【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂离子电池，尤其是涉及一种高倍率锂电池用电解液及其制备方法。
技术介绍
1、近年来数码电子产品和智能电子应用产品，给生活带来便利、快捷，从而电子产品对应的电池的发展方向越来越靠近轻量化、长效续航以及高倍率放电能力，随着产品智能化程度提高，应用性能多样化，特别是无人机所使用的锂电池，都需要锂电池具备高倍率放电能力和轻量化，以支持其快速飞行和灵活操作，高倍率锂电池能够满足这些设备对高功率的需求，确保飞行稳定性和安全性。
2、当下高倍率锂电池在无人机和航模(后续简称：终端)应用时，由于放电倍率高的原因(通常在锂电池设计额定容量30倍＝30c)，高倍率锂电池放电至下限截止电压3.0v后，容量通常只达到充电容量的85％-90％之间(充、放电效率)；出于保护终端考虑，通常在高倍率放电时，将放电下限截止电压设置在3.3v，这样高倍率锂电池充、放电效率进一步下降至80％-85％；终端为保证使用效果，通常会加大高倍率锂电池容量，以此来降低放电倍率，但这样就会存在以下几个问题：一、锂电池容量加大，重量增加，造成终端整体重量上升，续航能力不足以体现终端部分功能；二、终端整体空间有限，大容量锂电池的体积过大必然占用终端有限空间，这使得终端功能模块配件尺寸要求必然更高(需使用精细化配件)，价格随之提升，终端制造成本也随之上升。
3、因此，攻克高倍率锂电池高倍率充、放电效率，是目前高倍率锂电池主要的技术研发方向；同时，由于市场竞争加剧、价格竞争空前严酷，锂电池制造如何提高场地、设备利用率、人工作业效率、降低能耗使用等因
技术实现思路
1、本专利技术目的是为了解决现有配方优化方法的不足，提供一种高倍率锂电池用电解液，这种电解液应用在高倍率锂电池中可以提高高倍率锂电池的充、放电效率；缩短电解液在高倍率锂电池中的浸润时间，提高高倍率锂电池生产效率及生产场地利用率；还可以在高倍率锂电池化成(活化)过程中，提高化成电流，缩短化成时间，提高锂电池制造效率、设备利用率，降低生产成本；本专利技术还提供了该高倍率锂电池用电解液的制备方法，该制备方法简单，适合大规模生产和应用。
2、本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
3、一种高倍率锂电池用电解液，由溶剂、混合锂盐以及添加剂按质量百分比(80％～85％)：(10％～15％)：(5％～8％)复配而成，所述混合锂盐中含有至少两种锂盐，所述添加中含有氟化醚，所述氟化醚的含量为电解液总重量的0.3％～0.5％。
4、在高倍率锂电池用电解液中，溶剂的比例最佳在80％～85％之间，电解液中的溶剂比例对电池性能有显著影响。溶剂是电解液的主要成分，它负责携带锂离子在电池内部传输，通常情况下，溶剂的比例占到电解液总量的80％～85％，这个比例确保了电解液具有足够的离子传导能力，从而保证电池能够有效地进行充放电操作。
5、锂盐的比例在10％～15％，高倍率锂电池电解液，1升电解液，锂盐浓度最好在0.95～1.05mol之间，换算成质量百分比约在12.03％～13.28％之间，这个比例能够确保电解液具有足够的离子传导能力，从而保证电池的有效充放电操作，满足高倍率锂电池放电倍率、循环等电性能需求；锂盐加入比例太高，电解液粘度大，不利于注液后锂电池电极浸润，且成本高；锂盐加入比例太低，影响放电倍率、循环等电性能；
6、添加剂混合的比例最佳在5％～8％，这个比例范围能够确保添加剂在电解液中充分发挥其作用，同时不会对电解液的整体性能产生负面影响。
7、本专利技术中，所述混合锂盐由六氟磷酸锂(lipf6)和双氟磺酰亚胺锂(lifsi)按重量比(1.8～2.2):1组成。
8、目前能在电解液中使用的锂盐类型，符合环保要求且符合危化标准的，应用大比例的锂盐，只有这两种，其余的不符合环保要求和危化标准，只能做添加剂使用，如：二氟草酸硼酸锂(liodfb)，且该锂盐应用在高倍率放电锂电池中，起到作用，可以忽略不计。
9、lipf6优点：
10、良好的离子传导性：lipf6在有机溶剂中具有良好的溶解性和离子传导性，这使得它在商业锂电池中得到广泛应用。
11、稳定的电化学性能：lipf6在常见的电压范围内表现出较好的电化学稳定性。
12、成熟的技术：作为传统的锂盐，lipf6的使用和研究已经非常成熟，生产工艺稳定。
13、lipf6对水分敏感，非常容易与水分反应，生成有害的hf(氢氟酸)；而且热稳定性较差，在高温下容易分解，限制了其在高温环境或高功率应用中的使用。
14、lifsi优点：
15、高离子传导性：lifsi在某些溶剂体系中可以提供比lipf6更高的离子传导性。
16、更好的热稳定性：相比lipf6，lifsi具有更好的热稳定性，适合高温环境或高功率密度的应用。
17、较宽的电化学窗口：lifsi可以在更宽的电压范围内保持稳定，适用于高压电池系统。
18、lifsi的生产成本通常高于lipf6，在其他常用溶剂中可能不如lipf6。(如：低温下ec)。
19、出于两种锂盐各自优缺点以及高倍率锂电池电性能及成本考虑，经过多次实验复配，本专利技术中六氟磷酸锂(lipf6)和双氟磺酰亚胺锂(lifsi)按重量比接近2:1比值复配为最佳；
20、本专利技术中，所述添加剂由碳酸亚乙烯酯(vc)、1,3-丙烷磺酸内酯(ps)、硫酸乙烯酯(dtd)、氟化醚(fe)、二氟草酸硼酸锂(liodfb)按重量比(1.0～1.2):(1.3～1.5):(1.5～2):(0.3～0.5):(1.0～1.5)复配而成。
21、vc作为成膜(sei膜)添加剂，在本专利技术的电解液中的使用比例应高于1.0％，但不得超过2.0％，除非应用在大铝壳锂电池上，这种电池需要化成后二次注液，二次注液电解液需加大vc比例，vc化成时，对sei膜成膜起到关键性作用。vc材料优点：促进sei膜形成、抑制溶剂分解、提高电池寿命；缺点：增加电池内阻(形成sei膜过厚或不均匀)、影响电池性能(vc的添加量需要精确控制，过量的vc可能导致电池性能下降，如容量降低、循环寿命缩短等)存在安全隐患。
22、ps添加剂，在电解液中的使用量一般控制在1.3％～1.5％，在高倍率锂电池中使用，常添加至最大比例。这种材料可以显著抑制碳酸丙烯酯(pc)基电解质中溶剂与石墨电极的分解反应，从而提高电池的电化学性能；
23、dtd添加剂，在电解液中的使用量在1.5％～2.0％之间，此材料在锂电池中可提高电池的高温循环和储存性能、减少电池膨胀以及抑制初始容量下降、改善低温放电性能、增强负极稳定性；但dtd会污染环境(dtd的生产会产生大量含盐废水)、对电池内阻的潜在影响(dtd能降低电池的容量衰减和内阻，过量的dtd可能导致sei膜过厚或不均匀，从而增加电池的内阻，影响电池的性能)。
24、fe本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高倍率锂电池用电解液，其特征在于由溶剂、锂盐以及添加剂按质量百分比(80％～85％):(10％～15％):(5％～8％)复配而成，所述混合锂盐中含有至少两种锂盐，所述添加中含有氟化醚，所述氟化醚的含量为电解液的0.3％～0.5％。
2.根据权利要求1所述的高倍率锂电池用电解液，其特征在于所述混合锂盐由六氟磷酸锂和双氟磺酰亚胺锂按重量比(1.8～2.2):1组成。
3.根据权利要求1所述的高倍率锂电池用电解液，其特征在于所述添加剂由碳酸亚乙烯酯、1,3-丙烷磺酸内酯、硫酸乙烯酯、氟化醚、二氟草酸硼酸锂按重量比(1.0～1.2):(1.3～1.5):(1.5～2):(0.3～0.5):(1.0～1.5)复配而成。
4.根据权利要求1所述的高倍率锂电池用电解液，其特征在于所述溶剂由碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸丙烯酯按重量比(1.0～1.2):(1.3～1.5):(1.5～2):(0.3～0.5):(1.0～1.5)复配而成。
5.一种权利要求1至4中任一项所述的高倍率锂电池用电解液的制备方法，其特征在于包括以下步骤：<...
【技术特征摘要】
1.一种高倍率锂电池用电解液，其特征在于由溶剂、锂盐以及添加剂按质量百分比(80％～85％):(10％～15％):(5％～8％)复配而成，所述混合锂盐中含有至少两种锂盐，所述添加中含有氟化醚，所述氟化醚的含量为电解液的0.3％～0.5％。
2.根据权利要求1所述的高倍率锂电池用电解液，其特征在于所述混合锂盐由六氟磷酸锂和双氟磺酰亚胺锂按重量比(1.8～2.2):1组成。
3.根据权利要求1所述的高倍率锂电池用电解液，其特征在于所述添加剂由碳酸亚乙烯酯、1,3-丙烷磺酸内酯、硫酸乙烯酯、氟化醚、二氟草酸硼酸锂按重量比(1.0～1.2):(1.3～1.5):(1.5～2):(0.3～0.5):(1.0～1.5)复配而成。
4.根据权利要求1所述的高倍率锂电池用电解液，其特征在于所述溶剂由碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸丙烯酯按重量比(1.0～1.2):(1.3～1.5):(1.5～2):(0.3～0.5):(1.0～1.5)复配而成。
5.一种权利要求1至4中任一项所述的高倍率锂电池用电解液的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的高倍率锂电池用电解液，其特征在于所述s1中溶剂预处理的具体...
【专利技术属性】
技术研发人员：李齐云，欧迎春，漆胜辉，
申请(专利权)人：中山市世豹新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：
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