本发明属于电池
技术领域:
,具体涉及一种改善电池高温性能的电解液及锂离子电池。
背景技术:
:随着能源紧张形式的加剧和人类环保意识的提高,为了根治汽车尾气带给环境的影响,电动汽车的研究开发成为世界关注的问题,然而制约电动汽车发展的最大瓶颈就是动力电池。动力电池应具备如下特点:1)高能量和高功率;2)高的能量密度;3)良好的循环性能,使用寿命长;4)优良的充放电性能,防过充过放能力好;5)安全性好;6)成本低;7)对环境友好。锂离子二次电池其具有能量密度高、工作电压高、储能优、自放电小、循环寿命长、无记忆效应和对环境污染小等优点,在电子工业、通讯和计算机领域已经广泛应用,而让其作为动力电池,对锂离子二次电池提出了更高的要求。目前,锂离子电池存在稳定性差、容量衰减快的缺点。锂离子电池非水电解液主要是由电解质锂盐溶解在有机溶剂中形成的。常规的锂电池电解液,电导率、循环和高温性能一般,当对电池产品的高低温性能提出更高要求时,常规电解液材料不能满足。技术实现要素:本发明公开了一种改善电池高温性能的电解液,包括锂盐、非水有机溶剂、负极成膜添加剂、除水剂,所述锂盐的结构通式如下:式中,R1、R2和R3为烷基、烷氧基羰基或烷基磺酰基中的至少一种。优选的是,所述的非水有机溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲基乙基酯、碳酸二乙酯、碳酸甲丙酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸乙酯、丁酸甲酯、二甲氧基甲烷、四氢呋喃任意一种。上述任一方案优选的是,所述负极成膜添加剂的用量占电解液总重量的0.5~10%。上述任一方案优选的是,所述负极成膜添加剂的用量占电解液总重量的5~10%。上述任一方案优选的是,所述负极成膜添加剂为碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、氟代碳酸乙烯酯、1,3-丙烷磺酸内酯或亚硫酸丙烯酯或亚硫酸乙酯中的任意一种,上述任一方案优选的是,所述除水剂的用量占电解液总重量的2~10%。上述任一方案优选的是,所述除水剂的用量占电解液总重量的5~8%。本发明还公开一种锂离子电池,包括上述所述的任意一种电解液。本发明的有益效果如下:本发明公开的电解液通过锂盐、成膜添加剂和除水剂的协同作用,抑制磷酸铁锰锂吸水造成的电解液分解产气的情况。使用该电解液的三元混磷酸铁锰锂电池高温性能得到提高。在电解液的组成成分中负极成膜添加剂用量小、见效快,能够在保持锂离子电池常温性能的前提下,提高电池的高低温稳定性能,锂离子电池的适用范围更广泛。使用该电解液的锂离子电池,高温循环性能和高温储存性能得到很大改善。具体实施方式下述实施例是对于本
发明内容的进一步说明以作为对本发明技术内容的阐释,但本发明的实质内容并不仅限于下述实施例所述,本领域的普通技术人员可以且应当知晓任何基于本发明实质精神的简单变化或替换均应属于本发明所要求的保护范围。实施例1:在20℃-25℃的干燥间内进行电解液的配制。配制工艺如下:首先按比例将各溶剂进行混合,充分搅拌均匀后,按设计配方比例加入锂盐,充分搅拌混合均匀后,依次加入各添加剂,再次搅拌混合均匀,得到所需要的电解液。非水有机溶剂按照碳酸乙烯酯:碳酸二甲酯:碳酸甲基乙基酯:碳酸二乙酯=4:8:5:6的体积比配制为1mol/L的电解液。负极成膜添加剂碳酸亚乙烯酯和碳酸乙烯亚乙酯用量占电解液总重量的0.5%。除水剂的用量占电解液总重量的2%。实施例2:与实施例1不同的是,水有机溶剂按照碳酸二乙酯:碳酸甲丙酯:甲酸甲酯:甲酸乙酯=4:6:5:2的体积比配制为1.2mol/L的电解液。负极成膜添加剂碳酸亚乙烯酯和碳酸乙烯亚乙酯用量占电解液总重量的1.2%。除水剂的用量占电解液总重量的4%。实施例3:与实施例1不同的是,水有机溶剂按照甲酸乙酯:乙酸甲酯:乙酸乙酯:乙酸丙酯=3:5:2:6的体积比配制为1.3mol/L的电解液。负极成膜添加剂氟代碳酸乙烯酯和1,3-丙烷磺酸内酯用量占电解液总重量的5%。除水剂的用量占电解液总重量的6%。实施例4:与实施例1不同的是,水有机溶剂按照丙酸乙酯:丁酸甲酯:二甲氧基甲烷:四氢呋喃中=6:2:5:6的体积比配制为1.1mol/L的电解液。负极成膜添加剂碳酸乙烯亚乙酯和氟代碳酸乙烯酯的混合物用量占电解液总重量的8%。除水剂的用量占电解液总重量的8%。采用武汉金诺电子有限公司的Land电池测试仪测试电池的循环性能,采用无锡帕特纳科技有限公司的PTV1004-D型高低温箱提供电池测试的外部恒温环境。测试电池均采用软包铝塑膜锰酸锂电池,电池设计容量为5Ah,正极活性物质为锰酸锂,极片面密度为440g/m2,负极为人造石墨,极片面密度为150g/m2,隔膜为UBE40。实施例中各电解液,每种电解液注液电池4只,测试结果表明同一种电解液在不同电池中的循环性能相对一致,稳定性较好。电池化成结束后,均以1C倍率在55℃高温下进行充放电循环,具体测试结果见表1。表1.实施例1、实施例2、实施例3和实施例4的高温常温循环性能对比实施例1实施例2实施例3实施例455℃高温循环周数5508006001000常温循环周数2000200020002000以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解,本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此,凡本
技术领域:
中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案,皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。当前第1页1 2 3