【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电池，涉及一种锂亚电池电解液及其制备方法和锂亚电池。
技术介绍
1、锂亚电池是以亚硫酰氯(socl2)为电解液溶剂和正极活性物质的液体锂原电池，是目前商业化电池产品中比能量最高，工作温度范围最宽的品种，同时液体电池的特点，使其电压在整个电池容量使用的90％以上的时间内稳定。如今，锂亚电池广泛应用于各类电表、水表和气表等智能表计，在交通、安防、物联网等领域也不断应用发展，这对锂亚电池的性能也提出更高的要求。
2、在锂亚电池中，虽然正极活性物质紧紧包围着锂负极，但是实际上并没有发生短路现象，这是因为负极表面形成了一层licl钝化膜，因此，锂亚电池具有存储状态下的自放电率低，存储寿命长的优势。然而随着licl钝化膜的不断生长，会导致锂亚电池产生比较严重的电压滞后现象。即锂亚电池长期存放后，会发生电压严重滞后现象，当电压下降到仪器、仪表所需截止电压以下，仪器、仪表就会停止工作。因此，如何减少滞后效应，以保证锂亚电池长期存储后，使用时的电压能满足需求，已成为研究的重点之一。
3、经过研究，人们寻求到了减少滞后效应的方法，例如在锂表面涂覆材料来抑制钝化膜的生长，但该方法的制造难度较高，不利于工业生产。
4、因此，亟需提供一种方案，制造难度低，且能够解决锂亚电池长期存储带来的电压滞后问题。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种锂亚电池电解液及其制备方法和锂亚电池。本专利技术在锂亚电池电解液中引入氯化聚氯乙烯(cp
2、为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供了一种锂亚电池电解液，所述锂亚电池电解液包括亚硫酰氯、锂盐和添加剂，所述添加剂包括氯化聚氯乙烯。
4、本专利技术在锂亚电池电解液中引入氯化聚氯乙烯(cpvc)，会在锂亚电池的金属锂负极表面快速形成一层极薄的cpvc覆盖层，而后，随着电池存储时间的延长，逐渐在其上生长氯化锂晶体钝化膜。当没有cpvc覆盖层时，氯化锂晶体会先零星的生长在锂表面，形成一个个“小岛”，随着时间的延长，“小岛”逐渐连接，形成一层致密的氯化锂晶体薄膜，离子难以穿透，表现出外电路接通时，电压滞后。当存在cpvc覆盖层时，cpvc会掺杂进后续生长的氯化锂晶体钝化膜中，氯化锂晶体钝化膜的形貌并不再是规则的晶体，而是具有空隙的酥松结构，当外电路接通时，离子可通过这些掺杂空隙通过，表现为对电池的电压滞后现象的改善，从而可提高锂亚电池的长期存储负载能力。
5、聚氯乙烯(pvc)是一种几乎不会溶解的高分子聚合物，因为亚硫酰氯是一种很强的有机物卤化剂，才能微溶于其中；相较于pvc，cpvc提高了含氯量，且相对分子质量较小，聚合度较低，因此能更好地溶解在亚硫酰氯中。当含有cpvc的锂亚电池电解液加入到电池中时，由于金属锂的作用，这种卤化作用的平衡被打破，溶解度降低，cpvc会析出，附着于金属锂负极表面，形成极薄的覆盖层。
6、本专利技术中，氯化聚氯乙烯(cpvc)在锂亚电池电解液环境中的稳定性高，对电池的长期性能稳定以及减少高温存储后放电容量损失都有正面影响。
7、本专利技术提供的锂亚电池电解液的制备方法简单，难度低，无需在锂表面涂覆的复杂操作，成本低廉，利于工业生产。
8、优选地，所述氯化聚氯乙烯中氯元素的质量含量为65-68％，例如可以是65％、66％、67％或68％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
9、优选地，所述氯化聚氯乙烯的聚合度为500-700，例如可以是500、520、550、580、600、620、650、680或700等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
10、优选地，所述氯化聚氯乙烯中的重金属杂质离子的含量＜30ppm，例如可以是28ppm、25ppm、20ppm、10ppm或1ppm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
11、优选地，所述锂亚电池电解液中氯化聚氯乙烯的浓度为0.005-0.02g/l，例如可以是0.005g/l、0.008g/l、0.01g/l、0.012g/l、0.015g/l、0.018g/l或0.02g/l等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
12、优选地，所述锂盐包括lialcl4。
13、优选地，所述锂亚电池电解液中锂盐的浓度为0.6-1.8mol/l，例如可以是0.6mol/l、0.8mol/l、1.0mol/l、1.2mol/l、1.4mol/l、1.6mol/l或1.8mol/l等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
14、第二方面，本专利技术提供了一种第一方面所述的锂亚电池电解液的制备方法，所述制备方法包括：
15、(1)分别制备添加剂预混液和锂盐预混液：
16、将氯化聚氯乙烯粉末溶解于亚硫酰氯中，得到添加剂预混液。
17、将锂盐溶解于亚硫酰氯中，得到锂盐预混液。
18、(2)将添加剂预混液、锂盐预混液和亚硫酰氯混合，得到所述锂亚电池电解液。
19、需要说明的是，本专利技术对制备添加剂预混液和制备锂盐预混液的顺序不作限定，二者不分先后。
20、本专利技术中，将氯化聚氯乙烯(cpvc)粉末和锂盐分别进行溶解，原因如下：锂盐的溶解并不是一个快速完全的过程，例如lialcl4为alcl3和licl在高温下熔融形成。在亚硫酰氯中溶解时，是alcl3先溶解，形成路易斯酸，然后与licl形成络合物，使得licl再溶解。若是在锂盐完全溶解前，亚硫酰氯中就含有cpvc，cpvc会和licl进行掺杂和包覆，从而影响锂盐的溶解。而即使完全溶解了锂盐的亚硫酰氯，里面也会有极小的licl游离分散在亚硫酰氯中，也会影响cpvc的溶解。两者的溶解过程相互影响，因此需要分别溶解。
21、本专利技术提供的锂亚电池电解液制备方法简单，操作简便，利于工业生产。
22、本专利技术中，可以制备较高浓度的添加剂预混液，之后取适量的添加剂预混液与锂盐预混液及亚硫酰氯混合，得到具有目标添加剂浓度和目标体积的锂亚电池电解液。
23、本专利技术制备好的添加剂预混液在干燥密封环境中可长期保存，便于工业化大量生产。
24、优选地，所述氯化聚氯乙烯粉末的体密度为0.44-0.45g/ml，例如可以是0.44g/ml、0.442g/ml、0.444g/ml、0.446g/ml、0.448g本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种锂亚电池电解液，其特征在于，所述锂亚电池电解液包括亚硫酰氯、锂盐和添加剂，所述添加剂包括氯化聚氯乙烯。
2.根据权利要求1所述的锂亚电池电解液，其特征在于，所述氯化聚氯乙烯中氯元素的质量含量为65-68％；
3.根据权利要求1或2所述的锂亚电池电解液，其特征在于，所述锂盐包括LiAlCl4。
4.一种权利要求1-3任一项所述的锂亚电池电解液的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述氯化聚氯乙烯粉末的体密度为0.44-0.45g/mL；
6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述溶解的具体步骤包括：将氯化聚氯乙烯粉末和亚硫酰氯混合，进行冷凝回流加热；
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述冷凝回流加热的过程中伴有搅拌，所述搅拌的速率为200-300r/min；
8.根据权利要求4-7任一项所述的制备方法，其特征在于，制备锂盐预混液所需的亚硫酰氯的体积，与所述锂亚电池电解液的目标体积的比值为0.6-0.7；<...
【技术特征摘要】
1.一种锂亚电池电解液，其特征在于，所述锂亚电池电解液包括亚硫酰氯、锂盐和添加剂，所述添加剂包括氯化聚氯乙烯。
2.根据权利要求1所述的锂亚电池电解液，其特征在于，所述氯化聚氯乙烯中氯元素的质量含量为65-68％；
3.根据权利要求1或2所述的锂亚电池电解液，其特征在于，所述锂盐包括lialcl4。
4.一种权利要求1-3任一项所述的锂亚电池电解液的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述氯化聚氯乙烯粉末的体密度为0.44-0.45g/ml；
6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述溶解的具...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘耘，于力，阮红林，夏润，周敬，
申请(专利权)人：武汉昊诚锂电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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