～-100KPa，开启循环冷却水，搅拌操作完成后得到负极浆料。
在上述负极浆料中，负极活性物质为人造石墨、天然石墨、硬碳、中间相碳微球、过渡金属氮化物、过渡金属氧化物碳复合材料、钛酸锂碳复合材料、硅碳或锡碳复合材料中的一种或多种混合物。导电剂为导电炭黑、导电石墨、碳纳米管、碳纤维、石墨烯中的一种或多种混合物。多元共聚物为丁苯橡胶和丙烯酸聚合物的一种或两种混合物。
在一实施方式中，负极活性物质还包括碳化钒、钛酸锂、钒酸锂和氟化锂。
为了进一步增强锂离子电池的循环性能，一实施方式中，所述负极活性物质的制备方法包括如下步骤：
将石墨、碳化钒与水混合，制备得到石墨混悬液。
将钛酸锂、钒酸锂和氟化锂与无机酸混合，制备得到多粉体混合物；其中，无机酸包括HF、HCl和硼酸。
将所述石墨混悬液和所述多粉体混合物混合均匀，脱水干燥，得到待烧结混合物。
在惰性气体环境下，对所述待烧结混合物进行烧结，得到烧结物，对所述烧结物进行冷却球磨后，得到负极活性物质。
可以理解，本发明一方面能够解决电解液产气问题，以提高电池循环性能，另一方面，通过改善负极活性物质，能够使得锂离子电池中含有钒酸锂、碳酸锂和石墨，可以使负极的嵌锂电位达到0.6V～1.0V，避免过充生成锂枝晶刺穿隔膜；进一步地，使用钒酸锂、钛酸锂和石墨，使锂离子电池的循环性能得到改善，并且提高了锂离子电池的使用寿命；进一步地，将钛酸锂、钒酸锂、氟化锂和碳化钒与无机酸混合，钛酸锂、钒酸锂、氟化锂和碳化钒可以溶于无机酸中，使钛酸锂、钒酸锂、氟化锂和碳化钒可以更好地均匀分散在石墨中，提高负极活性物质的分散均匀性，避免电极局域由于电导率不同而导致欧姆电压不同，进而导致锂离子电池的不可逆容量增加；进一步地，锂离子电池负极活性物质中钒酸锂、钛酸锂和石墨配合使用可以达到0.6V～1.0V的嵌锂电位，有利于负极活性物质表面的固体电解质界面膜的形成，并且形成的固体电解质界面膜较稳定，提高了锂离子电池的循环性能和使用寿命。如此，综合电解液改善产气性能以及负极活性物质改善析锂问题，能够极大地增强锂离子电池的循环性能。
可以理解的是，石墨混悬液中溶解的钛酸锂、钒酸锂和氟化锂对无机酸的要求度较高，无机酸的组成中，某一成分的酸的占比较少时，可能会导致其中的某一物质先析出，所以需要严格控制石墨混悬液的干燥温度和干燥时间，利用控制干燥温度和干燥时间而间接控制混悬液中某一成分的酸的占比，避免钛酸锂、钒酸锂或氟化锂的任意一种先析出，而导致负极活性物质中的各组分的混合不均。为了解决钛酸锂、钒酸锂或氟化锂的任意一种先析出，而导致锂离子电池负极活性物质的各物质的混合不均的技术问题，在其中一个实施例中，脱水干燥操作具体包括如下步骤：
将石墨混悬液和多粉体混合物混合均匀后置于烘干箱中，并使烘干箱处于惰性气体氛围下；
对烘干箱进行首次调温操作，以使烘干箱的温度达到19.6℃～20℃，如此，通过首次调温操作，并使烘干箱的温度达到温度19.6-20℃，这样的烘干条件可以使HF从水中挥发，使酸值下降，进而使钛酸锂、钒酸锂和氟化锂析出，若温度过低，则不能将HF除去，若温度过高，则使HF的挥发速度过快，难以挥发速度控制，进而导致钛酸锂或氟化锂先析出，降低了锂离子电池负极活性物质的混合均匀性。
对烘干箱进行二次调温操作，以使烘干箱的温度达到80℃～85℃。如此，通过二次调温操作，并使烘干箱的温度达到温度80℃～85℃，可以使水分挥发，避免酸值下降的情况下，水的含量越来越大，到时钒酸锂重新溶于水中，造成钛酸锂、钒酸锂和氟化锂分散不均匀。若温度过低，则水分不易挥发，若温度过高，则HF和HCl的挥发速度过快，酸值难以控制，造成钛酸锂、钒酸锂或氟化锂的不均匀析出，降低了锂离子电池负极材料的混合均匀性。
对烘干箱进行三次调温操作，以使烘干箱的温度达到280℃～300℃。如此，通过三次调温操作，并使烘干箱的温度达到温度280℃～300℃，可以使硼酸从水中挥发，避免水分挥发过程中硼酸的浓度越来越大，进而使硼酸析出而掺杂在钛酸锂、钒酸锂和氟化锂中对锂离子电池的充放电形成造成影响。
通过如上步骤，能够使钛酸锂、钒酸锂和氟化锂同步均匀析出，提高了锂离子电池负极活性物质的分散均匀性，进而减轻了锂离子电池的不可逆容量的增加程度。在惰性气体环境下，对待烧结混合物进行烧结，得到烧结物，对烧结物进行冷却球磨后，得到改性掺杂石墨。干燥后的石墨、钛酸锂、钒酸锂和氟化锂的混合物，需要进行烧结，进一步使石墨、钛酸锂、钒酸锂和氟化锂的晶粒大小可控，结构致密。
可以理解的是，对干燥后的石墨、钛酸锂、钒酸锂和氟化锂的混合物进行烧结前还需要加入鸡蛋清进行混合后再进行烧结，烧结温度为560℃～640℃。烧结后的鸡蛋清中的有机物形成单分子碳，单分子碳的粒径较小，将烧结物进行球磨后，可以填充于石墨、钛酸锂、钒酸锂和氟化锂形成的空隙中，使负极活性物质更佳细腻，进而提高了负极片表面的负极材料的致密性，减少了负极片干燥过程中的缩孔现象的出现，以及提高了负极片表面的平整度。需要说明的是，单分子碳与石墨为同族物质，具有与石墨相似的性质，因此增加提高了锂离子电池的容量以及电导率。
在一实施方式中，上述正极浆料包括如下质量份数的各组分：正极活性物质70份～95份、粘结剂0.2份～2份、第一导电剂0.5份～4份、添加剂0.5份～2.5份、溶剂2份～30份和第二导电剂0.5份～2.5份。
在一实施方式中，上述正极浆料按以下步骤进行制备：
步骤b1：将正极活性物质、粘结剂、第一导电剂和添加剂按配比使用行星式真空搅拌机在20±5rpm公转转速和1000±50rpm自转转速下搅拌10～25min，使温度控制在20～35℃。
步骤b2：按配比加入溶剂后，在20±5rpm公转转速和1200±50rpm自转转速下搅拌60～100min。
步骤b3：按配比加入第二导电剂后，在20±5rpm公转转速和1300±50rpm自转转速下搅拌100～140min，并进行真空消泡，真空度为-0.08～-0.1MPa。
在上述正极浆料中，正极活性物质为LiNi1-x-y-zCoxMnyAlzO2，其中，0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤1且0≤x+y+z≤1，进一步地，上述第一导电剂和第二导电剂均为碳纳米管、碳纳米纤维和石墨烯中的至少一种，相比于导电碳黑和导电石墨，碳纳米管、碳纳米纤维和石墨烯具有超大比表面积、超低体积电阻率等优越特性，因此能够更好地包覆正极活性物质，提高其导电性能。上述添加剂为碳酸锂、碳酸钠、碳酸镁、碳酸锌、碳酸氢钠和碳酸钾中的至少一种。当锂离子电池发生过充/高温时，碳酸盐提前分解产气，使得电池内压增大，让电芯内部压敏装置工作，切断过充回路电流，防止过充的进一步进行。上述粘结剂为聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚乙烯基吡咯烷酮、羧甲基纤维素钠和丁苯橡胶中的至少一种。上述溶剂为N-甲基吡咯烷酮、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、甲酸甲酯、乙酸乙酯、丁酸甲酯、丙烯酸甲酯、乙烯亚硫酸酯、丙烯亚硫酸酯、亚硫酸二甲酯、二乙基亚硫酸酯、酸酐、N-甲基甲酰胺、N-甲基乙酰胺、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺、环丁砜、二甲亚砜、甲硫醚、γ-丁内酯和四氢呋喃中的至少一种。
采用上述组份及制备方法得到的负极浆料具有较好的的粘结性和电解液浸润性，采用上述组份及制备方法得到的正极浆料具有较好的分散性、稳定性和一致性，结合上述锂离子电池电解液使用的三(三甲基硅烷)磷酸酯、1,3-丙烯磺酸内酯、甲烷二磺酸亚甲酯、硫酸乙烯酯和碳酸亚乙烯酯，可以提高锂离子电池的倍率性能和使用寿命，同时很好地解决锂离子电池在高温条件下容易产气和容量衰减的问题，提高了锂离子电池的高温存储性能及高温循环性能。
以下列举一些具体实施例，需注意的是，下列实施例并没有穷举所有可能的情况，并且下述实施例中所用的材料如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1
在充满氩气手套箱中，将500g碳酸乙烯酯、300g碳酸甲乙酯和200g环丁砜进行混合，然后向混合溶液中逐渐加入160g的六氟磷酸锂，20g的双草酸硼酸锂、20g的双氟甲基磺酰亚胺锂，将他们充分溶解于上述混合溶液中，再加入16.7g的三(三甲基硅烷)磷酸酯、33.4g的1,3-丙烯磺酸内酯、50g的甲烷二磺酸亚甲酯、50g的硫酸乙烯酯、50g的碳酸亚乙烯酯，一起混合均匀即可制备得到本发明中的锂离子电池电解液。
将96g的LiNi0.4Co0.3Mn0.3O2、0.5g的聚四氟乙烯、0.5g的导电石墨和0.5g的碳酸钠使用行星式真空搅拌机在20rpm公转转速和1000rpm自转转速下搅拌10min，使温度控制在20℃，然后加入1.5g的N-甲基吡咯烷酮，在20rpm公转转速和1200自转转速下搅拌60min，再加1g的石墨烯，在25rpm公转转速和1350rpm自转转速下搅拌140min，并进行真空消泡，真空度为-0.08MPa，得到正极浆料。
将98g人造石墨、0.5gSP及0.5g羧甲基纤维素钠干粉加入搅拌釜中，搅拌釜自转500rpm，公转15rpm，搅拌20min，得到混合粉料，在混合粉料中加入1.3g的聚丙烯腈-丙烯酸钠以及52g的去离子水，开启搅拌，搅拌釜公转35rpm，搅拌50min，搅拌过程真空度-85KPa，搅拌过程中开启循环冷却水，得到面团状第一浆料，然后停机刮桨、刮壁，在第一浆料中加入去48g的离子水，开启真空搅拌，搅拌釜自转1500rpm，公转40rpm，搅拌15min，搅拌过程真空度-85KPa，搅拌过程中开启循环冷却水，得到第二浆料，继续停机刮料铲底，然后进行真空搅拌，搅拌釜自转2000rpm，公转35rpm，搅拌40min，搅拌过程真空度-85KPa，搅拌过程中开启循环冷却水，得到第三浆料，然后在第三浆料中加入0.6g的丁苯橡胶，开启真空搅拌，搅拌釜自转2000rpm，公转30rpm，搅拌45min，搅拌过程真空度-85KPa，搅拌过程中开启循环冷却水，得到第四浆料，再调节第四浆料的粘度，开启反转搅拌，公转15rpm，搅拌15min，搅拌过程真空度-85KPa,开启循环冷却水，得到负极浆料。
将上述正极浆料涂覆在铝箔上，经碾压，分切，得到正极片。将上述负极浆料涂覆在铜箔上，经碾压，分切，得到负极片。将正极铝极耳和负极镍极耳分别焊接在正极片和负极片上。将隔膜间隔放置在正极片和负极片之间，接着对隔膜、正极片和负极片进行卷绕、包装和真空烘烤，接着注入电池电解液，得到电池半成品。将电池半成品进行预充及夹具夹紧烘烤、真空二次抽气和二次封装，得到成品电池。
实施例2
在充满氩气手套箱中，将400g碳酸乙烯酯、200g碳酸甲乙酯和100g环丁砜进行混合，然后向混合溶液中逐渐加入112g的六氟磷酸锂，14g的双草酸硼酸锂、14g的双氟甲基磺酰亚胺锂，将他们充分溶解于上述混合溶液中，再加入11.6g的三(三甲基硅烷)磷酸酯、23.4g的1,3-丙烯磺酸内酯、35g的甲烷二磺酸亚甲酯、35g的硫酸乙烯酯、35g的碳酸亚乙烯酯，一起混合均匀即可制备得到本发明中的锂离子电池电解液。
将95.5g的LiNi0.5Co0.3Mn0.2O2、0.5g的聚偏氟乙烯、0.5g的导电碳黑和0.5g的碳酸钠使用行星式真空搅拌机在20rpm公转转速和1000rpm自转转速下搅拌10min，使温度控制在20℃，然后加入1.5g的N-甲基吡咯烷酮，在20rpm公转转速和1200自转转速下搅拌60min，再加1g的碳纳米管，在25rpm公转转速和1350rpm自转转速下搅拌140min，并进行真空消泡，真空度为-0.08MPa，得到正极浆料。
将96.5g人造石墨、0.5gSP及1.5g羧甲基纤维素钠干粉加入搅拌釜中，搅拌釜自转500rpm，公转15rpm，搅拌20min，得到混合粉料，在混合粉料中加入1.3g的聚丙烯腈-丙烯酸钠以及52g的去离子水，开启搅拌，搅拌釜公转35rpm，搅拌50min，搅拌过程真空度-85KPa，搅拌过程中开启循环冷却水，得到面团状第一浆料，然后停机刮桨、刮壁，在第一浆料中加入去48g的离子水，开启真空搅拌，搅拌釜自转1500rpm，公转40rpm，搅拌15min，搅拌过程真空度-85KPa，搅拌过程中开启循环冷却水，得到第二浆料，继续停机刮料铲底，然后进行真空搅拌，搅拌釜自转2000rpm，公转35rpm，搅拌40min，搅拌过程真空度-85KPa，搅拌过程中开启循环冷却水，得到第三浆料，然后在第三浆料中加入0.6g的丁苯橡胶，开启真空搅拌，搅拌釜自转2000rpm，公转30rpm，搅拌45min，搅拌过程真空度-85KPa，搅拌过程中开启循环冷却水，得到第四浆料，再调节第四浆料的粘度，开启反转搅拌，公转15rpm，搅拌15min，搅拌过程真空度-85KPa,开启循环冷却水，得到负极浆料。
将上述正极浆料涂覆在铝箔上，经碾压，分切，得到正极片。将上述负极浆料涂覆在铜箔上，经碾压，分切，得到负极片。将正极铝极耳和负极镍极耳分别焊接在正极片和负极片上。将隔膜间隔放置在正极片和负极片之间，接着对隔膜、正极片和负极片进行卷绕、包装和真空烘烤，接着注入电池电解液，得到电池半成品。将电池半成品进行预充和夹具夹紧烘烤、真空二次抽气和二次封装，得到成品电池。
实施例3
在充满氩气手套箱中，将600g碳酸乙烯酯、400g碳酸甲乙酯和300g环丁砜进行混合，然后向混合溶液中逐渐加入208g的六氟磷酸锂，26g的双草酸硼酸锂、26g的双氟甲基磺酰亚胺锂，将他们充分溶解于上述混合溶液中，再加入21.7g的三(三甲基硅烷)磷酸酯、43.4g的1,3-丙烯磺酸内酯、65g的甲烷二磺酸亚甲酯、65g的硫酸乙烯酯、65g的碳酸亚乙烯酯，一起混合均匀即可制备得到本发明中的锂离子电池电解液。
将85g的LiNi0.4Co0.3Mn0.3O2、1g的聚四氟乙烯、0.5g的导电石墨和0.5g的碳酸钠使用行星式真空搅拌机在20rpm公转转速和1000rpm自转转速下搅拌10min，使温度控制在20℃，然后加入1.5g的N-甲基吡咯烷酮，在20rpm公转转速和1200自转转速下搅拌60min，再加1g的石墨烯，在25rpm公转转速和1350rpm自转转速下搅拌140min，并进行真空消泡，真空度为-0.08MPa，得到正极浆料。
将98g人造石墨、0.5gSP及0.5g羧甲基纤维素钠干粉加入搅拌釜中，搅拌釜自转500rpm，公转15rpm，搅拌20min，得到混合粉料，在混合粉料中加入1.3g的聚丙烯腈-丙烯酸钠以及52g的去离子水，开启搅拌，搅拌釜公转35rpm，搅拌50min，搅拌过程真空度-85KPa，搅拌过程中开启循环冷却水，得到面团状第一浆料，然后停机刮桨、刮壁，在第一浆料中加入去48g的离子水，开启真空搅拌，搅拌釜自转1500rpm，公转40rpm，搅拌15min，搅拌过程真空度-85KPa，搅拌过程中开启循环冷却水，得到第二浆料，继续停机刮料铲底，然后进行真空搅拌，搅拌釜自转2000rpm，公转35rpm，搅拌40min，搅拌过程真空度-85KPa，搅拌过程中开启循环冷却水，得到第三浆料，然后在第三浆料中加入0.6g的丁苯橡胶，开启真空搅拌，搅拌釜自转2000rpm，公转30rpm，搅拌45min，搅拌过程真空度-85KPa，搅拌过程中开启循环冷却水，得到第四浆料，再调节第四浆料的粘度，开启反转搅拌，公转15rpm，搅拌15min，搅拌过程真空度-85KPa,开启循环冷却水，得到负极浆料。
将上述正极浆料涂覆在铝箔上，经碾压，分切，得到正极片。将上述负极浆料涂覆在铜箔上，经碾压，分切，得到负极片。将正极铝极耳和负极镍极耳分别焊接在正极片和负极片上。将隔膜间隔放置在正极片和负极片之间，接着对隔膜、正极片和负极片进行卷绕、包装和真空烘烤，接着注入电池电解液，得到电池半成品。将电池半成品进行预充和夹具夹紧烘烤、真空二次抽气和二次封装，得到成品电池。
实施例4
在充满氩气手套箱中，将500g碳酸乙烯酯、300g碳酸甲乙酯和200g环丁砜进行混合，然后向混合溶液中逐渐加入160g的六氟磷酸锂，20g的双草酸硼酸锂，将他们充分溶解于上述混合溶液中，再加入16.7g的三(三甲基硅烷)磷酸酯、33.6g的1,3-丙烯磺酸内酯、50g的甲烷二磺酸亚甲酯、50g的硫酸乙烯酯、50g的碳酸亚乙烯酯、50g的氟代醚、100g的氟代碳酸乙烯酯、25g的卤代磷酸酯、12g的三氟乙氧基磷酸酯、6g的苯并三唑、5g的3-环丁烯砜和5g的异佛尔酮二异氰酸酯，一起混合均匀即可制备得到本发明中的锂离子电池电解液。
将95.5g的LiNi0.5Co0.3Mn0.2O2、0.5g的聚偏氟乙烯、0.5g的导电碳黑和0.5g的碳酸钠使用行星式真空搅拌机在20rpm公转转速和1000rpm自转转速下搅拌10min，使温度控制在20℃，然后加入1.5g的N-甲基吡咯烷酮，在20rpm公转转速和1200自转转速下搅拌60min，再加1g的碳纳米管，在25rpm公转转速和1350rpm自转转速下搅拌140min，并进行真空消泡，真空度为-0.08MPa，得到正极浆料。
将35g石墨、3g碳化钒与30g水混合，制备得到石墨混悬液；将5g钛酸锂、10g钒酸锂和2g份氟化锂与60g无机酸混合，制备得到多粉体混合物；将所述石墨混悬液和所述多粉体混合物混合均匀，脱水干燥，得到待烧结混合物；在惰性气体环境下，对所述待烧结混合物进行烧结，得到烧结物，对所述烧结物进行冷却球磨后，得到负极活性物质；将96.5g负极活性物质、0.5gSP及1.5g羧甲基纤维素钠干粉加入搅拌釜中，搅拌釜自转500rpm，公转15rpm，搅拌20min，得到混合粉料，在混合粉料中加入1.3g的聚丙烯腈-丙烯酸钠以及52g的去离子水，开启搅拌，搅拌釜公转35rpm，搅拌50min，搅拌过程真空度-85KPa，搅拌过程中开启循环冷却水，得到面团状第一浆料，然后停机刮桨、刮壁，在第一浆料中加入去48g的离子水，开启真空搅拌，搅拌釜自转1500rpm，公转40rpm，搅拌15min，搅拌过程真空度-85KPa，搅拌过程中开启循环冷却水，得到第二浆料，继续停机刮料铲底，然后进行真空搅拌，搅拌釜自转2000rpm，公转35rpm，搅拌40min，搅拌过程真空度-85KPa，搅拌过程中开启循环冷却水，得到第三浆料，然后在第三浆料中加入0.6g的丁苯橡胶，开启真空搅拌，搅拌釜自转2000rpm，公转30rpm，搅拌45min，搅拌过程真空度-85KPa，搅拌过程中开启循环冷却水，得到第四浆料，再调节第四浆料的粘度，开启反转搅拌，公转15rpm，搅拌15min，搅拌过程真空度-85KPa,开启循环冷却水，得到负极浆料。
将上述正极浆料涂覆在铝箔上，经碾压，分切，得到正极片。将上述负极浆料涂覆在铜箔上，经碾压，分切，得到负极片。将正极铝极耳和负极镍极耳分别焊接在正极片和负极片上。将隔膜间隔放置在正极片和负极片之间，接着对隔膜、正极片和负极片进行卷绕、包装和真空烘烤，接着注入电池电解液，得到电池半成品。将电池半成品进行预充和夹具夹紧烘烤、真空二次抽气和二次封装，得到成品电池。
对比例1
在充满氩气手套箱中，将500g碳酸乙烯酯、300g碳酸甲乙酯和200g环丁砜进行混合，然后向混合溶液中逐渐加入160g的六氟磷酸锂，20g的双草酸硼酸锂，将他们充分溶解于上述混合溶液中，再加入50g的三(三甲基硅烷)磷酸酯、12.5g的1,3-丙烯磺酸内酯、50g的碳酸亚乙烯酯，一起混合均匀即可制备得到锂离子电池电解液。
将96g的LiNi0.4Co0.3Mn0.3O2、0.5g的聚四氟乙烯、0.5g的导电石墨和0.5g的碳酸钠使用行星式真空搅拌机在20rpm公转转速和1000rpm自转转速下搅拌10min，使温度控制在20℃，然后加入1.5g的N-甲基吡咯烷酮，在20rpm公转转速和1200自转转速下搅拌60min，再加1g的石墨烯，在25rpm公转转速和1350rpm自转转速下搅拌140min，并进行真空消泡，真空度为-0.08MPa，得到正极浆料。
将98g人造石墨、0.5gSP及0.5g羧甲基纤维素钠干粉加入搅拌釜中，搅拌釜自转500rpm，公转15rpm，搅拌20min，得到混合粉料，在混合粉料中加入1.3g的聚丙烯腈-丙烯酸钠以及52g的去离子水，开启搅拌，搅拌釜公转35rpm，搅拌50min，搅拌过程真空度-85KPa，搅拌过程中开启循环冷却水，得到面团状第一浆料，然后停机刮桨、刮壁，在第一浆料中加入去48g的离子水，开启真空搅拌，搅拌釜自转1500rpm，公转40rpm，搅拌15min，搅拌过程真空度-85KPa，搅拌过程中开启循环冷却水，得到第二浆料，继续停机刮料铲底，然后进行真空搅拌，搅拌釜自转2000rpm，公转35rpm，搅拌40min，搅拌过程真空度-85KPa，搅拌过程中开启循环冷却水，得到第三浆料，然后在第三浆料中加入0.6g的丁苯橡胶，开启真空搅拌，搅拌釜自转2000rpm，公转30rpm，搅拌45min，搅拌过程真空度-85KPa，搅拌过程中开启循环冷却水，得到第四浆料，再调节第四浆料的粘度，开启反转搅拌，公转15rpm，搅拌15min，搅拌过程真空度-85KPa,开启循环冷却水，得到负极浆料。
将上述正极浆料涂覆在铝箔上，经碾压，分切，得到正极片。将上述负极浆料涂覆在铜箔上，经碾压，分切，得到负极片。将正极铝极耳和负极镍极耳分别焊接在正极片和负极片上。将隔膜间隔放置在正极片和负极片之间，接着对隔膜、正极片和负极片进行卷绕、包装和真空烘烤，接着注入电池电解液，得到电池半成品。将电池半成品进行预充和夹具夹紧烘烤、真空二次抽气和二次封装，得到成品电池。
对比例2
在充满氩气手套箱中，将500g碳酸乙烯酯、300g碳酸甲乙酯和200g环丁砜进行混合，然后向混合溶液中逐渐加入160wt％的六氟磷酸锂，20g的双草酸硼酸锂，将他们充分溶解于上述混合溶液中，制备得到锂离子电池电解液。
将95.5g的LiNi0.5Co0.3Mn0.2O2、0.5g的聚偏氟乙烯、0.5g的导电碳黑和0.5g的碳酸钠使用行星式真空搅拌机在20rpm公转转速和1000rpm自转转速下搅拌10min，使温度控制在20℃，然后加入1.5g的N-甲基吡咯烷酮，在20rpm公转转速和1200自转转速下搅拌60min，再加1g的碳纳米管，在25rpm公转转速和1350rpm自转转速下搅拌140min，并进行真空消泡，真空度为-0.08MPa，得到正极浆料。
将96.5g人造石墨、0.5gSP及1.5g羧甲基纤维素钠干粉加入搅拌釜中，搅拌釜自转500rpm，公转15rpm，搅拌20min，得到混合粉料，在混合粉料中加入1.3g的聚丙烯腈-丙烯酸钠以及52g的去离子水，开启搅拌，搅拌釜公转35rpm，搅拌50min，搅拌过程真空度-85KPa，搅拌过程中开启循环冷却水，得到面团状第一浆料，然后停机刮桨、刮壁，在第一浆料中加入去48g的离子水，开启真空搅拌，搅拌釜自转1500rpm，公转40rpm，搅拌15min，搅拌过程真空度-85KPa，搅拌过程中开启循环冷却水，得到第二浆料，继续停机刮料铲底，然后进行真空搅拌，搅拌釜自转2000rpm，公转35rpm，搅拌40min，搅拌过程真空度-85KPa，搅拌过程中开启循环冷却水，得到第三浆料，然后在第三浆料中加入0.6g的丁苯橡胶，开启真空搅拌，搅拌釜自转2000rpm，公转30rpm，搅拌45min，搅拌过程真空度-85KPa，搅拌过程中开启循环冷却水，得到第四浆料，再调节第四浆料的粘度，开启反转搅拌，公转15rpm，搅拌15min，搅拌过程真空度-85KPa,开启循环冷却水，得到负极浆料。
将上述负极浆料涂覆在铜箔上，经碾压，分切，得到负极片。将正极铝极耳和负极镍极耳分别焊接在正极片和负极片上。将隔膜间隔放置在正极片和负极片之间，接着对隔膜、正极片和负极片进行卷绕、包装和真空烘烤，接着注入电池电解液，得到电池半成品。将电池半成品进行预充和夹具夹紧烘烤、真空二次抽气和二次封装，得到成品电池。
对比例3
在充满氩气手套箱中，将500g碳酸乙烯酯、300g碳酸甲乙酯和200g环丁砜进行混合，然后向混合溶液中逐渐加入160g的六氟磷酸锂，20g的双草酸硼酸锂、20g的双氟甲基磺酰亚胺锂，将他们充分溶解于上述混合溶液中，制备得到锂离子电池电解液。
将85g的LiNi0.4Co0.3Mn0.3O2、1g的聚四氟乙烯、0.5g的导电石墨和0.5g的碳酸钠使用行星式真空搅拌机在20rpm公转转速和1000rpm自转转速下搅拌10min，使温度控制在20℃，然后加入1.5g的N-甲基吡咯烷酮，在20rpm公转转速和1200自转转速下搅拌60min，再加1g的石墨烯，在25rpm公转转速和1350rpm自转转速下搅拌140min，并进行真空消泡，真空度为-0.08MPa，得到正极浆料。
将98g人造石墨、0.5gSP及0.5g羧甲基纤维素钠干粉加入搅拌釜中，搅拌釜自转500rpm，公转15rpm，搅拌20min，得到混合粉料，在混合粉料中加入1.3g的聚丙烯腈-丙烯酸钠以及52g的去离子水，开启搅拌，搅拌釜公转35rpm，搅拌50min，搅拌过程真空度-85KPa，搅拌过程中开启循环冷却水，得到面团状第一浆料，然后停机刮桨、刮壁，在第一浆料中加入去48g的离子水，开启真空搅拌，搅拌釜自转1500rpm，公转40rpm，搅拌15min，搅拌过程真空度-85KPa，搅拌过程中开启循环冷却水，得到第二浆料，继续停机刮料铲底，然后进行真空搅拌，搅拌釜自转2000rpm，公转35rpm，搅拌40min，搅拌过程真空度-85KPa，搅拌过程中开启循环冷却水，得到第三浆料，然后在第三浆料中加入0.6g的丁苯橡胶，开启真空搅拌，搅拌釜自转2000rpm，公转30rpm，搅拌45min，搅拌过程真空度-85KPa，搅拌过程中开启循环冷却水，得到第四浆料，再调节第四浆料的粘度，开启反转搅拌，公转15rpm，搅拌15min，搅拌过程真空度-85KPa,开启循环冷却水，得到负极浆料。
将上述负极浆料涂覆在铜箔上，经碾压，分切，得到负极片。将正极铝极耳和负极镍极耳分别焊接在正极片和负极片上。将隔膜间隔放置在正极片和负极片之间，接着对隔膜、正极片和负极片进行卷绕、包装和真空烘烤，接着注入电池电解液，得到电池半成品。将电池半成品进行预充和夹具夹紧烘烤、真空二次抽气和二次封装，得到成品电池。
下面介绍实施例1～4制备的电池和对比例1～3制备的电池的电解液性能测试。
电解液性能测试：
1、电池常温循环性能测试：在25℃下，将分容后的电池，将分容后的电池按0.5C恒流恒压充至4.2V，截止电流0.05C，然后按0.5C恒流放电至3.0V，依此循环，充/放电500次循环后计算第500周次循环容量保持率。计算公式如下：
第500次循环容量保持率(％)＝(第500次循环放电容量/首次循环放电容量)×100％；
2、65℃恒温存储厚度膨胀与容量剩余率测试：首先将电池放在常温下以0.5C循环充放电1次(4.2V～3.0V)，记录电池存储前放电容量C0，然后将电池恒流恒压充电至4.2V满电态，使用游标卡尺测试电池高温存储前的厚度d1(通过直线将上述电池两个对角线分别相连，两条对角线交叉点即为电池厚度测试点)，之后将电池放入65℃恒温箱中存储7天，存储完成后取出电池并测试存储后的电池热厚度d2，计算电池65℃恒温存储7天后电池厚度膨胀率；待电池在室温下冷却24h后，再次将电池以0.5C进行恒流放电至3.0V，记录电池存储后放电容量C1，并计算电池65℃恒温存储7天后容量剩余率，计算公式如下：
65℃存储7天后电池厚度膨胀率＝(d2-d1)/d1*100％；
65℃恒温存储7天后容量剩余率＝C1/C0*100％。
3、电池60℃循环性能测试：在25℃下，将分容后的电池按0.5C恒流恒压充至4.2V，截止电流0.05C，然后按0.5C恒流放电至3.0V，依此循环，充/放电300次循环后计算第300周次循环容量保持率。计算公式如下：
第300次循环容量保持率(％)＝(第300次循环放电容量/首次循环放电容量)×100％；
表1为实施例1-4和对比例1-3中锂离子电池电性能
Figure BDA0002595963780000231
Figure BDA0002595963780000241
由表1中实施例1-4与对比例1-3电性能测试结果比较可知：本发明提供的锂离子电池电解液可以明显提升锂离子电池的循环性能和高温存储后的容量保持率,从而解决了锂离子电池在60℃以上的高温环境中下容易产气，电池容量衰减快等原因所导致得的锂离子电池无法使用或者频繁更换电源问题。
3、对实施例2制备的电池和对比例1制备的电池进行65℃下、以0.5C充放电500周的循环容量保持率测试。测试结果见图1。
其中，电池放电C率，表示充放电快慢的一种量度。例如，所用的容量1小时放电完毕，称为1C放电，2小时放电完毕，则称为1/2＝0.5C放电。即C率的数值越大，则电池放电越快。
从图3可以看出，实施例2制备的电池在65℃下、以0.5C充放电循环300周后容量保持率为95％，而对比例1制备的电池在65℃下、以0.5C充放电循环300周后容量保持率已低于94％，因此，本发明提供的锂离子电池电解液可以明显提升锂离子电池的容量保持率。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种锂离子电池电解液，其特征在于，包括锂盐、添加剂及非水有机溶剂，
所述添加剂包括三(三甲基硅烷)磷酸酯、1,3-丙烯磺酸内酯、甲烷二磺酸亚甲酯、硫酸乙烯酯和碳酸亚乙烯酯。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液，其特征在于，包括如下质量份的各组分：
Figure FDA0002595963770000011
3.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液，其特征在于，所述锂盐包括六氟磷酸锂、双(三氟甲基磺酰)亚胺锂和双草酸硼酸锂中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的锂离子电池电解液，其特征在于，所述锂盐还包括双氟甲基磺酰亚胺锂、甲烷二磺酸亚甲酯锂、二氟草酸硼酸锂、二氟双丙二酸硼酸锂和四氟硼酸锂中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液，其特征在于，所述非水有机溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和环丁砜中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的锂离子电池电解液，其特征在于，所述非水有机溶剂还包括碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、亚硫酸乙烯酯、亚硫酸丙烯酯、亚硫酸二甲酯、亚硫酸二乙酯、二甲基亚砜和己二腈中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液，其特征在于，所述添加剂还包括氟代醚和氟代碳酸乙烯酯。
8.一种锂离子电池电解液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和环丁砜进行混合操作，得到第一混合液，其中，碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯和环丁砜的质量比例为(4～6)：(2～4)：(1～3)；
将锂盐与所述第一混合溶液进行混合操作，得到第二混合溶液，其中，锂盐和所述第一混合溶液的质量比例为(12～15)：(60～90)；
将三(三甲基硅烷)磷酸酯、1,3-丙烯磺酸内酯、甲烷二磺酸亚甲酯、硫酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯与所述第二混合溶液进行混合操作，得到所述锂离子电池电解液，其中，三(三甲基硅烷)磷酸酯、1,3-丙烯磺酸内酯、甲烷二磺酸亚甲酯、硫酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯与所述第二混合溶液的质量比例为(1～10)：(2～3)：(3～5)：(4～6)：(4～6)：(72～105)。
9.一种锂离子电池，其特征在于，包括如权利要求1～8中任一所述的锂离子电池电解液。
10.一种锂离子电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供正极浆料、负极浆料、铝箔、铜箔、隔膜、铝塑包装膜、正极极耳和负极极耳；其中，所述正极浆料包括正极活性物质、粘结剂、第一导电剂、添加剂、溶剂和第二导电剂，所述负极浆料包括负极活性物质、导电剂、羧甲基纤维素钠干粉、聚丙烯腈-丙烯酸钠份和多元共聚物；
将正极浆料涂覆在铝箔上，经碾压，分切，得到正极片；
将负极浆料涂覆在铜箔上，经碾压，分切，得到负极片；
将正极铝极耳和负极镍极耳分别焊接在正极片和负极片上；
将隔膜间隔放置在正极片和负极片之间，接着对隔膜、正极片和负极片进行卷绕、包装和真空烘烤，接着注入如权利要求9所述的锂离子电池电解液的制备方法制备得到的锂离子电池电解液，得到电池半成品；
将电池半成品进行预充及夹具夹紧烘烤、真空二次抽气和二次封装，得到成品锂离子电池。
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Denomination of invention: Electrolyte and its preparation method, as well as lithium-ion battery and its preparation method

Effective date of registration: 20230721

Granted publication date: 20210903

Pledgee: Meixian Sub branch of Postal Savings Bank of China Co.,Ltd.

Pledgor: MEIZHOU LIANGNENG NEW ENERGY TECHNOLOGY CO.,LTD.

Registration number: Y2023980049324