6%、55%、5%、15%、9%混合均勻，做成無(wú)添加劑的電解液， 在此基礎(chǔ)上添加占該無(wú)添加劑的電解液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的氣代碳酸乙締醋（FEC)、占該無(wú) 添加劑的電解液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1. 0 %的二草酸棚酸裡化iBOB)、占該無(wú)添加劑的電解液質(zhì)量 分?jǐn)?shù)為1. 0%的；甲基硅烷棚酸醋（TMSB)。
[0039] 經(jīng)在1. 5Ah圓柱功率型電池上測(cè)試，基于上述實(shí)施例配方所得的電解液中，電池 在-20°C下30A連續(xù)放電的下扎電壓是不低于1.80V，(TC下3A充電IOA放電循環(huán)200次的 放電能量保持率不低于90%。 W40] 5、實(shí)施例5:
[0041] 將六氣憐酸裡化iPF6)、碳酸二甲醋值MC)、碳酸甲乙醋（EMC)、碳酸乙締醋巧C)、 碳酸丙締醋（PC)W質(zhì)量分?jǐn)?shù)16%、55%、10%、10%、9%混合均勻，做成無(wú)添加劑的電解 液，在此基礎(chǔ)上添加占該無(wú)添加劑的電解液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1. 0 %的二草酸棚酸裡化iBOB)、占 該無(wú)添加劑的電解液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 5%的S甲基硅烷棚酸醋（TMSB)。
[0042]經(jīng)在1. 5Ah圓柱功率型電池上測(cè)試，基于上述實(shí)施例配方所得的電解液中，電池 在-20°C下30A連續(xù)放電的下扎電壓是不低于1. 85V，0°C下3A充電IOA放電循環(huán)200次的 放電能量保持率不低于90%。 W43] 6、對(duì)比例： W44] 將六氣憐酸裡化iPF6)、碳酸二甲醋值MC)、碳酸甲乙醋（EMC)、碳酸乙締醋巧C)、 碳酸丙締醋（PC)W質(zhì)量分?jǐn)?shù)16%、55%、5%、15%、9%混合均勻，做成無(wú)添加劑的電解液。
[0045] 經(jīng)在1. 5Ah圓柱功率型電池上測(cè)試，基于上述實(shí)施例配方所得的電解液中，電池 在-20°C下30A連續(xù)放電的下扎電壓是在1. 40V左右，(TC下3A充電IOA放電無(wú)法滿足循環(huán) 200次的放電能量保持率在80%W上。
[0046] 電池制作：
[0047] 制作1. 5AH的圓柱功率型電池，其中正極材料為70%的^元材料NCM523與30% 的儘酸裡混合，負(fù)極材料為人造石墨。
[0048] 用上述實(shí)施例的電解液與對(duì)比例的電解液的電池的性能測(cè)試： W例 1.循環(huán)性能
[0050] 采用實(shí)施例中電解液的電池與采用對(duì)比例中電解液的電池的循環(huán)性能對(duì)比如圖1 所示，實(shí)驗(yàn)是在1. 5AH的圓柱功率型電池上實(shí)施的，運(yùn)種電池對(duì)循環(huán)的要求一般是4A充電 30A放電循環(huán)300次容量保持率大于80%。從循環(huán)的趨勢(shì)上可W看出，改善方案并沒(méi)有損 失常溫循環(huán)性能。
[0051] 2. 60 °C高溫存儲(chǔ)
[0052] 運(yùn)一測(cè)試要求至少10支電池在充滿電（4.2V)的狀態(tài)下，在60°C環(huán)境中放置30 天，30天后電池電壓保持在4VW上，不同電池之間的電壓散布小于lOmV。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2 所示，可見(jiàn)滿足要求。 陽(yáng)〇5引 3.倍率
[0054] 圖3、4是采用對(duì)比例電解液的電池和采用實(shí)施例1電解液的電池倍率放電數(shù)據(jù)。 從大倍率放電時(shí)初期電壓下扎上可W看出，倍率性能在改善后的電解液上有所提升。
[0055] 4.低溫放電初始階段下扎電壓
[0056] 不同于常溫放電時(shí)電壓隨著放電容量的增大而越來(lái)越低，低溫下在放電的初始階 段，由于電池溫度較低，運(yùn)時(shí)電池阻抗很大，所W能對(duì)外放出的電壓就較低。隨著放電的進(jìn) 行，電池會(huì)升溫，阻抗減小，于是放電電壓越來(lái)越高。當(dāng)電池電量放光時(shí)，電壓再次下降，運(yùn) 時(shí)的電壓下降就等同于常溫下電量放光時(shí)的電壓下降了。低溫放電初始階段電壓較低的那 個(gè)階段，最低點(diǎn)的電壓定義為"下扎電壓"。如果下扎電壓低于用電器的截止電壓，會(huì)導(dǎo)致電 池?zé)o法放電，因此提升下扎電壓是提升電池低溫性能的重要指標(biāo)。如圖5所示，采用實(shí)施例 中電解液的電池與采用對(duì)比例中電解液的電池-20°C時(shí)30A放電在放電初始階段下扎電壓 有明顯改善。
[0057] 5.低溫循環(huán)
[0058] 低溫環(huán)境易造成充電過(guò)程中金屬裡在負(fù)極的析出，不但損失容量，還會(huì)帶來(lái)一系 列安全隱患。因此，提升低溫循環(huán)性能是改善低溫性能的又一重要指標(biāo)。對(duì)于1.5Ah圓柱 型功率電池，運(yùn)一指標(biāo)的要求通常是(TC下進(jìn)行3A充電IOA放電，200次循環(huán)后放電能量保 持率在80%W上。如圖6所示，采用實(shí)施例I中電解液的電池可W達(dá)到要求，而采用對(duì)比例 中電解液的電池?zé)o法達(dá)到運(yùn)一指標(biāo)。
[0059] 6.電導(dǎo)率
[0060] 經(jīng)測(cè)試，添加有組分C的該實(shí)施例1-5的電解液在-20°C到-10°C下的電導(dǎo)率在 2. 73mS/cm到4. 14mS/cm之間，與未添加組分C的對(duì)比例的電解液配方相比，低溫電導(dǎo)率有 明顯的提升。部分測(cè)試數(shù)據(jù)如下表所述：
[0061]
陽(yáng)06引 7. SEI膜阻抗
[0063]經(jīng)測(cè)試，添加有組分C的該實(shí)施例1-5的電解液制作的電池，其形成的SEI膜的膜 阻抗明顯小于未添加組分C的對(duì)比例的電解液制作的電池。部分測(cè)試數(shù)據(jù)如圖7所示。 W64] 通過(guò)上述實(shí)施例1-5與對(duì)比例之間的比較，可W看出，通過(guò)在電解液中添加合適 比例的氣代碳酸醋添加劑和含棚類添加劑，可W讓圓柱功率型裡離子電池低溫放電性能和 低溫循環(huán)性能得到大幅度提升。 陽(yáng)0化]盡管運(yùn)里參照本發(fā)明的多個(gè)解釋性實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是，應(yīng)該理解， 本領(lǐng)域技術(shù)人員可W設(shè)計(jì)出很多其他的修改和實(shí)施方式，運(yùn)些修改和實(shí)施方式將落在本申 請(qǐng)公開(kāi)的原則范圍和精神之內(nèi)。
[0066]更具體地說(shuō)，在本申請(qǐng)公開(kāi)、附圖和權(quán)利要求的范圍內(nèi)，可W對(duì)主題組合布局的組 成部件和/或布局進(jìn)行多種變型和改進(jìn)。除了對(duì)組成部件和/或布局進(jìn)行的變型和改進(jìn)外， 對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其他的用途也將是明顯的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于圓柱功率型鋰離子電池的低溫電解液，其特征在于，按質(zhì)量百分比計(jì)，包括 以下各組份： 組分A:電解質(zhì)鋰鹽15 % - 20 % ; 組分B:有機(jī)溶劑80 % - 85 % ; 組分C:添加劑，該添加劑占組份A與組分B總質(zhì)量的2% -8% ; 所述添加劑是氟代碳酸酯添加劑和含硼類添加劑的混合物，其中氟代碳酸酯添加劑為 氟代碳酸乙烯酯FEC，含硼類添加劑選自二氟草酸硼酸鋰LiODFB、二草酸硼酸鋰LiBOB、三 甲基硅烷棚酸酯TMSB的一種或兩種； 該電解液在-20°C到-10°C下的電導(dǎo)率在2. 73mS/cm到4. 14mS/cm之間； 使用上述配方電解液的圓柱型功率電池，在-20°C下20C連續(xù)放電的下扎電壓不低于 1. 8V，0°C下2C充電8C放電循環(huán)200次的放電能量保持率不低于80%。2. 如權(quán)利要求1所述用于圓柱功率型鋰離子電池的低溫電解液，其特征在于，所述電 解質(zhì)鋰鹽是六氟磷酸鋰LiPF6;所述有機(jī)溶劑是碳酸二甲酯DMC、碳酸甲乙酯EMC、碳酸乙烯 酯EC、碳酸丙烯酯PC的混合物。3. 如權(quán)利要求2所述用于圓柱功率型鋰離子電池的低溫電解液，其特征在于，所述碳 酸二甲酯DMC、碳酸甲乙酯EMC、碳酸乙烯酯EC、碳酸丙烯酯PC的質(zhì)量比約是6 :1. 5 :1. 5 :1。4. 如權(quán)利要求1所述用于圓柱功率型鋰離子電池的低溫電解液，其特征在于，所述添 加劑是二氟草酸硼酸鋰LiODFB或二草酸硼酸鋰LiBOB的一種與氟代碳酸乙烯酯FEC以及 三甲基硅烷硼酸酯TMSB的三元混合物。5. 如權(quán)利要求4所述用于圓柱功率型鋰離子電池的低溫電解液，其特征在于，所述二 氟草酸硼酸鋰LiODFB或二草酸硼酸鋰LiBOB的一種占組份A與組分B總質(zhì)量的1 % - 2 %， 氟代碳酸乙烯酯FEC占組份A與組分B總質(zhì)量的1. 5% - 5%以及三甲基硅烷硼酸酯TMSB 占組份A與組分B總質(zhì)量的0. 5% - 1 %。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種用于圓柱功率型鋰離子電池的低溫電解液，按質(zhì)量百分比計(jì)，該電解液包括電解質(zhì)鋰鹽15％—20％、有機(jī)溶劑80％—85％、占電解質(zhì)鹽與有機(jī)溶劑總質(zhì)量2％—8％的添加劑。該電解液具有形成低阻抗SEI膜和低溫下電導(dǎo)率高等作用，使圓柱功率型電池在成本沒(méi)有明顯變化，以及在不損失常溫和高溫性能的同時(shí)，低溫性能得到顯著的改善。
【IPC分類】H01M10/0567
【公開(kāi)號(hào)】CN105336986
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510618252
【發(fā)明人】馮兆斌, 薛雷, 賈宏濤, 劉暢, 張秀娟, 安小坤
【申請(qǐng)人】天津力神電池股份有限公司
【公開(kāi)日】2016年2月17日
【申請(qǐng)日】2015年9月23日