System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种适用于高温锂离子电池的电解液及锂离子电池制造技术_技高网

一种适用于高温锂离子电池的电解液及锂离子电池制造技术

技术编号:41324397 阅读:10 留言:0更新日期:2024-05-13 15:02
本发明专利技术涉及锂离子电池领域,公开了一种适用于高温锂离子电池的电解液,包括以下组分:碳酸酯类有机溶剂、锂盐、溶剂化结构调节剂和成膜添加剂,所述溶剂化结构调节剂为六氟环三磷腈及其衍生物,其中:A各自独立地选自氟、乙氧基、丙氧基、全氟乙氧基、全氟丙氧基、苯氧基中的一种,本发明专利技术以碳酸酯类有机溶剂和六氟磷酸锂为基础,引入溶剂化结构调节剂和成膜添加剂改善锂离子电池的高温循环稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂离子电池,具体涉及一种适用于高温锂离子电池的电解液及锂离子电池


技术介绍

1、锂离子电池具备能量密度高、循环性能好的特点,自1991年索尼公司推出第一个商业化锂离子电池后,锂离子电池广泛应用于3c电子产品。随着时代的发展,能源的需求急剧增大,锂离子电池的各方面性能也在不断提升,造就锂离子电池的应用范围不断扩大,目前在电动汽车、储能系统以及航空航天等领域都有着巨大的市场前景。

2、随着锂离子电池应用市场的扩大,所面临的使用环境及使用工况存在着明显的变化,也对锂离子电池提出了新的要求。高温是锂离子电池应用中不得不面对的应用环境,无论热量来自于电池充放电过程自身产热,亦或是外界高温环境造成,通常都会导致锂离子电池的容量快速衰减、失效,甚至出现火灾和爆炸等安全问题,因此亟需对锂离子电池的耐高温性能进行改善,提升其电池在高温循环下的稳定性。

3、电解液作为电池的关键材料之一,担负着li+传输的任务,由此电解液的组成及结构直接影响电池的性能和稳定性,研究证明高温下的锂离子电池衰减的主要原因是电解液与电极界面的副反应导致的eei层的变化以及电解液自身的分解产气,因此对电解液组成及结构的调整能够有效的改善电池在高温下的稳定性。


技术实现思路

1、为解决上述
技术介绍
中提到的不足,本专利技术的目的在于提供一种适用于高温锂离子电池的电解液及锂离子电池,以碳酸酯类有机溶剂和六氟磷酸锂为基础,引入溶剂化结构调节剂和成膜添加剂改善锂离子电池的高温循环稳定性。

<p>2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现:

3、一种适用于高温锂离子电池的电解液,包括以下组分:碳酸酯类有机溶剂、锂盐、溶剂化结构调节剂和成膜添加剂,所述溶剂化结构调节剂为六氟环三磷腈及其衍生物,其结构式为:

4、

5、其中:a各自独立地选自氟、乙氧基、丙氧基、全氟乙氧基、全氟丙氧基、苯氧基中的一种。

6、优选地,所述溶剂化结构调节剂在电解液中的总质量占比为0.5~5%。

7、优选地,所述成膜填添加剂为碳酸氟乙烯酯、甲基三氟乙基碳酸酯、乙基三氟乙基碳酸酯、(2,2,2-三氟乙基)碳酸酯中的一种或多种组合。

8、优选地,所述碳酸酯类有机溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲基乙酯中的两种或多种组合。

9、优选地,所述锂盐为六氟磷酸锂。

10、优选地,所述成膜添加剂的加入量占电解液总质量的0.1~10%。

11、优选地,所述锂盐的加入量占电解液总质量的5~20%。

12、此外,本专利技术还提供了一种锂离子电池,包括电池壳体和密封在该电池壳体内的电极组和电解液,所述电极组包括正极片、负极片、以及位于正极片和负极片之间的隔膜,所述电解液为如上所述的电解液。

13、本专利技术的有益效果:

14、本专利技术以碳酸酯类有机溶剂和六氟磷酸锂为基础,引入溶剂化结构调节剂和成膜添加剂改善锂离子电池的高温循环稳定性。在碳酸酯类电解液中,li+与碳酸酯溶剂之间存在很强的相互作用,形成li+溶剂化结构,通过加入六氟环三磷腈及其衍生物调节li+的溶剂化结构,改变li+的配位构型,可以抑制lipf6在高温下分解,改善电解液的离子电导率和提高去溶剂化动力学;通过加入成膜添加剂改善电池的cei和sei的组成和结构,提高电解液和电极界面的稳定性,减少电池在高温下的电池副反应。溶剂化结构调节剂和成膜添加剂的协同使用可以抑制电解液自身分解及产气,提高电极/电解质界面稳定性,同时能够改善电池的动力学过程。

15、本专利技术所提出的一种适用于高温锂离子电池的电解液所制备的软包磷酸铁锂电池,在高温60℃下0.25c充放电下库伦效率可达到98.2%,循环200次的容量保持率可以达到85%以上,具有良好的高温稳定性。

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【技术保护点】

1.一种适用于高温锂离子电池的电解液,其特征在于,包括以下组分:碳酸酯类有机溶剂、锂盐、溶剂化结构调节剂和成膜添加剂,所述溶剂化结构调节剂为六氟环三磷腈及其衍生物,其结构式为:

2.根据权利要求1所述的一种适用于高温锂离子电池的电解液,其特征在于,所述溶剂化结构调节剂在电解液中的总质量占比为0.5~5%。

3.根据权利要求1所述的一种适用于高温锂离子电池的电解液,其特征在于,所述成膜填添加剂为碳酸氟乙烯酯、甲基三氟乙基碳酸酯、乙基三氟乙基碳酸酯、(2,2,2-三氟乙基)碳酸酯中的一种或多种组合。

4.根据权利要求1所述的一种适用于高温锂离子电池的电解液,其特征在于,所述碳酸酯类有机溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲基乙酯中的两种或多种组合。

5.根据权利要求1所述的一种适用于高温锂离子电池的电解液,其特征在于,所述锂盐为六氟磷酸锂。

6.根据权利要求3所述的一种适用于高温锂离子电池的电解液,其特征在于,所述成膜添加剂的加入量占电解液总质量的0.1~10%。

7.根据权利要求5所述的一种适用于高温锂离子电池的电解液,其特征在于,所述锂盐的加入量占电解液总质量的5~20%。

8.一种锂离子电池,包括电池壳体和密封在该电池壳体内的电极组和电解液,所述电极组包括正极片、负极片、以及位于正极片和负极片之间的隔膜,其特征在于,所述电解液如权利要求1至7中任一项所述的电解液。

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【技术特征摘要】

1.一种适用于高温锂离子电池的电解液,其特征在于,包括以下组分:碳酸酯类有机溶剂、锂盐、溶剂化结构调节剂和成膜添加剂,所述溶剂化结构调节剂为六氟环三磷腈及其衍生物,其结构式为:

2.根据权利要求1所述的一种适用于高温锂离子电池的电解液,其特征在于,所述溶剂化结构调节剂在电解液中的总质量占比为0.5~5%。

3.根据权利要求1所述的一种适用于高温锂离子电池的电解液,其特征在于,所述成膜填添加剂为碳酸氟乙烯酯、甲基三氟乙基碳酸酯、乙基三氟乙基碳酸酯、(2,2,2-三氟乙基)碳酸酯中的一种或多种组合。

4.根据权利要求1所述的一种适用于高温锂离子电池的电解液,其特征在于,所述碳酸酯类有机溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯...

【专利技术属性】
技术研发人员:余国东张毅张钊李塘所
申请(专利权)人:国科能源滁州有限公司
类型:发明
国别省市:

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