CN113270643A - 一种锂离子电池电解液及含有该电解液的锂离子电池 - Google Patents

一种锂离子电池电解液及含有该电解液的锂离子电池 Download PDF

Info

Publication number
CN113270643A
CN113270643A CN202110481700.7A CN202110481700A CN113270643A CN 113270643 A CN113270643 A CN 113270643A CN 202110481700 A CN202110481700 A CN 202110481700A CN 113270643 A CN113270643 A CN 113270643A
Authority
CN
China
Prior art keywords
electrolyte
lithium
lithium ion
ion battery
carbonate
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.)
Pending
Application number
CN202110481700.7A
Other languages
English (en)
Inventor
吴凯卓
尚晓锋
王美
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.)
Chaoyang Guangda Chemical Co ltd
Original Assignee
Chaoyang Guangda Chemical 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 Chaoyang Guangda Chemical Co ltd filed Critical Chaoyang Guangda Chemical Co ltd
Priority to CN202110481700.7A priority Critical patent/CN113270643A/zh
Publication of CN113270643A publication Critical patent/CN113270643A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

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
    • H01M10/0567—Liquid materials characterised by the additives
    • 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
    • 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
    • H01M10/0568—Liquid materials characterised by the solutes
    • 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
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • 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
    • 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)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本发明提供了一种锂离子电池电解液及含有该电解液的锂离子电池，属于锂离子电池技术领域。本发明所述锂离子电池电解液，包括：锂盐、多元有机溶剂、成膜添加剂、SEI膜形态修饰剂和浸润添加剂，所述锂盐选自六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、双氟磺酰亚胺锂、二草酸硼酸锂中至少两种混合，所述锂盐在电解液中的浓度为0.75～1.5mol/L。本发明的锂离子电池循环寿命长、55℃高温存储性能和循环寿命好，低温性能优异，满足电动客车实际运行时对动力电池各项性能的要求。

Description

一种锂离子电池电解液及含有该电解液的锂离子电池
本申请为2017年8月28日提交中国专利局、申请号为 CN201710799506.7、发明名称为“一种锂离子电池电解液及含有该电解液 的锂离子电池”的中国专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种锂离子电池电解液及含 有该电解液的锂离子电池。
背景技术
新能源汽车包括混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机 汽车和其它新能源汽车。具有循环寿命长、比能量高、工作电压高、无记忆效应、 环境友好等优点的锂离子电池在中国新能源汽车领域迎来巨大的市场机遇。
具有橄榄石结构的磷酸铁锂具有循环寿命长、安全性能好、高温性能稳 定以及成本相对较低等优势，在安全性要求极高的电动客车领域占据着主导 地位，并占据着一部分电动乘用车的市场份额。然而磷酸铁锂也存在着压实 密度低、低温性能恶劣的缺点，这严重制约着磷酸铁锂电动客车的推广应用。
四部委联合下发的《促进汽车动力电池产业发展行动方案》中将提高动 力电池的能量密度作为锂离子电池重点发展的目标之一，并确定了关键指标 和时间节点。为满足能量密度的要求，高压实磷酸铁锂是发展趋势，而高压 实会使电解液注液困难，材料浸润性急剧下降，有一些电极接触不到电解液， 使电池有用的界面变小，阻抗上升，最终导致电池的性能下降。
国家标准《电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法》规定锂离子 蓄电池低温性能的检测标准是：在-20℃±2℃下以1C电流放电，其放电容量 不低于初始容量的70％。现有磷酸铁锂低温电解液专利多以0.2C或者0.5C 的倍率放电，不能满足低温环境下电动汽车的实际运行要求。这严重制约了 电动客车在冬季寒冷环境或者高寒地区的推广。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种锂离子电池电解液及含有该 电解液的锂离子电池。所述含有该电解液的锂离子电池注液容易，并且具有 低温放电性能优异、高温循环性能理想、常温循环寿命长的特点。本发明的 技术方案为：
一种锂离子电池电解液，包括：
锂盐、多元有机溶剂、成膜添加剂、SEI膜形态修饰剂和浸润添加剂， 所述锂盐选自六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、双氟磺酰亚胺锂、 二草酸硼酸锂中至少两种混合，所述锂盐在电解液中的浓度为 0.75～1.5mol/L。
进一步地，所述多元有机溶剂选自碳酸酯有机溶剂中的一种或几种和羧 酸酯有机溶剂中的一种或几种混合，所述多元有机溶剂的含量占电解液总 重量的50～90％。
进一步地，所述碳酸酯有机溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二 甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯，所述碳酸酯有机溶剂的含量为电解液总 重量的20～85％。
进一步地，所述羧酸酯有机溶剂包括乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、 丙酸甲酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯，所述羧酸酯有机溶剂的含量为电解液总重 量的15～70％。
进一步地，所述成膜添加剂选自碳酸亚乙烯酯、亚硫酸乙烯酯、亚硫酸 丙烯酯、硫酸乙烯酯、1,3-丙磺酸内脂、甲烷二磺酸亚甲环酯中的一种或几 种。
进一步地，所述成膜添加剂的含量为电解液总重量的0.1～5％。
进一步地，所述SEI膜形态修饰剂选自12-冠-4-醚、15-冠-5-醚、碳酸钠、 氯化锂、碳酸钾中的一种或几种。
进一步地，所述SEI膜形态修饰剂的含量为电解液总重量的0.1～10％。
进一步地，所述浸润添加剂选自氟苯、碳酸二烷基酯、三烷基磷酸酯、 氟代碳酸乙烯酯中的一种或几种。
进一步地，所述浸润添加剂的含量为电解液总重量的0.1～2％。
一种锂离子电池，所述锂离子电池包括上述锂离子电池电解液。
本发明的有益效果为：本发明的锂离子电池电解液采用的共混锂盐具有 热稳定性好、不易产生HF、高低温性能优异的特性，能够有效提高含有该 电解液的锂动力电池的整体性能；SEI膜形态修饰剂可以有效改善SEI膜的 成分，降低电池循环过程中SEI膜的增厚速率，防止电池高温存储和循环过 程中对SEI膜的破坏，提高了锂电池常温与高温的循环寿命；浸润添加剂能 显著提升电解液对电池极片的润湿能力、有效降低电池界面阻抗、提高Li+离子在SEI膜中的扩散速度，同时降低电池注液工序的难度。本发明的锂离 子电池循环寿命长、55℃高温存储性能和循环寿命好，低温性能优异，满足 电动客车实际运行时对动力电池各项性能的要求。
附图说明
图1为本发明实施例1的20Ah锂离子电池在室温及低温下1C倍率的 放电曲线；
图2为本发明实施例1的1.4Ah锂离子电池在常温的循环寿命曲线，充 放电电流均为1C；
图3为本发明实施例1的1.4Ah锂离子电池在55℃高温的循环寿命曲 线，充放电电流均为1C。
具体实施方式
本发明提供了一种锂离子电池电解液，包括：
锂盐、多元有机溶剂、成膜添加剂、SEI膜形态修饰剂和浸润添加剂， 所述锂盐选自六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、双氟磺酰亚胺锂、 二草酸硼酸锂中至少两种混合，所述锂盐在电解液中的浓度为0.75～1.5mol/L。
需要说明地是，在常规的LiPF6锂离子电池电解液中，由于LiPF6易水 解产生HF且热稳定性不好，对电池的性能有不利影响，比如：高温分解产 生气体使电池胀气对安全性能不利，水解产生的HF会使电池循环性能迅速 恶化。为了有效解决该问题，本发明实施例提供的锂离子电池电解液，采用 共混锂盐的方式，并且共混锂盐在六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、二氟草酸硼酸 锂、双氟磺酰亚胺锂、二草酸硼酸锂中选择至少两种共混，可大大降低LiPF6的摩尔浓度乃至不采用LiPF6，这类共混锂盐具有热稳定性好、不易产生HF、 高低温性能优异的特性，能够有效提高锂动力电池的整体性能。
进一步地，为了进一步提高电解液的性能，本发明实施例提供的多元有 机溶剂选自碳酸酯有机溶剂中的一种或几种和羧酸酯有机溶剂中的一种或 几种混合。通过在体系中引入熔点低、沸点高、黏度低的羧酸酯溶剂，可有 效降低电池低温放电时的Li+离子迁移阻抗、提高电解液的电导率、提升电 池的初始放电平台，确保锂电池可以在-50℃具有可行的放电容量，极大拓 展了磷酸铁锂电池的工作温度范围。所述多元有机溶剂的含量占电解液总重 量的50～90％。
可选地，所述碳酸酯有机溶剂包括碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、 碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)，所述碳酸酯有 机溶剂的含量为电解液总重量的20～85％。
可选地，所述羧酸酯有机溶剂包括乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙 酸甲酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯，所述羧酸酯有机溶剂的含量为电解液总重量 的15～70％。
进一步地，本发明实施例提供的锂离子电池电解液，所述成膜添加剂选 自碳酸亚乙烯酯(VC)、亚硫酸乙烯酯(ES)、亚硫酸丙烯酯(TMS)、硫酸乙烯 酯(DTD)、1,3-丙磺酸内脂(PS)、甲烷二磺酸亚甲环酯(MMDS)中的一种或 几种。
为了进一步提高电解液的性能，所述成膜添加剂的含量为电解液总重量 的0.1～5％。
进一步地，本发明实施例提供的锂离子电池电解液，所述SEI膜形态修 饰剂选自12-冠-4-醚、15-冠-5-醚、碳酸钠、氯化锂、碳酸钾中的一种或几种。 这几种SEI膜形态修饰剂可以有效改善SEI膜的成分，降低电池循环过程中 SEI膜的增厚速率，防止电池高温存储和循环过程中对SEI膜的破坏，从而 提高锂电池常温与高温的循环寿命。
为了进一步提高电解液的性能，所述SEI膜形态修饰剂的含量为电解液 总重量的0.1～10％。
进一步地，本发明实施例提供的锂离子电池电解液，所述浸润添加剂选 自氟苯、碳酸二烷基酯、三烷基磷酸酯、氟代碳酸乙烯酯(FEC)中的一种或 几种。这几种浸润添加剂能显著提升电解液对电池极片的润湿能力、有效降 低电池界面阻抗、提高Li+离子在SEI膜中的扩散速度，同时降低电池注液 工序的难度。
为了进一步提高电解液的性能，所述浸润添加剂的含量为电解液总重量 的0.1～2％。
本发明还提供了一种锂离子电池，所述锂离子电池包括上述锂离子电池 电解液。
本发明实施例提供的锂离子电池可以采用公知的用于制备锂离子电池 的方法利用上述锂离子电池电解液进行制备。由于本发明只涉及对锂离子电 池电解液的改进，因此对锂离子电池的其它结构和组成无特别限制。
本发明的锂离子电池电解液采用的共混锂盐具有热稳定性好、不易产生 HF、高低温性能优异的特性，能够有效提高含有该电解液的锂动力电池的整 体性能；SEI膜形态修饰剂可以有效改善SEI膜的成分，降低电池循环过程 中SEI膜的增厚速率，防止电池高温存储和循环过程中对SEI膜的破坏，提 高了磷酸铁锂电池常温与高温的循环寿命；浸润添加剂能显著提升电解液对 电池极片的润湿能力、有效降低电池界面阻抗、提高Li+离子在SEI膜中的 扩散速度，同时降低电池注液工序的难度。本发明的锂离子电池循环寿命长、 55℃高温存储性能和循环寿命好，低温性能优异，满足电动客车实际运行时 对动力电池各项性能的要求。
实施例1
锂离子电池电解液的制备：将EC、EMC、DEC、丙酸甲酯按照体积比 为18/40/15/20混合均匀，其中EC、EMC、DEC占电解液总质量的59％， 丙酸甲酯占电解液总质量的18％，加入LiPF6和双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)，使 两者在电解液中的浓度分别为0.85mol/L和0.2mol/L，添加占电解液总质量 1.5％的VC、0.5％的碳酸钾和2.0％的氟代碳酸乙烯酯(FEC)，即制得最终电 解液产品。
锂离子电池的制备：采用公知的制备锂离子电池的方法，利用本实施例 制备的电解液制备20Ah和1.4Ah的磷酸铁锂离子电池。图1～3提供了本实 施例的锂离子电池的放电曲线和循环寿命曲线。通过图1～3可以看出，应用 此实施例的磷酸铁锂电池高温和常温循环性能以及低温放电性能都很优异。 磷酸铁锂电池的常温循环寿命超过2500周，55℃高温循环寿命达到800周， 并将其低温适用温域拓展到了-50℃，满足电动客车在我国高寒地区或冬季 寒冷环境的实际运行要求。
实施例2
锂离子电池电解液的制备：将EC、EMC、PC、乙酸丁酯按照体积比为 15/30/18/40混合均匀，其中EC、EMC、PC占电解液总质量的51％，乙酸 丁酯占电解液总质量的37％，加入LiPF6和LiBF4，使两者在电解液中的浓 度分别为0.95mol/L和0.25mol/L，添加占电解液总质量1.5％的VC、0.8％ 的硫酸乙烯酯、1.0％的12-冠-4-醚和0.5％的氟苯，即制得最终电解液产品。
锂离子电池的制备：采用公知的制备锂离子电池的方法，利用本实施例 制备的电解液制备20Ah和1.4Ah的磷酸铁锂离子电池。
实施例3
锂离子电池电解液的制备：将EC、DMC、DEC、甲酸甲酯按照体积比 为17/35/15/43混合均匀，其中EC、DMC、DEC占电解液总质量的48％， 甲酸甲酯占电解液总质量的39％，加入LiPF6和二氟草酸硼酸锂(LiODFB)， 使两者在电解液中的浓度分别为0.65mol/L和0.45mol/L，添加占电解液总 质量1.0％的亚硫酸乙烯酯、0.5％的硫酸乙烯酯、0.7％的15-冠-5-醚和1.0％ 的碳酸二烷基酯，即制得最终电解液产品。
锂离子电池的制备：采用公知的制备锂离子电池的方法，利用本实施例 制备的电解液制备20Ah和1.4Ah的磷酸铁锂离子电池。
实施例4
锂离子电池电解液的制备：将EC、DMC、PC、乙酸乙酯按照体积比为 16/20/16/50混合均匀，其中EC、DMC、PC占电解液总质量的39％，乙酸 乙酯占电解液总质量的46％，加入LiPF6和二草酸硼酸锂(LiBOB)，使两者 在电解液中的浓度分别为1.0mol/L和0.2mol/L，添加占电解液总质量1.5％ 的甲烷二磺酸亚甲酯、1.0％的PS、3.0％的碳酸钠和1.0％的FEC，即制得最 终电解液产品。
锂离子电池的制备：采用公知的制备锂离子电池的方法，利用本实施例 制备的电解液制备20Ah和1.4Ah的磷酸铁锂离子电池。
实施例5
锂离子电池电解液的制备：将EC、EMC、DMC、丁酸甲酯按照体积比 20/30/20/20混合均匀，其中EC、DMC、DEC占电解液总质量的67％，甲酸 甲酯占电解液总质量的17％，加入LiPF6、LiODFB和LiBF4，使三者在电 解液中的浓度分别为0.8mol/L、0.2mol/L和0.2mol/L，添加占电解液总质量 2.0％的VC、1.0％的亚硫酸丙烯酯、0.8％的碳酸钾、1.5％的三烷基磷酸酯， 即制得最终电解液产品。
锂离子电池的制备：采用公知的制备锂离子电池的方法，利用本实施例 制备的电解液制备20Ah和1.4Ah的磷酸铁锂离子电池。
对比例1
锂离子电池电解液的制备：将EC、EMC、DMC按照体积比30/50/20 混合均匀，有机溶剂占电解液总质量的81％，加入LiPF6，使其在电解液中 的浓度为1.25mol/L，添加占电解液总质量2.0％的VC，即制得最终电解液 产品。
锂离子电池的制备：采用公知的制备锂离子电池的方法，利用对比例1 制备的电解液制备20Ah和1.4Ah的磷酸铁锂离子电池。
对比例2
锂离子电池电解液的制备：将EC、EMC、DEC按照体积比30/40/30混 合均匀，有机溶剂占电解液总质量的83％，加入LiPF6，使其在电解液中的 浓度为1.2mol/L，添加占电解液总质量1.5％的VC和1.0％的PS，即制得最 终电解液产品。
锂离子电池的制备：采用公知的制备锂离子电池的方法，利用对比例2 制备的电解液制备20Ah和1.4Ah的磷酸铁锂离子电池。
对比例3
锂离子电池电解液的制备：将EC、EMC、DMC、PC按照体积比20/40/32/8 混合均匀，有机溶剂占电解液总质量的84％，加入LiPF6，使其在电解液中 的浓度为1.1mol/L，添加占电解液总质量2.0％的VC和1.5％的PS，即制得 最终电解液产品。
锂离子电池的制备：采用公知的制备锂离子电池的方法，利用对比例3 制备的电解液制备20Ah和1.4Ah的磷酸铁锂离子电池。
下面针对实施例1～5和对比例1～3的电解液和锂离子电池进行性能测 试：
(1)相同条件下，测量电解液与锂离子电池中磷酸铁锂正极片的接触角。
(2)对实施例1～5和对比例1～3的20Ah的磷酸铁锂离子电池进行高低温 试验。
电池低温放电性能的测试方法为：在室温下将磷酸铁锂电池以1C电流 采取先恒流充电至3.65V再恒压充电的方式充满电，然后以1C电流放电至 2.0V，记录放电容量；然后重复以上充电步骤，将充满电的电池置于高低温 试验交变箱中，设定温度为低温试验温度，静置24h后以1C电流放电至2.0V， 记录电池低温放电容量。
电池高温性能的测试方法为：在室温下将磷酸铁锂电池以1C电流采取 先恒流充电至3.65V再恒压充电的方式充满电，然后以1C电流放电至2.0V， 记录放电容量；然后重复以上充电步骤，将磷酸铁锂电池置于高低温试验交 变箱中，设定温度为55℃，静置7d后以1C电流放电至2.0V，记录电池放 电容量。再于室温环境下重复以上充放电步骤，记录电池的容量恢复率。
(3)将实施例1～5和对比例1～3的1.4Ah的磷酸铁锂电池进行常温循环寿 命检测和55℃高温循环寿命检测，充放电电流均设置为1C。
表1对比例1～3和实施例1～5的高低温性能、循环性能与浸润性能
Figure BDA0003049508220000091
表1为对比例1～3和实施例1～5的磷酸铁锂离子电池的低温放电性能、 高温存储性能、高温容量恢复能力和浸润性能。可以看出，本发明的磷酸铁 锂离子电池的低温放电性能、高温存储性能、高温容量恢复能力和浸润性能 比现有的磷酸铁锂离子电池的要优异很多。
上述结果表明，混合锂盐、羧酸酯溶剂、浸润添加剂、SEI膜形态修饰 剂的合理搭配可以有效改善磷酸铁锂动力电池的各项电化学性能、循环性能 及浸润能力。
以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，并不用于限制本发明，在本 发明精神和原则范围内所做的任何修改、替换和改进，均应包含在本发明 的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种锂离子电池电解液，其特征在于，包括：
锂盐、多元有机溶剂、成膜添加剂、SEI膜形态修饰剂和浸润添加剂；
所述锂盐选自六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、双氟磺酰亚胺锂和二草酸硼酸锂中至少两种混合，所述锂盐在电解液中的浓度为1.05～1.2mol/L；
所述多元有机溶剂选自碳酸酯有机溶剂中的一种或几种和羧酸酯有机溶剂中的一种或几种混合，所述多元有机溶剂的含量占电解液总重量的50～90％；所述羧酸酯有机溶剂包括甲酸甲酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯，所述羧酸酯有机溶剂的含量为电解液总重量的15～70％；
所述成膜添加剂选自亚硫酸乙烯酯、硫酸乙烯酯和甲烷二磺酸亚甲环酯中的一种或几种；所述成膜添加剂的含量为电解液总重量的0.1～5％；
所述SEI膜形态修饰剂选自12-冠-4-醚、15-冠-5-醚和氯化锂中的一种或几种，其含量为电解液总重量的0.1～10％；
所述浸润添加剂选自氟苯、碳酸二烷基酯和三烷基磷酸酯中的一种或几种，其含量为电解液总重量的0.1～2％。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液，其特征在于，所述碳酸酯有机溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯，所述碳酸酯有机溶剂的含量为电解液总重量的20～85％。
3.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包括权利要求1～2任一项所述的锂离子电池电解液。
CN202110481700.7A 2017-08-28 2017-08-28 一种锂离子电池电解液及含有该电解液的锂离子电池 Pending CN113270643A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110481700.7A CN113270643A (zh) 2017-08-28 2017-08-28 一种锂离子电池电解液及含有该电解液的锂离子电池

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110481700.7A CN113270643A (zh) 2017-08-28 2017-08-28 一种锂离子电池电解液及含有该电解液的锂离子电池
CN201710799506.7A CN107546415A (zh) 2017-08-28 2017-08-28 一种锂离子电池电解液及含有该电解液的锂离子电池

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710799506.7A Division CN107546415A (zh) 2017-08-28 2017-08-28 一种锂离子电池电解液及含有该电解液的锂离子电池

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113270643A true CN113270643A (zh) 2021-08-17

Family

ID=60958133

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710799506.7A Pending CN107546415A (zh) 2017-08-28 2017-08-28 一种锂离子电池电解液及含有该电解液的锂离子电池
CN202110481700.7A Pending CN113270643A (zh) 2017-08-28 2017-08-28 一种锂离子电池电解液及含有该电解液的锂离子电池

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710799506.7A Pending CN107546415A (zh) 2017-08-28 2017-08-28 一种锂离子电池电解液及含有该电解液的锂离子电池

Country Status (1)

Country Link
CN (2) CN107546415A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114976255A (zh) * 2022-06-07 2022-08-30 湖北万润新能源科技股份有限公司 一种电解液及其制备方法、锂离子电池
CN116344943A (zh) * 2023-05-30 2023-06-27 河南新太行电源股份有限公司 一种磷酸锰铁锂电池电解液

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108258301A (zh) * 2018-02-05 2018-07-06 广州天赐高新材料股份有限公司 一种高温循环性能优异的锂离子电池
CN108511800B (zh) * 2018-03-19 2020-08-14 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种超低温锂离子电池电解液及使用该电解液的锂离子电池
CN110343125B (zh) * 2019-03-13 2020-07-21 杉杉新材料（衢州）有限公司 一种低成本制备高纯度定比例混合锂盐的方法以及这种混合锂盐在锂离子电池中的应用
CN111129576A (zh) * 2019-12-20 2020-05-08 山东精工电子科技有限公司 耐高温长循环锂离子电池
CN111769327A (zh) * 2020-06-24 2020-10-13 广东博力威科技股份有限公司 电解液及其制备方法、包含该电解液的高能量密度锂离子电池及其制备方法
CN112421111A (zh) * 2020-10-29 2021-02-26 电子科技大学 一种应用于ncm111锂电池的低温电解液
CN112687951B (zh) * 2020-11-24 2022-06-21 风帆有限责任公司 一种耐低温高电压型软包锂离子电池及其制备方法
CN112838272A (zh) * 2021-01-05 2021-05-25 浙江南都电源动力股份有限公司 一种低温型锂离子电池用电解液及锂离子电池
CN112909340A (zh) * 2021-01-11 2021-06-04 电子科技大学 一种锂离子电池电解液及制备方法、锂离子电池及电动车
CN112993408B (zh) * 2021-01-11 2023-03-10 电子科技大学 电解液及其制备方法、锂离子电池及电动车
CN113903996B (zh) * 2021-09-28 2022-12-09 蜂巢能源科技有限公司 一种电解液体系及其应用
CN113871717A (zh) * 2021-10-29 2021-12-31 湖南法恩莱特新能源科技有限公司 一种锂二次电池用电解液及其制备方法和应用

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1971999A (zh) * 2005-11-24 2007-05-30 比亚迪股份有限公司 电解液、含有该电解液的锂离子电池以及它们的制备方法
CN103208653A (zh) * 2013-03-21 2013-07-17 东莞新能源科技有限公司 一种镍基阴极锂离子电池用电解液及锂离子电池
CN105280942A (zh) * 2014-07-01 2016-01-27 北京好风光储能技术有限公司 一种锂双液流电池
CN105845980A (zh) * 2016-03-30 2016-08-10 宁德时代新能源科技股份有限公司 一种电解液及含有该电解液的锂离子电池
CN106532118A (zh) * 2016-12-08 2017-03-22 成都新柯力化工科技有限公司 一种锂电池电解液三维空间链式成膜添加剂及制备方法
CN106558728A (zh) * 2015-09-30 2017-04-05 比亚迪股份有限公司 一种锂离子电池非水电解液和锂离子电池
CN106848241A (zh) * 2017-02-27 2017-06-13 苏州大学 一种聚合物包覆锂离子电池电极材料的制备方法
CN106920992A (zh) * 2015-12-27 2017-07-04 深圳市沃特玛电池有限公司 一种高倍率容量型动力电池电解液
CN107069089A (zh) * 2016-12-27 2017-08-18 惠州Tcl金能电池有限公司 电解液及锂离子电池

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070031734A1 (en) * 2005-08-02 2007-02-08 Jiang Fan Electrolyte additives for lithium metal and lithium ion rechargeable batteries
CN103943884A (zh) * 2014-04-08 2014-07-23 陈琛 一种锂离子电池电解液
CN105470575B (zh) * 2015-04-30 2018-02-13 万向一二三股份公司 一种宽温度范围电解液及含有该电解液的锂离子电池
US9653755B2 (en) * 2015-06-22 2017-05-16 Wildcat Discovery Technologies, Inc Electrolyte formulations for lithium ion batteries

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1971999A (zh) * 2005-11-24 2007-05-30 比亚迪股份有限公司 电解液、含有该电解液的锂离子电池以及它们的制备方法
CN103208653A (zh) * 2013-03-21 2013-07-17 东莞新能源科技有限公司 一种镍基阴极锂离子电池用电解液及锂离子电池
CN105280942A (zh) * 2014-07-01 2016-01-27 北京好风光储能技术有限公司 一种锂双液流电池
CN106558728A (zh) * 2015-09-30 2017-04-05 比亚迪股份有限公司 一种锂离子电池非水电解液和锂离子电池
CN106920992A (zh) * 2015-12-27 2017-07-04 深圳市沃特玛电池有限公司 一种高倍率容量型动力电池电解液
CN105845980A (zh) * 2016-03-30 2016-08-10 宁德时代新能源科技股份有限公司 一种电解液及含有该电解液的锂离子电池
CN106532118A (zh) * 2016-12-08 2017-03-22 成都新柯力化工科技有限公司 一种锂电池电解液三维空间链式成膜添加剂及制备方法
CN107069089A (zh) * 2016-12-27 2017-08-18 惠州Tcl金能电池有限公司 电解液及锂离子电池
CN106848241A (zh) * 2017-02-27 2017-06-13 苏州大学 一种聚合物包覆锂离子电池电极材料的制备方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114976255A (zh) * 2022-06-07 2022-08-30 湖北万润新能源科技股份有限公司 一种电解液及其制备方法、锂离子电池
CN116344943A (zh) * 2023-05-30 2023-06-27 河南新太行电源股份有限公司 一种磷酸锰铁锂电池电解液
CN116344943B (zh) * 2023-05-30 2023-10-13 河南新太行电源股份有限公司 一种磷酸锰铁锂电池电解液

Also Published As

Publication number Publication date
CN107546415A (zh) 2018-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113270643A (zh) 一种锂离子电池电解液及含有该电解液的锂离子电池
CN110265716B (zh) 一种锂离子电池电解液及锂离子电池
CN109818064B (zh) 一种高温高电压非水电解液及含该非水电解液的锂离子电池
CN111326799A (zh) 一种锂离子电池用阻燃高压电解液及其制备方法
CN107293790B (zh) 一种阻燃锂离子电池及其电解液
CN111653829A (zh) 锂离子电池电解液及锂离子电池
CN105186032A (zh) 一种高电压锂离子电池电解液及使用该电解液的锂离子电池
CN111525190B (zh) 电解液及锂离子电池
CN111180796B (zh) 一种非水电解液及其制备方法和在锂离子电池中的应用
CN112670577A (zh) 一种电解液及其制备方法和锂离子电池
CN103985904A (zh) 改善电池高温性能的锂离子电池非水电解液
CN103441302A (zh) 一种锂离子电池及其电解液
CN106159325A (zh) 一种锂离子电池用低温电解液及低温锂离子电池
CN112331917A (zh) 一种宽温域锂离子电池电解液及其制备方法与应用
CN112054241A (zh) 一种含氟磺酸酯电解液添加剂和含有该添加剂的电解液及锂离子电池
CN101453036A (zh) 一种用于锂离子二次电池的非水电解液及其制备方法
CN111834665B (zh) 一种高镍三元锂离子电池电解液及锂离子电池
CN103682440A (zh) 锂离子电池及其电解液
CN118412537A (zh) 一种用于锂离子电池的新型低温高压电解液及锂离子电池
CN112786968B (zh) 一种磷酸酯基高压阻燃电解液
CN115498265B (zh) 一种电解液及其制备方法和含有其的锂离子电池
CN102055017A (zh) 加环状磺酸内酯和草酰硼酸锂组合物的碳酸酯电解液
CN111129589A (zh) 一种三元高电压锂离子电池非水电解液及其锂离子电池
CN115241531A (zh) 一种适用于低温环境的电解液及其应用
CN111934013B (zh) 一种宽温度范围的锂离子电池电解液

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210817

RJ01 Rejection of invention patent application after publication