專利名稱：一種可降低水份和酸度的鋰離子電池電解液及其制備方法
一種可降低水份和酸度的鋰離子電池電解液及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋰離子電池電解液技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種可降低水份和酸度的鋰離 子電池電解液及其制備方法，通過本發(fā)明得到的電解液可保持電解液穩(wěn)定性和延長電解液 保質(zhì)期。
背景技術(shù)：
電解液是鋰離子電池的重要組成部分，在電池正負(fù)極之間起著輸送和傳導(dǎo)電流的 作用。通常電解液包括溶劑、作為溶質(zhì)的鋰鹽以及相關(guān)的添加劑。其中，目前主要使用 的鋰鹽為LiPF6,用有機(jī)溶劑有EC (碳酸乙烯酯)、DMC (碳酸二甲酯)、DEC (碳酸二乙酯)、 EMC(碳酸甲乙酯)等。鋰離子電池電解液基本理化指標(biāo)中的酸度、水份兩項(xiàng)指標(biāo)是檢驗(yàn)電解液性能好壞 最直接的標(biāo)準(zhǔn)。但是，鋰離子電池電解液的原材料、生產(chǎn)過程、使用過程等各種環(huán)節(jié)中，都有 可能帶入水份，影響電解液性能的發(fā)揮，甚至電解液在儲(chǔ)存?zhèn)溆玫那闆r下，也有可能受到水 份的影響。電解液中水份的存在，會(huì)縮短電解液的保質(zhì)期，直至影響到電解液注入電池后電 化學(xué)性能的發(fā)揮。另外一方面，水份會(huì)和電解液中的LiPF6發(fā)生不可逆反應(yīng)，影響到電解液 性能的發(fā)揮。有文獻(xiàn)報(bào)道使用六甲基二硅胺可以降低電解液的酸度，或者使用含磷的有機(jī) 化合物來穩(wěn)定電解液中的路易斯強(qiáng)堿。最經(jīng)濟(jì)、最便捷的方法是使用工業(yè)級(jí)分子篩對(duì)各種 原材料或電解液除雜。針對(duì)不用的有機(jī)溶劑或其它材料選擇不同類型的分子篩。雖然目前 眾多方法都能夠達(dá)到控制電解液水份或酸度的目的，但效果都不是很明顯。而且在某些情 況下，上述方法有可能無法使用。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就在于提供一種可降低水份和酸度的鋰離子電池電 解液及其制備方法，從而保持電解液穩(wěn)定性和延長電解液保質(zhì)期。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案該電解液包含鋰鹽、有機(jī) 溶劑和添加劑，所述的電解液中還加入有維持電解液酸度在較低水平的強(qiáng)堿弱酸鋰鹽，或 者所述的電解液中還加入有控制電解液水份的鋰單質(zhì)；其中鋰鹽或鋰單質(zhì)的加入量在電解 液中的質(zhì)量百分比為o. 01-1%。所述的強(qiáng)堿弱酸鋰鹽為Li2C03、LiF中的一種或組合。本發(fā)明制備方法采用的技術(shù)方案為該電解液包含鋰鹽、有機(jī)溶劑和添加劑，首 先按照常規(guī)方法制作電解液；其次在制備完成后的電解液中加入維持電解液酸度在較低水 平的強(qiáng)堿弱酸鋰鹽，或者所述的電解液中還加入有控制電解液水份的鋰單質(zhì)；其中鋰鹽或 鋰單質(zhì)的加入量在電解液中的質(zhì)量百分比為o. 01-1%。所述的強(qiáng)堿弱酸鋰鹽為Li2C03、LiF中的一種或組合。上述技術(shù)方案中，也可以同時(shí)加入鋰鹽和鋰單質(zhì)。
本發(fā)明采用上述技術(shù)方案后，其在常規(guī)的鋰離子電池電解液中加入Li2C03、LiF等 強(qiáng)堿弱酸鋰鹽，從而控制電解液的酸度維持在較低水平。特別是電解液在電池注液后面臨 高溫儲(chǔ)存，電池內(nèi)部酸度升高或者HF腐蝕SEI膜等情況時(shí)，能夠不斷的消耗所產(chǎn)生的HF，從 而保持電解液性能的繼續(xù)正常發(fā)揮。在常規(guī)的電解液中加入單質(zhì)金屬鋰，從而利用其活性 達(dá)到控制電解液水份的目的，當(dāng)金屬鋰同水份發(fā)生反應(yīng)后，產(chǎn)生的無機(jī)鋰鹽可以充當(dāng)和發(fā) 揮諸如LiF等鋰鹽的性能。
具體實(shí)施例本發(fā)明是在目前常規(guī)鋰離子電池電解液的基礎(chǔ)上改進(jìn)而成。具體而言，就是在常 規(guī)的電解液中加入維持電解液酸度在較低水平的強(qiáng)堿弱酸鋰鹽，或者(和)控制電解液水 份的鋰單質(zhì)。實(shí)施例1在EC DMC EMC = 1/1/1有機(jī)溶劑混合體系中(體積比)，加入IM的LiPF6鋰 鹽，然后加入質(zhì)量百分比為0. 01%的LiF。實(shí)施例2在EC DMC EMC = 1/1/1有機(jī)溶劑混合體系中(體積比)，加入IM的LiPF6鋰 鹽，然后加入質(zhì)量百分比為0. 01%的Li2C03。實(shí)施例3在EC DMC EMC = 1/1/1有機(jī)溶劑混合體系中(體積比)，加入IM的LiPF6鋰 鹽，然后加入質(zhì)量百分比為0.01 %的金屬鋰粉末實(shí)施例4在EC DMC EMC = 1/1/1有機(jī)溶劑混合體系中(體積比)，加入IM的LiPF6鋰 鹽，然后加入質(zhì)量百分比為0. 的金屬鋰粉末和0. 01%的LiF。經(jīng)過測試，上述實(shí)施例1、2在同等條件下，其更能控制電解液的酸度維持在較低 水平。上述實(shí)施例3可有效抑制電解液中水份。上述實(shí)施例4可降低電解液中的水份和酸度。
權(quán)利要求
1.一種可降低水份和酸度的鋰離子電池電解液，該電解液包含鋰鹽和有機(jī)溶劑，其 特征在于所述的電解液中還加入有維持電解液酸度在較低水平的強(qiáng)堿弱酸鋰鹽，或者所 述的電解液中還加入有控制電解液水份的鋰單質(zhì)；其中鋰鹽或鋰單質(zhì)的加入量在電解液中 的質(zhì)量百分比為:0.01-1%ο
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可降低水份和酸度的鋰離子電池電解液，其特征在于 所述的強(qiáng)堿弱酸鋰鹽為Li2C03、LiF中的一種或組合。
3.—種可降低水份和酸度的鋰離子電池電解液，該電解液包含鋰鹽和有機(jī)溶劑，其 特征在于所述的電解液中還加入有維持電解液酸度在較低水平的強(qiáng)堿弱酸鋰鹽，并且所 述的電解液中還加入有控制電解液水份的鋰單質(zhì)；其中鋰鹽、鋰單質(zhì)的加入量在電解液中 的質(zhì)量百分比分別為0. 01-1%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可降低水份和酸度的鋰離子電池電解液，其特征在于 所述的強(qiáng)堿弱酸鋰鹽為Li2C03、LiF中的一種或組合。
5.一種可降低水份和酸度的鋰離子電池電解液的制備方法，該電解液包含鋰鹽和有 機(jī)溶劑，其特征在于首先按照常規(guī)方法制作電解液；其次在制備完成后的電解液中加入維持電解液酸度在較低水平的強(qiáng)堿弱酸鋰鹽，或者 所述的電解液中還加入有控制電解液水份的鋰單質(zhì)；其中鋰鹽或鋰單質(zhì)的加入量在電解液 中的質(zhì)量百分比為:0.01-1%.
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種可降低水份和酸度的鋰離子電池電解液的制備方法，其 特征在于所述的強(qiáng)堿弱酸鋰鹽為Li2C03、LiF中的一種或組合。
7.—種可降低水份和酸度的鋰離子電池電解液的制備方法，該電解液包含鋰鹽和有 機(jī)溶劑，其特征在于首先按照常規(guī)方法制作電解液；其次在制備完成后的電解液中加入維持電解液酸度在較低水平的強(qiáng)堿弱酸鋰鹽，并且 所述的電解液中還加入有控制電解液水份的鋰單質(zhì)；其中鋰鹽和鋰單質(zhì)的加入量在電解液 中的質(zhì)量百分比分別為0. 01-1%。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種可降低水份和酸度的鋰離子電池電解液的制備方法，其 特征在于所述的強(qiáng)堿弱酸鋰鹽為Li2C03、LiF中的一種或組合。
全文摘要
本發(fā)明涉及鋰離子電池電解液技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種可降低水份和酸度的鋰離子電池電解液及其制備方法，該電解液包含鋰鹽、有機(jī)溶劑和添加劑，所述的電解液中還加入有維持電解液酸度在較低水平的強(qiáng)堿弱酸鋰鹽，或者和所述的電解液中還加入有控制電解液水份的鋰單質(zhì)；其中鋰鹽或鋰單質(zhì)的加入量在電解液中的質(zhì)量百分比為0.01-1％。本發(fā)明采用上述技術(shù)方案后，其在常規(guī)的鋰離子電池電解液中加入Li2CO3、LiF等強(qiáng)堿弱酸鋰鹽，從而控制電解液的酸度維持在較低水平。加入單質(zhì)金屬鋰，從而利用其活性達(dá)到控制電解液水份的目的。通過本發(fā)明得到的電解液可保持電解液穩(wěn)定性和延長電解液保質(zhì)期。
文檔編號(hào)H01M10/42GK102088112SQ20101061561
公開日2011年6月8日 申請日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者侯濤 申請人:東莞市杉杉電池材料有限公司