專利名稱：一種新型的鋰離子電池電解液及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電池電解液技術(shù)領(lǐng)域，特指一種在鋰離子電池負(fù)極極片高壓實(shí)的情況下，可增加電解液對(duì)高壓實(shí)負(fù)極材料的浸潤(rùn)效果，且能夠形成良好的SEI膜，提高電解液的穩(wěn)定性的新型的鋰離子電池電解液及其制備方法。
背景技術(shù)：
鋰離子電池技術(shù)的飛速發(fā)展，促使正極、負(fù)極、電解液、隔膜材料呈現(xiàn)出多樣性。例如，日本鋰電池將鈦酸鋰做為負(fù)極而應(yīng)用于電池中，韓國(guó)鋰電池將高容量的硅合金摻雜于負(fù)極材料中，從而提高鋰離子電池的能量密度。目前在中國(guó)商業(yè)化的正負(fù)極材料中，被鋰電池廠家廣泛使用的負(fù)極材料，依然是以人造或天然石墨類材料為主的高容量、高壓實(shí)負(fù)極體系。而這些材料的出現(xiàn)，促進(jìn)電解液技術(shù)需要改進(jìn)，提供更好的材料組合體系，保證電池各項(xiàng)性能的發(fā)揮。研究者對(duì)于電池性能能夠很好發(fā)揮，有非常重要的共識(shí)，即必須在電池負(fù)極表面形成良好的SEI膜。只有這樣才能保證電池的循環(huán)性能、高溫/低溫性能，以及過(guò)充電等性能。被大家熟知的成膜添加劑有VC、FEC、VEC、PS等，它們能夠在不同的還原電位條件下發(fā)生還原反應(yīng)，從而形成SEI膜。而由于他們的官能團(tuán)不一樣，導(dǎo)致他們形成的SEI膜在組成成分上也會(huì)有所不同，從而對(duì)電池的各項(xiàng)性能做出不同的貢獻(xiàn)。例如，PS能成良好的SEI模，具有耐高溫的性能，VEC形成的SEI膜厚度比較厚，從而使電池內(nèi)阻較高。在高壓實(shí)石墨類負(fù)極體系中(壓實(shí)密度大于1. 63)，上述的成膜添加劑性能發(fā)揮，會(huì)因?yàn)殡娊庖和牧系慕佑|角或者浸潤(rùn)性能降低，而受到影響。一方面通過(guò)降低電解液的黏度從而改善浸潤(rùn)效果，例如使用高含量的DMC溶劑，另外一方面使用可以改善接觸角的浸潤(rùn)性添加劑，例如可 以作為表面活性劑的磷酸酯類。但是DMC的加入可能會(huì)對(duì)個(gè)別電池體系的性能產(chǎn)生影響，例如在軟包電池中或多或少影響到電池高溫性能。而浸潤(rùn)性添加劑的加入，影響電池循環(huán)性能或者會(huì)增加電解液的成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種新型的鋰離子電池電解液及其制備方法，尤其是在鋰離子電池負(fù)極極片高壓實(shí)的情況下，該鋰離子電池電解液在原有添加劑的基礎(chǔ)上加入一種有機(jī)化合物，一方面可以增加電解液對(duì)高壓實(shí)負(fù)極材料的浸潤(rùn)效果，改善對(duì)鋰離子電池隔膜的浸潤(rùn)效果；更為重要的是在高壓實(shí)負(fù)極體系條件下，加入的有機(jī)化合物能夠與碳酸亞乙烯酯(VC)等添加劑形成良好的SEI膜，從而保證高壓實(shí)負(fù)極體系條件下電池性能的發(fā)揮，提高電解液的穩(wěn)定性。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用了下述技術(shù)方案在鋰離子電池負(fù)極極片高壓實(shí)的情況下，該新型的鋰離子電池電解液按重量百分比的原料組成為有機(jī)溶劑為75% 85%，鋰鹽為10% 15%，添加劑為5% 10%，所述的添加劑包括有一有機(jī)化合物，能在電池中形成良好的SEI膜，其中，該有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式表示為
權(quán)利要求
1.一種新型的鋰離子電池電解液，其特征在于在鋰離子電池負(fù)極極片高壓實(shí)的情況下，該電解液按重量百分比的原料組成為有機(jī)溶劑為75 % 85 %，鋰鹽為10 % 15 %，添加劑為5% 10%，所述的添加劑包括有一有機(jī)化合物，能在電池中形成良好的SEI膜，其中，該有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式表示為
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池電解液，其特征在于所述有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式中的R1、R2、R3三個(gè)取代基團(tuán)不能同時(shí)為氫原子，Rl、R2、R3可以是氟原子、苯環(huán)、碳原子數(shù)為4以內(nèi)的烷烴或是全氟帶的烷烴基團(tuán)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋰離子電池電解液，其特征在于所述的有機(jī)化合物為間氟甲基均三嗪或三氟乙基均三嗪、二全氟乙烷均三嗪中的任意一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋰離子電池電解液，其特征在于所述的有機(jī)化合物為間氟甲基均三嗪，其占總重量的1%。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋰離子電池電解液，其特征在于所述的有機(jī)化合物為三氟乙基均三嗪，其占總重量的1%。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋰離子電池電解液，其特征在于所述的有機(jī)化合物為二全氟乙烷均三嗪，其占總重量的3%。
7.—種鋰離子電池電解液的制備方法，其特征在于該制備方法包括以下步驟 a、提供充有氬氣的手套箱，其中，該手套箱中H2O的濃度小于IOppm； b、按重量稱取有機(jī)溶劑、鋰鹽及添加劑，其中，有機(jī)溶劑為由乙烯碳酸酯(EC)、二乙基碳酸酯(DEC)、甲基乙基碳酸酯(EMC)組成的混合物，其中，其之間的重量百分比為1:1 1,占電解液總重量的75% 85% ;鋰鹽為六氟磷酸鋰(LiPF6),占電解液總重量的10% 15%，添加劑占電解液總重量的5% 10% ; C、在充有氬氣的手套箱中依次加入機(jī)溶劑、鋰鹽及添加劑，然后充分?jǐn)嚢杈鶆颍玫奖景l(fā)明的鋰離子電池電解液。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鋰離子電池電解液的制備方法，其特征在于所述的添加劑包括有一有機(jī)化合物，該有機(jī)化合物占電解液總重量的O. 1% 3%，能在電池中形成良好的SEI膜。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鋰離子電池電解液的制備方法，其特征在于所述的有機(jī)化合物為間氟甲基均三嗪或三氟乙基均三嗪、二全氟乙烷均三嗪中的任意一種。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種新型的鋰離子電池電解液及其制備方法，在鋰離子電池負(fù)極極片高壓實(shí)的情況下，該電解液按重量百分比的原料組成為有機(jī)溶劑為75％～85％，鋰鹽為10％～15％，添加劑為5％～10％，所述的添加劑包括有一有機(jī)化合物，能在電池中形成良好的SEI膜，其中，該有機(jī)化合物的加入量為總重量的0.1％～3％。該制備方法包括以下步驟a、提供充有氬氣且H2O的濃度小于10ppm的手套箱；b、按重量稱取有機(jī)溶劑、鋰鹽及添加劑；c、在手套箱中依次加入機(jī)溶劑、鋰鹽及添加劑，然后充分?jǐn)嚢杈鶆?，得到鋰離子電池電解液。本發(fā)明加入有機(jī)化合物后，可增加電解液對(duì)高壓實(shí)負(fù)極材料的浸潤(rùn)效果；另外，本發(fā)明能夠形成良好的SEI膜，提高電解液的穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)H01M10/0567GK103035947SQ20131000843
公開(kāi)日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2013年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月9日
發(fā)明者仰永軍 申請(qǐng)人:東莞市凱欣電池材料有限公司