專利名稱：一種動力鋰離子電池低溫電解液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋰離子電池低溫電解液，屬電化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
鋰離子電池因具有質(zhì)量輕、比能量高及壽命長等優(yōu)點，已廣泛用于各種電 子設(shè)備。除民用電子產(chǎn)品外，鋰離子電池已逐漸替代傳統(tǒng)的鎘鎳電池成為軍用 通信領(lǐng)域的主流電源，也是新型通信電源發(fā)展的重點方向。軍用通信產(chǎn)品對電 池特性具有更嚴格的要求，特別是要求^較低的溫度下也能提供通信保障。在 軍用低溫動力電源應(yīng)用領(lǐng)域，由于鎘鎳、氫鎳等蓄電池采用水基電解液，存在
低溫結(jié)冰的問題，在-20'c環(huán)境下工作已十分困難，更難以應(yīng)用于-4ox:以下的 超低溫環(huán)境。目前，在-4ox:或以下溫度環(huán)境下， 一般釆用鋰硫電池等一次電池 產(chǎn)品。但鋰硫電池存在明顯的安全問題。同時， 一次電池只適合于在作戰(zhàn)條件 下大量使用，對于和平時期的頻繁訓(xùn)練應(yīng)用場合，更宜釆用可重復(fù)使用的動力 蓄電池。另外，軍用的移動ups電源、信號電源以及動力設(shè)備驅(qū)動電源等也同 樣需要使用鋰離子電池，這些小型動力電源在野外工作時也同樣有低溫性能的 要求，而一般的鋰離子電池的低溫性能不好，其主要原因是電解質(zhì)的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了提供一種具有良好的高低溫充放電性能、循環(huán)穩(wěn)定性、 低溫倍率性能良好的動力鋰離子電池用低溫電解液。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)
本發(fā)明提供的動力鋰離子電池用低溫電解液組成(重量百分比)如下 有機溶劑 60-90%添加劑 10-20% 鋰鹽 0. 6-1. 5mol/L
有機溶劑為碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、四氫呋喃、乙基甲基 碳酸酯、碳酸丙烯酯中的一種或一種以上的結(jié)合；
添加劑為羥基羧酸、環(huán)烷烴基苯、二苯基碳酸酯、二苯酚二芳族醚、嘧卩定、 吟啉化合物中 一種或一種以上的結(jié)合
鋰鹽為LiB0B
本發(fā)明動力鋰離子電池電解液的制備方法如下將選取的幾種有機溶劑在
、
濕度小于iy。的干燥間內(nèi)充分混合均句，配置成電解液溶液，加入添加劑，然后
加入一定量的電解質(zhì)鋰鹽，待電解質(zhì)鋰鹽充分溶解后，擱置24小時，即獲得本
發(fā)明的低溫電解液。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)比較的有益效果是，(1)與傳統(tǒng)的電解液相比，本發(fā)明
的電解液中各組分的熔點沸點低，粘度小，介電常數(shù)大，電導(dǎo)率大，在低溫下，
更加有利于Li+的遷移，因此由本電解液制成的動力鋰離子電地更加適合低溫放 電?？梢栽诔蜏?-40匸)條件下充放電。(2)本發(fā)明采用的電解液的溶劑是采 用了能夠保證電解液鋰鹽的有效溶解以及電極表面SEI膜的穩(wěn)定形成的高介電 常數(shù)，低粘度的溶劑，所以本發(fā)明的電解液除了具有良好的低溫充放電性能外， 并沒有犧牲其常溫高溫的電性能。并且能夠保持良好的正極材料克容量(以磷酸 鐵鋰為例25 。C， 120mAh/g),循環(huán)穩(wěn)定性。
本發(fā)明提供的一種動力鋰離子電池低溫電解液，適用低溫環(huán)境，組分配比 合理、具有良好的充放電性能、低溫循環(huán)性能穩(wěn)定、倍率性能良好，可適用于 在低溫條件下工作的鋰電池提供電解液。


附圖為低溫電解液制備工藝流程圖
具體實施例方式
實施例1
按重量比分別取25%的碳酸乙烯酯、50%碳酸二甲酯、5%的甲酸甲酯、5%
四氫呋喃，在濕度小于1%干燥間內(nèi)，充分混合均勻，配置成電解液溶劑，加入 添加劑，8%羥基羧酸、4%環(huán)烷烴基苯、3%二苯基碳酸酯，然后，分次加入總量 為1.1mol/L的電解質(zhì)鋰鹽LiB0B，待電解質(zhì)鹽充分溶解后，擱置24h;即得到
、
本發(fā)明的低溫電解液。
經(jīng)測試，在所得到的低溫電解液中，研制的磷酸鐵鋰3.2V 8Ah動力電池比 能量達到117W/g，在-20和-40'C時的放電容量分別大于常溫放電容量的80。/。和 71%， -40'C時1C放電容量大于常溫放電容量的85%。常溫循環(huán)O. 3C充電，1C 放電100次的容量保持率大于90%。
實施例2 .
按重量比分別取20%碳酸丙烯酯、25%碳酸乙烯酯、45%碳酸二乙酯、1%四氫
吹喃，在濕度小于1%干燥間內(nèi)，充分混合均勾，配置成電解液溶劑，加入添加 劑，4%羥基羧酸、環(huán)烷烴基苯、2%二苯酚二芳族醚、2%嘧啶、1%卟啉化合物， 分次加入總量為.O. 9mol/L的電解質(zhì)鹽LiB0B,待電解質(zhì)鹽充分溶解后，擱置24h;
即得到本發(fā)明的低溫電解液。
經(jīng)測試，在所得到的低溫電解液中，研制的磷酸鐵鋰3.2V 8Ah動力電池比 能量達到110W/g，在-20和-40'C時的放電容量分別大于常溫放電容量的75%和 70%， -40匸時1C放電容量大于常溫放電容量的70%。常溫循環(huán)O. 3C充電，1C 放電200次的容量保持率大于79%。實施例3
按重量比分別取20 / 的碳酸乙烯酯、20%碳酸丙烯、50%碳酸二甲酯、5%的 甲酸甲酯、1%四氫^^喃，在濕度小于1%干燥間內(nèi)，充分混合均勻，配置成電 解液溶劑，加入添加劑，4%二苯基碳酸酯，分次加入總量為1 mol/L的電解質(zhì) 鹽LiB0B，待電解質(zhì)鹽充分溶解后，擱置24h;即得到本發(fā)明的低溫電解液。
經(jīng)測試，在所得到的低溫電解液中，研制的磷酸鐵鋰3.2V 8Ah動力電池比 能量達到100W/g，在-20和-40'C時的放電容量分別大于常溫放電容量的65%和 48%, -WC時1C放電容量大于常溫放電容量的20。/。。.常溫循環(huán)O. 3C充電，1C
、
放電200次的容量保持率大于66%。 實施例4
按重量比分別取15%碳酸乙烯酯、20%碳酸二乙酯、30%碳酸二甲酯、10%乙基 甲基碳酸酯、5%的甲酸甲酯、5%四氫呋喃，在濕度小于1%干燥間內(nèi)，充分混 合均勻，配置成電解液溶劑，加入添加劑，5%羥基羧酸、5%環(huán)烷烴基苯、3% 二苯基碳酸酯、2%卟啉化合物然后，分次加入總量為lmol/L的.電解質(zhì)鹽LiBOB, 待電解質(zhì)鹽充分溶解后，擱置24h;即得到本發(fā)明的低溫電解液。
經(jīng)測試，在所得到的低溫電解液中，研制的磷酸鐵鋰3.2V 8Ah動力電池比 能量達到116W/g，在-20和-40X:時的放電容量分別大于常溫放電容量的81 %和 75%, -40'C時1C放電容量大于常溫放電容量的80%。常溫循環(huán)200次的容量 保持率大于93%。
權(quán)利要求
1、一種動力鋰離子電池低溫電解液，由有機溶劑、鋰鹽和添加劑配制而成，其特征是，所述有機溶劑、鋰鹽和添加劑的配制重量比為有機溶劑60-90％，添加劑10-20％，鋰鹽0.6-1.5mol/L。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種動力鋰離子電池低溫電解液，其特征是， 所述有機溶劑為碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、四氫呋喃、乙基甲基碳酸酯、碳酸丙烯酯中的一種或一種以上的結(jié)合；所述添加劑為羥基羧酸、環(huán)烷烴基苯、二苯基碳酸酯、二苯酚二芳族醚、 嘧啶、卟啉化合物中一種或一種以上的結(jié)合；、所述鋰鹽為LiBOB 。
全文摘要
一種動力鋰離子電池低溫電解液，由有機溶劑、鋰鹽和添加劑配制而成，有機溶劑、鋰鹽和添加劑的配制重量比為有機溶劑60-90％，添加劑10-20％，鋰鹽0.6-1.5mol/L；有機溶劑為碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、四氫呋喃、乙基甲基碳酸酯、碳酸丙烯酯中的一種或一種以上的結(jié)合；添加劑為羥基羧酸、環(huán)烷烴基苯、二苯基碳酸酯、二苯酚二芳族醚、嘧啶、卟啉化合物中一種或一種以上的結(jié)合；鋰鹽為LiBOB。本發(fā)明可用于低溫條件下工作的鋰電池使用。
文檔編號H01M10/40GK101557018SQ20091011538
公開日2009年10月14日 申請日期2009年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月20日
發(fā)明者古寧宇, 張榮斌, 楊震宇 申請人:江西和強實業(yè)有限公司