本發(fā)明屬于鋰氟化碳電池，具體涉及一種鋰氟化碳電池電解液及鋰氟化碳電池。

背景技術(shù)：

1、胎壓監(jiān)測系統(tǒng)的電池對工作溫度有極高的要求，常規(guī)的cr系列耐熱寬溫扣式鋰錳電池理論工作溫度范圍為-20℃～+60℃，低于或超過該溫度范圍，電池的性能會大打折扣。在我國的一些北方城市，設(shè)備在室外的使用溫度會低于-20℃，而一些車載設(shè)備使用時的環(huán)境溫度又很可能會高于85℃。

2、鋰氟化碳電池是目前比能量最高的一種鋰/固體正極體系，實際比能量可達(dá)650wh/kg(0.01c放電)，其工作電壓在2.5v左右，工作溫度范圍寬，可在-40～+130℃范圍工作，自放電小，儲存壽命達(dá)10年以上。鋰氟化碳電池以氟化碳為正極，多以含有四氟硼酸鋰或其他鋰鹽的混合有機(jī)溶劑為電解質(zhì)，其結(jié)構(gòu)與鋰二氧化錳電池相似，電池放電過程中生成導(dǎo)電性碳，增加電池的電導(dǎo)率，從而提高電池的放電平臺和效率。鋰氟化碳系列電池除去耐高溫耐低溫的特點之外，還具有穩(wěn)定的放電能力，在高溫高濕的環(huán)境之中仍能保持良好的電氣特性，放電持續(xù)穩(wěn)定，自放電率小于1％/年，在電池的生產(chǎn)、使用和報廢過程中，不涉及任何重金屬。氟化碳材料的物理和化學(xué)穩(wěn)定性，使鋰氟化碳電池相對更加安全，在短路、擠壓、碰撞、過放、高溫等誤用情況下仍有很高的安全性。因此，鋰氟化碳系列紐扣電池已經(jīng)成為汽車(tpms)胎壓監(jiān)測器的第一選擇。

3、但是，氟化碳的密度低，電導(dǎo)率低、具有較強(qiáng)的疏水性，在持續(xù)大電流放電過程中也會產(chǎn)生大量的熱，電池體積膨脹明顯。在長時間高溫環(huán)境下，電池漏液甚至起火爆炸的風(fēng)險也很高，這些缺陷在一定程度上也使其應(yīng)用受到限制。此外，相較于鋰二次電池，鋰一次電池更加追求高比能量的放電特性，使電解液配方與氟化碳正極材料相適應(yīng)，能夠最大化地發(fā)揮氟化碳的能量密度，也是目前鋰氟化碳電池的重點研究方向。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠提高長時間高溫擱置下的安全性能以及功率放電性能的寬溫鋰氟化碳電池電解液。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

3、一種鋰氟化碳電池電解液，其包括有機(jī)溶劑、電解質(zhì)鹽和添加劑，所述電解質(zhì)為四氟硼酸鋰、二(三氟甲基磺酰)亞胺鋰、雙氟磺酰亞胺鋰、三氟甲基磺酸鋰中的任一種和二氟磷酸鋰的混合物，所述添加劑包括硅烷類添加劑、酸酐類添加劑和磷腈類添加劑，所述硅烷類添加劑、酸酐類添加劑和磷腈類添加劑的質(zhì)量之比為(1～5)：(0.5～1)：(3～10)。

4、進(jìn)一步優(yōu)選地，所述硅烷類添加劑、酸酐類添加劑和磷腈類添加劑的質(zhì)量之比為(0.5～5)：1：(3～10)。

5、優(yōu)選地，所述硅烷類添加劑為二氟二苯基硅烷、四乙烯硅烷、四(三甲硅烷基)硅烷中的一種或多種。

6、優(yōu)選地，所述酸酐類添加劑為鄰苯二甲酸酐、檸康酸酐、丙基磷酸酐、2,3-吡啶二酸酐中的一種或多種。

7、優(yōu)選地，所述磷腈類添加劑為乙氧基五氟環(huán)三磷腈和/或六(2,2,2-三氟乙氧基)環(huán)三磷腈。

8、根據(jù)一些具體實施方式，所述添加劑由硅烷類添加劑、酸酐類添加劑和磷腈類添加劑組成。

9、優(yōu)選地，所述電解質(zhì)鹽的濃度為1～2mol/l，例如1mol/l、1.1mol/l、1.2mol/l、1.3mol/l、1.4mol/l、1.5mol/l、1.6mol/l、1.7mol/l、1.8mol/l、1.9mol/l、2mol/l。

10、進(jìn)一步優(yōu)選地，所述二氟磷酸鋰的濃度為0.05～0.2mol/l，例如0.05mol/l、0.06mol/l、0.07mol/l、0.08mol/l、0.09mol/l、0.1mol/l、0.11mol/l、0.12mol/l、0.13mol/l、0.14mol/l、0.15mol/l、0.16mol/l、0.17mol/l、0.18mol/l、0.19mol/l、0.2mol/l。

11、優(yōu)選地，所述硅烷類添加劑的用量為所述鋰氟化碳電池電解液的總質(zhì)量的0.1％～5％，例如0.1％、0.5％、0.15％、0.2％、0.25％、0.3％、0.35％、0.4％、0.45％、0.5％。

12、優(yōu)選地，所述酸酐類添加劑的用量為所述鋰氟化碳電池電解液的總質(zhì)量的0.1％～3％，例如0.1％、0.5％、0.15％、0.2％、0.25％、0.3％。

13、優(yōu)選地，所述磷腈類添加劑的用量為所述鋰氟化碳電池電解液的總質(zhì)量的2％～20％，例如2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％。

14、進(jìn)一步優(yōu)選地，所述硅烷類添加劑的用量為所述鋰氟化碳電池電解液的總質(zhì)量的0.5％～5％，例如0.5％、1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％、5％。

15、進(jìn)一步優(yōu)選地，所述酸酐類添加劑的用量為所述鋰氟化碳電池電解液的總質(zhì)量的0.5％～1％，例如0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％。

16、進(jìn)一步優(yōu)選地，所述磷腈類添加劑的用量為所述鋰氟化碳電池電解液的總質(zhì)量的2％～10％，例如2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％。

17、優(yōu)選地，所述有機(jī)溶劑包括酯類溶劑、醚類溶劑和砜類溶劑。

18、所述酯類溶劑為環(huán)狀酯類和/或直鏈酯類。

19、所述環(huán)狀酯類溶劑為碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、γ-丁內(nèi)酯中的一種或多種。

20、所述直鏈酯類溶劑為碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、丁酸甲酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯中的一種或多種。

21、所述醚類溶劑為乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、三乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚、1,3-二氧戊環(huán)、1,4-二氧六環(huán)、1,3-二氧六環(huán)、四氫呋喃中的一種或多種。

22、所述砜類溶劑為乙烯砜、二甲基亞砜、環(huán)丁砜中的一種或多種。

23、優(yōu)選地，所述酯類溶劑、醚類溶劑和砜類溶劑的質(zhì)量之比為(1～5)：1：(1～3)，進(jìn)一步優(yōu)選為(1.5～3.5)：1：(1.5～3)。

24、本發(fā)明還提供一種鋰氟化碳電池，其正極材料為氟化碳、負(fù)極材料為金屬鋰，所述鋰氟化碳電池的電解液為上述鋰氟化碳電池電解液。

25、優(yōu)選地，所述鋰氟化碳電池形狀為紐扣式、圓柱、方形或軟包式。

26、本發(fā)明還提供所述鋰氟化碳電池在胎壓檢測系統(tǒng)中的應(yīng)用。

27、由于采用以上技術(shù)方案，本發(fā)明與其他工藝相比有如下優(yōu)點：

28、本發(fā)明通過上述電解質(zhì)鋰鹽、功能添加劑及有機(jī)溶劑的優(yōu)化及配合，配制成的電解液在鋰氟化碳電池注液后，可同時滿足常溫放電、大倍率放電、高低溫放電性能及高溫下的安全性能。調(diào)整后的電解質(zhì)鹽不僅具有較高的離子電導(dǎo)率，同時二氟磷酸鋰的加入還可以降低電池阻抗，進(jìn)一步提高其功率性能；三種添加劑復(fù)配添加后有利于電解液在正負(fù)極材料表面成膜，提高電解液在高低溫下穩(wěn)定性及在低溫下的電導(dǎo)率，拓寬電池使用的溫度范圍，同時還抑制了電解液的可燃性，極大提高了電池在高溫下的安全性能。本發(fā)明的電解液在未來胎壓用鋰氟化碳電池中有廣泛的應(yīng)用前景。