CN113707939A - 低阻抗高倍率电解液 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低阻抗高倍率电解液，包括有溶剂、锂盐和添加剂；所述添加剂包括有成膜添加剂；所述成膜添加剂为氟代碳酸乙烯酯；所述锂盐为1.00～2.50mol/L的六氟磷酸锂。本发明的有益效果是：本发明提到的方案能够满足高倍率型电池的性能要求，且不含碳酸亚乙烯酯，可有效的降低成本。
Description
技术领域
本发明涉及电解液技术领域，特别是低阻抗高倍率电解液。
背景技术
现有电解液分为多种类型，容量型、倍率型、高低温型和动力型等等。其中，倍率型电解液主要适用于电动工具锂电池，根据电动工具的使用条件可分为普通倍率型和高倍率型。一般情况下，普通倍率型放电倍率为3C～5C，高倍率型放电倍率为8C～10C。
在高倍率型电解液成分设计过程中，除了选择合适的溶剂比例以及锂盐含量外，须添加1～3份的碳酸亚乙烯酯(VC)。在首次充电过程中，VC的主要作用是在负极参与生成固体电解质隔膜(SEI膜)，其反应产物主要为碳酸锂，这类SEI膜相对稳固，能够负担得起大量锂离子同时穿过。但是由于石墨负极嵌锂过程中会产生体积膨胀，脱锂时又会导致体积收缩，在电池循环不断嵌锂脱锂过程中，石墨负极体积不断变化，VC成膜韧性较差，SEI膜会被破坏，裸露出的新鲜负极会促进残余的VC与VC分解产生的自由基发生聚合反应，从而在SEI膜破坏处生成聚合VC，导致电池的阻抗增加。
另一方面，2021年6月，VC的市场价已由2021年初的12万元/吨上涨至36万元/吨，VC的供不应求严重拉升了高倍率电解液的成本，限制了高倍率型电解液的产量，阻碍了锂电化进程。
但VC是成膜过程中重要的成膜添加剂，VC的分解机理为自由基聚合，反应产物为CO2和聚合物，CO2则会进一步在负极表面发生反应，生成Li2CO3，这些产物形成的网状物具有韧性，在电极表面稳定性好，对电池性能的改善效果十分明显，如果在成膜添加剂中不使用VC，则会导致电池长期循环性的不稳定；因此如何在避免使用VC的同时保证高倍率型电解液的稳定，成为咎待解决的技术难题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供低阻抗高倍率电解液。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种低阻抗高倍率电解液，包括有溶剂、锂盐和添加剂；所述添加剂包括有成膜添加剂和功能添加剂；所述成膜添加剂为氟代碳酸乙烯酯；所述锂盐为1.00～2.50mol/L的六氟磷酸锂；
进一步的，所述溶剂包括有所述溶剂包括有碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯和碳酸二乙酯中的多种；
进一步的，若电池类型为钢壳电池，则按照重量份数，溶剂包括有20～25份的碳酸乙烯酯、8～15份的碳酸甲乙酯和65～75份的碳酸二甲酯；成膜剂添加剂为6～8份的氟代碳酸乙烯酯；锂盐为1.45mol/L的六氟磷酸锂；
进一步的，若电池类型为软包电池，则按照重量份数，溶剂包括有25～35份的碳酸乙烯酯、25～35份的碳酸甲乙酯和25～35份的碳酸二乙酯；成膜剂添加剂为6～8份的氟代碳酸乙烯酯；锂盐为1.45mol/L的六氟磷酸锂；
碳酸乙烯酯具有极高的介电常数，可带来极高的电导率，有利于大倍率放电，因此碳酸乙烯酯是必选溶剂；碳酸甲乙酯熔点为～55℃左右，有极佳的低温效果，可作为温度调节剂使用；碳酸二甲酯具有较高的介电常数和较低的粘度，也能带来高的电导率，但是其沸点为90℃左右，高温下容易蒸发气化导致胀气，因此软包电池不考虑使用碳酸二甲酯；碳酸二乙酯导电性能略差，但是可带来较好的温度适应性，因此作为调节型溶剂使用在软包电池中。
进一步的，所述添加剂还包括有0.5～1份的1,3-丙烷磺内酯；
进一步的，所述添加剂还包括有1～2份的联苯；
进一步的，所述添加剂还包括有0.5～1份的二氟草酸硼酸锂；
进一步的，所述添加剂还包括有0.5～1份的双氟磺酰亚胺锂；
更进一步的技术方案是，所述低阻抗高倍率电解液采用如下制备方法制备：
(1)按照重量份数，加入碳酸乙烯酯，然后加入份碳酸二甲酯或碳酸二乙酯，搅拌30～60min直至碳酸乙烯酯全部溶解，再加入碳酸甲乙酯，搅拌30～60min直至混合均匀；
(2)按照1.45mol/L的量添加六氟磷酸锂，按照10g/min的速度向溶剂中添加锂盐，整个过程中保持溶剂不断搅拌；
(3)加入添加剂，搅拌30～60min；本步骤中，若要求存储性能可加选1,3-丙烷磺内酯，若要求过充性能可加选联苯，若要求循环性能可加选二氟草酸硼酸锂，若要求低温放电性能可加选二氟磷酸锂，软包电池若要求15C超大倍率可加选双氟磺酰亚胺锂。若电池要求存储性能可加入0.5～1.5％的1,3-丙烷磺内酯，若要求过充性能可加入1～2％联苯，若要求循环性能可加入0.5～1％二氟草酸硼酸锂，若要求低温放电性能可加入0.5～1％二氟磷酸锂，软包电池若要求15C超大倍率可加入0.5～1％双氟磺酰亚胺锂。
(4)装瓶封口。
本发明具有以下优点：
1、本发明提到的方案能够满足高倍率型电池的性能要求，且不含碳酸亚乙烯酯，可有效的降低成本；
2、本发明在成膜添加剂中不使用碳酸亚乙烯酯的前提下，配合溶剂、锂盐和其他功能添加剂，能够满足高倍率电解液在使用过程中的成膜要求，同时降低内阻，提高电池的综合性能；
3、在不含LiPF6的FEC溶剂中，正极的过渡金属元素溶解几乎可以忽略，LiPF6能够促进FEC在高温下分解产生HF这一反应；而FEC在路易斯酸的作用下可能会脱去HF，产生VC，同时产生HF、H3OPF6、HPO2F2、H2PO3F和H3PO4；本发明通过控制FEC的添加量和LiPF6的浓度，将生成VC的量和HF的量达到一个性能平衡，就能够在满足成膜的条件下将正极过渡金属的溶解降低到可接受范围；
4、本发明采用LiPF6作为锂盐，同时锂盐也起到添加剂作用，由于LiPF6在一定条件下可能促进FEC的分解，产生的HF具有酸性，可能引起正极材料中的过渡金属溶解，降低电池的容量，降低电池的存储、自放电性能，有效弥补由避免使用VC带来的性能欠缺。
附图说明
图1为钢壳电池内阻实验结果箱线图。
图2为钢壳电池内阻实验结果直方图。
图3为钢壳电池容量实验结果箱线图。
图4为钢壳电池容量实验结果直方图。
图5为钢壳电池循环性能实验结果图。
图6为钢壳电池容量保持率和恢复率实验结果图。
图7为钢壳电池内阻变化率和电压变化率实验结果图。
图8为钢壳电池低温性能实验结果图。
图9为软包电池循环性能实验结果图。
图10为软包电池低温性能实验结果图。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施方式的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：一种低阻抗高倍率电解液，包括有溶剂、锂盐和添加剂；所述添加剂包括有成膜添加剂；所述成膜添加剂为氟代碳酸乙烯酯；所述溶剂包括有所述溶剂包括有碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯和碳酸二乙酯中的多种；所述锂盐为1.00～2.50mol/L的六氟磷酸锂；；
电池类型为钢壳电池，则按照重量份数，溶剂包括有20～25份的碳酸乙烯酯、8～15份的碳酸甲乙酯和65～75份的碳酸二甲酯；成膜剂添加剂为6～8份的氟代碳酸乙烯酯；
上述电解液采用如下制备方法制备：
(1)按照重量份数，加入碳酸乙烯酯，然后加入份碳酸二甲酯或碳酸二乙酯，搅拌30～60min直至碳酸乙烯酯全部溶解，再加入碳酸甲乙酯，搅拌30～60min直至混合均匀；
(2)按照1.45mol/L的量添加六氟磷酸锂，按照10g/min的速度向溶剂中添加锂盐，整个过程中保持溶剂不断搅拌；
(3)加入添加剂，搅拌30～60min；
(4)装瓶封口。
本实施例提到的方案能够满足高倍率型电池的性能要求，且不含碳酸亚乙烯酯，可有效的降低成本；本发明在成膜添加剂中不使用碳酸亚乙烯酯的前提下，配合溶剂、锂盐和其他功能添加剂，能够满足高倍率电解液在使用过程中的成膜要求，同时降低内阻，提高电池的综合性能；在不含LiPF6的FEC溶剂中，正极的过渡金属元素溶解几乎可以忽略，LiPF6能够促进FEC在高温下分解产生HF这一反应；而FEC在路易斯酸的作用下可能会脱去HF，产生VC，同时产生HF、H3OPF6、HPO2F2、H2PO3F和H3PO4；本发明通过控制LiPF6浓度和FEC的添加量，将生成VC的量和HF的量达到一个性能平衡，就能够在满足成膜的条件下将正极过渡金属的溶解降低到可接受范围；本发明采用六氟磷酸锂作为锂盐，同时锂盐也起到添加剂作用，由于LiPF6在一定条件下可能促进FEC的分解，产生的HF具有酸性，可能引起正极材料中的过渡金属溶解，降低电池的容量，降低电池的存储、自放电性能，有效弥补由避免使用VC带来的缺陷。
实施例2：钢壳电池：正极镍钴锰酸锂(Ni：Co：Mn＝5:2:3)，负极人造石墨，容量2000mAh，倍率10C，注液量5.6±0.15g；
方案二：采用和实施例1相同的方法制备电解液，且电解液组成为：碳酸乙烯酯20份，碳酸二甲酯65份，碳酸甲乙酯10份，六氟磷酸锂1.45mol/L，氟代碳酸乙烯酯7份。
实施例3：方案三：采用和实施例2相同的钢壳电池结构，以及和实施例2相同的方法制备电解液，区别仅在于，电解液中还包括有1,3-丙烷磺内酯1份。
实施例4：方案四：采用和实施例2相同的钢壳电池结构，以及和实施例2相同的方法制备电解液，区别仅在于，电解液中还包括有联苯1份。
实施例5：方案五：采用和实施例2相同的钢壳电池结构，以及和实施例2相同的方法制备电解液，区别仅在于，电解液中还包括有二氟草酸硼酸锂1份。
实施例6：方案六：采用和实施例2相同的钢壳电池结构，以及和实施例2相同的方法制备电解液，区别仅在于，电解液中还包括有二氟磷酸锂1份。
对照例1：方案一：采用和实施例2相同的钢壳电池结构，以及和实施例2相同的方法制备电解液，区别仅在于，电解液中的成膜添加剂为碳酸亚乙烯酯1.5份和氟代碳酸乙烯酯3份。
将实施例2～6和对照例1进行钢壳电池内阻实验，其结果如图1和2所示。
化成后，对照例1方案一的内阻最大，原因是碳酸亚乙烯酯成膜较厚，增大了SEI膜阻抗，表现为电池内阻增大。方案二不含碳酸亚乙烯酯，内阻明显降低。方案三由于1,3-丙烷磺内酯的加入使得内阻比方案二稍高，原因是1,3-丙烷磺内酯成膜特点与碳酸亚乙烯酯十分类似，SEI膜厚度较厚。方案四由于联苯的加入使得内阻也稍高，原因是市面上大部分联苯纯度为99份，其中的杂质由于一些特殊反应会使得电池内阻升高。方案五二氟草酸硼酸锂的加入对内阻没有太大的影响。方案六内阻最低，原因是二氟磷酸锂的特殊成膜成分，二氟磷酸锂成膜更薄，倍率性能更高，内阻相对也更低。
将实施例2～6和对照例1进行钢壳电池容量实验，其结果如图3和4所示。
容量方面，实施例2～6以及对照例1的六组方案几乎没有差异，本次实验中使用的锂盐都是1.45mol/L，锂盐充足的条件下容量的影响因素主要为正负极材料，因此六组方案容量差异不大。
将实施例2～6和对照例1进行钢壳电池循环能实验，其结果如图5所示。
1C充电10C放电循环400周，方案二、三、四、五、六性能均超过方案一，说明不含VC方案完全可以满足钢壳10C循环要求。同时方案五循环性能最好，说明二氟草酸硼酸锂显著改善了循环性能。
将实施例2～6和对照例1进行钢壳电池储能性实验，其结果如图6和7所示。
将电池1C/1C循环三周后4.0V常温存储15天。方案一与方案二、四、五、六差异不大，方案三存储性能明显好于其他方案，说明添加1,3-丙烷磺内酯可提高存储性能。
将实施例2～6和对照例1进行钢壳电池过充实验，其结果如表1所示。
表1实施例2～6和对照例1过充性能结果
| 实施例 | 方案 | 电压/V | 温度/℃ |
| 对照例1 | 方案一 | 4.831 | 50.3 |
| 实施例2 | 方案二 | 4.820 | 51.2 |
| 实施例3 | 方案三 | 4.871 | 50.6 |
| 实施例4 | 方案四 | 4.539 | 45.9 |
| 实施例5 | 方案五 | 4.860 | 50.4 |
| 实施例6 | 方案六 | 4.813 | 51.3 |
每组方案取一致电池进行过充测试，由表1结果可知，方案一、二、三、五、六过充性能几乎没有差异，方案四过充性能更好，说明联苯提高了电池的防过充性能。
将实施例2～6和对照例1进行钢壳电池低温循环实验，其结果如图8所示。
每组方案选取1支电池进行低温～20℃1C/3C循环。本专利中提出的方案二、三、四、五、六与方案一相比都合格，另外方案六低温性能最好，说明二氟磷酸锂的加入改善了低温性能。
实施例7：软包电池：正极镍钴锰酸锂(Ni：Co：Mn＝6:2:2)，负极人造石墨，容量10Ah，倍率10C，注液量39g；
方案二：采用和实施例1相同的方法制备电解液，且电解液组成为：碳酸乙烯酯30份，碳酸二乙酯30份，碳酸甲乙酯30份，六氟磷酸锂1.45mol/L，氟代碳酸乙烯酯7份。
实施例8：方案三：采用和实施例7相同的钢壳电池结构，以及和实施例7相同的方法制备电解液，区别仅在于，电解液中还包括有1,3-丙烷磺内酯1份。
实施例9：方案四：采用和实施例7相同的软包电池结构，以及和实施例7相同的方法制备电解液，区别仅在于，电解液中还包括联苯1份。
实施例10：方案五：采用和实施例7相同的软包电池结构，以及和实施例7相同的方法制备电解液，区别仅在于，电解液中还包括二氟草酸硼酸锂1份。
实施例11：方案六：采用和实施例7相同的软包电池结构，以及和实施例7相同的方法制备电解液，区别仅在于，电解液中还包括二氟磷酸锂1份。
实施例12：方案七：采用和实施例7相同的软包电池结构，以及和实施例7相同的方法制备电解液，区别仅在于，电解液中还包括双氟磺酰亚胺锂1份。
对照例2：方案一：采用和实施例7相同的软包电池结构，以及和实施例7相同的方法制备电解液，区别仅在于，电解液中的成膜添加剂为碳酸亚乙烯酯1.5份和氟代碳酸乙烯酯3份。
将实施例7～12和对照例2进行软包电池低温循环实验，其结果如表2所示。
表2实施例7～12和对照例2软包电池低温循环实验结果
每组方案分别选取一支电池做倍率放电测试，由表2可知，结果显示方案二、三、四、五、六、七的10C和15C倍率性能和方案一差异不大，另外方案七由于双氟磺酰亚胺锂的使用增强了15C放电性能。
将实施例7～12和对照例2进行软包电池储能性能实验，其结果如表3所示。
表3实施例7～12和对照例2软包电池储能性能实验结果
每组取一支电池进行高温存储测试，由表3可知，从荷电保持率和容量恢复率来看，方案二、三、四、五、六、七都合格，另外方案三由于1,3-丙烷磺内酯的加入提高了存储性能；不仅如此，方案三中，1,3-丙烷磺内酯的内阻最低，是因为1,3-丙烷磺内酯有利于碳酸亚乙烯酯的分解成膜反应，并进一步控制碳酸亚乙烯酯的VC生成量和HF生成量，使得VC生成量和HF的生成量、速率相互协调，弥补由于替换VC所带来的成膜缺陷问题；同时通过添加1,3-丙烷磺内酯有利于改善对锂盐浓度要求的严苛性，可适当调节选用锂盐的浓度。
将实施例7～12和对照例2进行软包电池过充性能实验，其结果如表4所示。
表4实施例7～12和对照例2软包电池过充性能实验结果
| 实施例 | 方案 | 电压/V | 温度/℃ | 表现 |
| 对照例2 | 方案一 | 6.3 | 54.6 | 不起火不冒烟不爆炸 |
| 实施例7 | 方案二 | 6.3 | 54.7 | 不起火不冒烟不爆炸 |
| 实施例8 | 方案三 | 6.3 | 55.2 | 不起火不冒烟不爆炸 |
| 实施例9 | 方案四 | 6.3 | 50.4 | 不起火不冒烟不爆炸 |
| 实施例10 | 方案五 | 6.3 | 54.3 | 不起火不冒烟不爆炸 |
| 实施例11 | 方案六 | 6.3 | 55.1 | 不起火不冒烟不爆炸 |
| 实施例12 | 方案七 | 6.3 | 54.7 | 不起火不冒烟不爆炸 |
每组方案取一支电池进行过充测试，由表4可知，提出的方案二、三、四、五、六、七过充性能均合格，另外方案四由于联苯的加入提升了防过充性能。
将实施例7～12和对照例2进行软包电池循环性能实验，其结果如图9所示。
每组取一支电池做1C/1C循环，根据图9可以看出提出的方案二、三、四、五、六、七循环性能都合格，其中方案五由于二氟草酸硼酸锂的加入明显提升了循环性能。
将实施例7～12和对照例2进行软包电池低温性能实验，其结果如图10和表5所示.
表5实施例7～12和对照例2软包电池低温性能实验结果
| 实施例 | 电解液型号 | 放电容量保持率 |
| 实施例11 | 方案六 | 83.7％ |
| 实施例12 | 方案七 | 78.8％ |
| 实施例9 | 方案四 | 72.1％ |
| 实施例10 | 方案五 | 71.0％ |
| 实施例8 | 方案三 | 68.9％ |
| 实施例7 | 方案二 | 68.4％ |
| 对照例2 | 方案一 | 64.6％ |
每组取一支电池进行低温放电测试，根据表5和图10可知，从放电容量来看方案二、三、四五、六、七均合格，另外方案六由于二氟磷酸锂的加入提升了低温性能。
实施例13：一种低阻抗高倍率电解液，包括有溶剂、锂盐和添加剂；所述添加剂包括有成膜添加剂；所述成膜添加剂为氟代碳酸乙烯酯；所述溶剂包括有所述溶剂包括有碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯和碳酸二乙酯中的多种；所述锂盐为2.50mol/L的六氟磷酸锂；
若电池类型为软包电池，则按照重量份数，溶剂包括有35份的碳酸乙烯酯、35份的碳酸甲乙酯和35份的碳酸二乙酯；成膜剂添加剂为8份的氟代碳酸乙烯酯；
上述电解液采用如下制备方法制备：
(1)按照重量份数，加入碳酸乙烯酯，然后加入份碳酸二甲酯或碳酸二乙酯，搅拌30～60min直至碳酸乙烯酯全部溶解，再加入碳酸甲乙酯，搅拌30～60min直至混合均匀；
(2)按照2.50mol/L的量添加六氟磷酸锂，按照10g/min的速度向溶剂中添加锂盐，整个过程中保持溶剂不断搅拌；
(3)加入添加剂，搅拌30～60min；
(4)装瓶封口。
实施例14：一种低阻抗高倍率电解液，包括有溶剂、锂盐和添加剂；所述添加剂包括有成膜添加剂；所述成膜添加剂为氟代碳酸乙烯酯；所述溶剂包括有所述溶剂包括有碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯和碳酸二乙酯中的多种；所述锂盐为1.00mol/L的六氟磷酸锂；
若电池类型为软包电池，则按照重量份数，溶剂包括有25份的碳酸乙烯酯、25份的碳酸甲乙酯和25份的碳酸二乙酯；成膜剂添加剂为6份的氟代碳酸乙烯酯；上述电解液采用如下制备方法制备：
(1)按照重量份数，加入碳酸乙烯酯，然后加入份碳酸二甲酯或碳酸二乙酯，搅拌30～60min直至碳酸乙烯酯全部溶解，再加入碳酸甲乙酯，搅拌30～60min直至混合均匀；
(2)按照1.00mol/L的量添加六氟磷酸锂，按照10g/min的速度向溶剂中添加锂盐，整个过程中保持溶剂不断搅拌；
(3)加入添加剂，搅拌30～60min；
(4)装瓶封口。
实施例15：一种低阻抗高倍率电解液，包括有溶剂、锂盐和添加剂；所述添加剂包括有成膜添加剂；所述成膜添加剂为氟代碳酸乙烯酯；所述溶剂包括有所述溶剂包括有碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯和碳酸二乙酯中的多种；所述锂盐为1.00～2.50mol/L的六氟磷酸锂；
若电池类型为软包电池，则按照重量份数，溶剂包括有30份的碳酸乙烯酯、30份的碳酸甲乙酯和30份的碳酸二乙酯；成膜剂添加剂为7份的氟代碳酸乙烯酯；锂盐为1.45mol/L的六氟磷酸锂；
上述电解液采用如下制备方法制备：
(1)按照重量份数，加入碳酸乙烯酯，然后加入份碳酸二甲酯或碳酸二乙酯，搅拌30～60min直至碳酸乙烯酯全部溶解，再加入碳酸甲乙酯，搅拌30～60min直至混合均匀；
(2)按照1.45mol/L的量添加六氟磷酸锂，按照10g/min的速度向溶剂中添加锂盐，整个过程中保持溶剂不断搅拌；
(3)加入添加剂，搅拌30～60min；
(4)装瓶封口。
实施例16：锂盐LiPF6的浓度对软包电池性能实验结果
软包电池：正极镍钴锰酸锂(Ni：Co：Mn＝6:2:2)，负极人造石墨，容量10Ah，倍率10C，注液量39g；
方案一：采用和实施例2相同的方法制备电解液。
方案二：采用和实施例3相同的方法制备电解液。
方案三：采用和实施例4相同的方法制备电解液。
通过本实施例的结果可知，锂盐的添加浓度对软包电池的电池性能具有较大的影响；通过控制LiPF6浓度和FEC的添加量，将生成VC的量和HF的量达到一个性能平衡，就能够在满足成膜的条件下将正极过渡金属的溶解降低到可接受范围；本发明采用六氟磷酸锂作为锂盐，同时锂盐也起到添加剂作用，由于LiPF6在一定条件下可能促进FEC的分解，产生的HF具有酸性，可能引起正极材料中的过渡金属溶解，降低电池的容量，降低电池的存储、自放电性能，有效弥补由避免使用VC带来的缺陷。当锂盐添加浓度较高，则会影响FEC生成VC的量和HF的量，造成厚度变大，内阻增加，而当锂盐添加浓度，则会产生稀释作用，导致影响电池的放电性能。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种低阻抗高倍率电解液，其特征在于：包括有溶剂、锂盐和添加剂；所述添加剂包括有成膜添加剂；所述成膜添加剂为氟代碳酸乙烯酯；所述锂盐为1.00～2.50mol/L的六氟磷酸锂。
2.根据权利要求1所述的低阻抗高倍率电解液，其特征在于：所述溶剂包括有碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯和碳酸二乙酯中的多种。
3.根据权利要求2所述的低阻抗高倍率电解液，其特征在于：若电池类型为钢壳电池，则按照重量份数，溶剂包括有20～25份的碳酸乙烯酯、8～15份的碳酸甲乙酯和65～75份的碳酸二甲酯；成膜剂添加剂为6～8份的氟代碳酸乙烯酯；锂盐为1.45mol/L的六氟磷酸锂。
4.根据权利要求2所述的低阻抗高倍率电解液，其特征在于：若电池类型为软包电池，则按照重量份数，溶剂包括有25～35份的碳酸乙烯酯、25～35份的碳酸甲乙酯和25～35份的碳酸二乙酯；成膜剂添加剂为6～8份的氟代碳酸乙烯酯，锂盐为1.45mol/L的六氟磷酸锂。
5.根据权利要求3或4任一项权利要求所述的低阻抗高倍率电解液，其特征在于：还包括有功能添加剂。
6.根据权利要求5所述的低阻抗高倍率电解液，其特征在于：所述功能添加剂包括有0.5～1份的1,3-丙烷磺内酯。
7.根据权利要求5所述的低阻抗高倍率电解液，其特征在于：所述功能添加剂包括有1～2份的联苯。
8.根据权利要求5所述的低阻抗高倍率电解液，其特征在于：所述功能添加剂包括有0.5～1份的二氟草酸硼酸锂。
9.根据权利要求5所述的低阻抗高倍率电解液，其特征在于：所述功能添加剂包括有0.5～1份的双氟磺酰亚胺锂。
10.根据权利要求1所述的低阻抗高倍率电解液，其特征在于，采用如下制备方法制备：
(1)按照重量份数，加入碳酸乙烯酯，然后加入份碳酸二甲酯或碳酸二乙酯，搅拌30～60min直至碳酸乙烯酯全部溶解，再加入碳酸甲乙酯，搅拌30～60min直至混合均匀；
(2)按照1.45mol/L的量添加六氟磷酸锂，按照10g/min的速度向溶剂中添加锂盐，整个过程中保持溶剂不断搅拌；
(3)加入功能添加剂，搅拌30～60min；
(4)装瓶封口。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| 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: 20211126 |