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一種添加劑及含該添加劑的電解液及鋰離子電池的制作方法

文檔序號(hào):1976323閱讀:268來(lái)源:國(guó)知局

專利名稱::一種添加劑及含該添加劑的電解液及鋰離子電池的制作方法一種添加劑及含該添加劑的電解液及鋰離子電池
技術(shù)領(lǐng)域
:本發(fā)明涉及一種添加劑及含該添加劑的電解液及鋰離子電池。
背景技術(shù)
:鋰離子電池是一種新型的化學(xué)電源,因其具有能量密度大、工作電壓高、壽命長(zhǎng)、無(wú)環(huán)境公害的特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于移動(dòng)電話等便攜式電子產(chǎn)品中。因此其安全性等綜合性能要求較高。但是,由于鋰離子二次電池使用的有機(jī)電解液的局限性,使得電解液的導(dǎo)電性能較差,而且對(duì)環(huán)境溫度較為敏感,這就導(dǎo)致了鋰離子二次電池的倍率放電性能和低溫適用性能較差,不能完全滿足人們的需求。常用的電解液溶劑中,碳酸乙烯酯(EC)熔點(diǎn)較高(37°C),使得在電解液在較低的溫度下導(dǎo)電性能很差;碳酸丙烯酯(PC)熔點(diǎn)很低(_49°C),能保證電解液在低溫下的高導(dǎo)電性能,但是PC對(duì)鋰離子電池的石墨負(fù)極有破壞作用使表面SEI膜難以穩(wěn)定形成,同時(shí)由于PC的粘度較大,且介電常數(shù)比EC低,使得電解液常溫導(dǎo)電能力降低,而低溫導(dǎo)電性能提高幅度也較小。另外,電解液中的常用電解質(zhì)在溫度高于55t:時(shí)會(huì)緩慢分解,使電池內(nèi)部產(chǎn)生氣體而膨脹,使得電池變形且剩余容量降低,電池的高溫穩(wěn)定性能不好。現(xiàn)有技術(shù)中采用在電解液中加入小分子胺類或者冠醚添加劑。小分子胺類添加劑和冠醚使電解液導(dǎo)電能力提高,但是含有小分子胺類添加劑電解液的鋰離子二次電池循環(huán)性能迅速降低;而冠醚有毒且價(jià)格昂貴,大大限制了其在鋰離子二次電池中的應(yīng)用。另外,電解液中加入小分子胺類或者冠醚添加劑仍不能解決鋰離子二次電池的高溫穩(wěn)定性差的問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中電解液的導(dǎo)電能力低和電池高溫穩(wěn)定性差的缺點(diǎn),提供一種能提高電解液的導(dǎo)電能力,同時(shí)采用該電解液的鋰離子二次電池的高溫穩(wěn)定性好的添加劑。本發(fā)明同時(shí)提供含有該添加劑的電解液和鋰離子二次電池。本發(fā)明提供了一種添加劑,所述添加劑含有具有式1所示分子結(jié)構(gòu)的化合物&R《R-o一c一c--O—R.2R4R6式1其中,&各自獨(dú)立地為烷基、鹵代烷基、酯基、羰基化合物、亞胺基、叔胺基、苯基、取代苯基、_S03Na、-S03K、-C02Na、_C02K;R3R6各自獨(dú)立地為氫、鹵素原子、QC3的3烷基或QC3的鹵代烷基;n為112的整數(shù)。本發(fā)明還提供了一種鋰離子二次電池的電解液,該電解液含有溶劑、電解質(zhì)和添加劑,其中,所述添加劑為本發(fā)明提供的添加劑。本發(fā)明還提供了一種鋰離子二次電池,該電池包括電池殼體、電極組和電解液,電極組和電解液密封在電池殼體內(nèi),電極組包括依次巻繞或疊置的正極、隔膜和負(fù)極,其中,所述電解液為本發(fā)明提供的電解液。具有式1所示分子結(jié)構(gòu)的化合物中,由于碳鏈中具有較多的氧原子,這些氧原子上的未用電子對(duì)可以和電解質(zhì)體系中的鋰離子形成具有式2、式3或式4所示的絡(luò)合物,因此改善鋰離子的遷移,從而提高電解液的離子導(dǎo)電率,使電池的倍率放電性能得到較大提高;另外,由于鋰離子被絡(luò)合,鋰鹽難以在高溫下分解,因此含此類化合物電解液的電池的高溫穩(wěn)定性能較好。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>綜上,采用本發(fā)明提供的添加劑能提高電解液的導(dǎo)電能力,提高電池的倍率放電性能和高溫穩(wěn)定性能。具體實(shí)施方式本發(fā)明提供了一種添加劑,所述添加劑含有具有式1所示分子結(jié)構(gòu)的化合物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>式l其中,Rp&各自獨(dú)立地為烷基、鹵代烷基、酯基、羰基化合物、亞胺基、叔胺基、苯基、取代苯基、_S03Na、-S03K、-C02Na、_C02K;R3R6各自獨(dú)立地為氫、鹵素原子、QC3的烷基或QC3的鹵代烷基;n為112的整數(shù)。所述添加劑的分子量不宜過(guò)大,以免導(dǎo)致電解液粘度急劇增大,從而影響電解液導(dǎo)電性。優(yōu)選情況下n為14的整數(shù),或者,R2所含的碳原子總數(shù)不大于12。更優(yōu)選情況下,本發(fā)明所述添加劑可以為甲乙醚基甲基碳酸酯(CH30C2H4C03CH3)、甲乙醚基乙基碳酸酯((^30(^40)3(:2115)、二甲氧基乙醚((^30(^40(:21140(^3)、二乙氧基乙醚(C2H50C2H40C2H40C2H5)、四聚乙二醇基二甲基醚(CH3(0C2H4)40CH3)、八聚乙二醇乙基甲基醚(CH3(0C2H4)80C2H5)、二縮三乙二醇基甲基乙基醚(CH3(0C2H4)30C2H5)、四聚乙二醇甲基酚基醚(CH3(0C2H4)40C6H5)、十二烷基六聚氧乙烯基端位硫酸鈉(C12H25(0C2H4)60S03Na)、壬基十聚氧乙烯碳酸鉀(QAJOC^OwCCyO等。本發(fā)明還提供了一種鋰離子二次電池的電解液,該電解液含有溶劑、電解質(zhì)和添加劑,其中,所述添加劑為本發(fā)明所提供的添加劑。電解液中添加劑的加入量過(guò)多時(shí),電解液的粘度會(huì)增大,導(dǎo)致電導(dǎo)率下降。以電解液的質(zhì)量為基準(zhǔn),本發(fā)明中優(yōu)選添加劑的質(zhì)量百分含量為0.01_15%,進(jìn)一步優(yōu)選為0.05-8%;更優(yōu)選情況下,對(duì)于式1中n>4的添加劑,其加入量應(yīng)優(yōu)選小于1%。根據(jù)本發(fā)明提供的電解液,所述電解質(zhì)可以使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何常規(guī)的電解質(zhì),可選自六氟磷酸鋰(LiPFe)、高氯酸鋰(LiC10》、四氟硼酸鋰(LiBF》、六氟砷酸鋰(LiAsF》、六氟硅酸鋰(LiSiF6)、四苯基硼酸鋰(LiB(CeH5)4)、氯化鋰(LiCl)、溴化鋰(LiBr)、氯鋁酸鋰(LiAlCl》、雙草酸硼酸鋰(LiB0B)、三氟甲基磺酸鋰(LiCF3S03)、全氟丁基磺酸鋰(LiC4F9S03)、氟代磺酰亞胺鋰(LiN(CxF2x+1S02)(CyF2y+1S02)(式中x和y為正整數(shù)))、及碘化鋰(Lil)中的一種或幾種。根據(jù)本發(fā)明提供的電解液,所述溶劑可以使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何常規(guī)的溶劑,例如采用Y-丁內(nèi)酯(GBL)、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(匿C)、、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二丙酯(DPC)、碳酸甲丙酯(MPC)、丙烯碳酸酯(PC)、甲酸甲酯(MF)、丙烯酸甲酯(MA)、丁酸甲酯(MB)、乙酸乙酯(EP)、甲硫醚(DMS)、二乙基亞硫酸酯(DES)、四氫呋喃、酸酐、N-甲基吡咯烷酮、N-甲基甲酰胺、N-甲基乙酰胺、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺、環(huán)丁砜、二甲亞砜、亞硫酸二甲酯以及其它含氟、含硫或含不飽和鍵的環(huán)狀有機(jī)酯類中的一種或幾種。各種溶劑的比例沒(méi)有特別的限定,可根據(jù)需要隨意調(diào)整搭配,例如兩種溶劑的重量配比為i:0.9-3.2,三種溶劑的重量配比為i:l-i.5:o.2-i.5,四種溶劑的重量配比為i:l-i.7:0.1-1.2:0.2-0.9。本發(fā)明為了增加鋰鹽在溶劑中的溶解度,優(yōu)選兩種或三種混合溶劑。本發(fā)明所提供的電解液中同時(shí)還可含有其他助劑,所述助劑為本領(lǐng)域技術(shù)公知的提高電池的性能的助劑,如成膜齊u、阻燃劑等。本發(fā)明優(yōu)選加入成膜劑,以電解液的質(zhì)量為基準(zhǔn),所述成膜劑0.1-5重量%,優(yōu)選1-2%。所述成膜劑選自本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的各種SEI成膜劑,可選自二氧化碳、二硫化碳、二氧化硫、碳酸亞乙烯酯(VC)、亞硫酸乙烯酯(ES)、亞硫酸丙烯酯(PS)、碳酸鋰等中的一種或幾種。其中電解液的制備方法為將非水溶劑、電解質(zhì)、添加劑和助劑混合在一起,混合的方式和順序不限,均不會(huì)影響電解液的性能。本發(fā)明提供的鋰離子二次電池,包括電池殼體、電極組和電解液,電極組和電解液密封在電池殼體內(nèi),電極組包括依次巻繞或疊置的正極、隔膜和負(fù)極,其中,所述電解液為本發(fā)明提供的電解液。所述電極組的結(jié)構(gòu)為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知,一般來(lái)說(shuō),所述電極組包括依次巻繞或疊置的正極、隔膜和負(fù)極,隔膜位于正極和負(fù)極之間。巻繞或疊置的方式為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。所述正極的組成為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知,一般來(lái)說(shuō),正極包括集流體以及涂覆和/或填充在集流體上的正極材料。所述集流體為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知,例如可以選自鋁箔、銅箔、鍍鎳鋼帶或沖孔鋼帶。所述正極活性材料為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知,它包括正極活性物質(zhì)和粘結(jié)劑,所述正極活性物質(zhì)可以選自鋰離子電池常規(guī)的正極活性物質(zhì)。如L"Ni卜yCo02(0.9《x《1.l,O《y《1.0)、LimMn2—nAn02(A為過(guò)渡金屬,O.9《m《1.1,0《n《1.0)、Li1+aMbMn2—b04(-0.1《a《0.2,0《b《1.O,M為鋰、硼、鎂、鋁、鈦、鉻、鐵、鈷、鎳、銅、鋅、鎵、釔、氟、碘、硫等元素中的一種或幾種)、LiFei—x—yMxNyP04(0.001《x、y《0.1,M、N為鎂、鍶、鋁、錫、銻、釩、釔、鈦等元素中的一種或幾種)。所述正極用粘結(jié)劑的種類和含量為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。優(yōu)選憎水性粘合劑與親水性粘合劑的混合。所述憎水性粘合劑與親水性粘合劑的比例沒(méi)有特別的限制,可以根據(jù)實(shí)際需要確定,例如,親水性粘合劑與憎水性粘合劑的重量比例可以為0.3:1-1:1。所述粘合劑可以以水溶液或乳液形式使用,也可以以固體形式使用,優(yōu)選以水溶液或乳液形式使用,此時(shí)對(duì)所述親水性粘合劑溶液的濃度和所述憎水性粘合劑乳液的濃度沒(méi)有特別的限制,可以根據(jù)所要制備的正極和負(fù)極漿料的拉漿涂布的粘度和可操作性的要求對(duì)該濃度進(jìn)行靈活調(diào)整,例如所述親水性粘合劑溶液的濃度可以為0.5-4wt^,所述憎水性粘合劑乳液的濃度可以為10_80wt%。所述憎水性粘合劑可以為聚四氟乙烯、丁苯橡膠或者它們的混合物。所述親水性粘合劑可以為羥丙基甲基纖維素、羧甲基纖維素鈉、羥乙基纖維素、聚乙烯醇或者它們的混合物。所述粘合劑的含量為正極活性物質(zhì)的0.01-8wt^,優(yōu)選為l-5wt%。所述正極材料還可以選擇性地含有導(dǎo)電劑,導(dǎo)電劑用于增加電極的導(dǎo)電性,降低電池的內(nèi)阻,所述導(dǎo)電劑的種類和含量為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。本發(fā)明優(yōu)選導(dǎo)電劑選自導(dǎo)電碳黑、乙炔黑、鎳粉、銅粉和導(dǎo)電石墨中的一種或幾種,以正極材料為基準(zhǔn),導(dǎo)電劑的含量一般為0-15wt^,優(yōu)選為0_10wt%。所述負(fù)極采用本領(lǐng)域內(nèi)所公知的負(fù)極,即含有負(fù)極集流體和涂覆在該負(fù)極集流體上的負(fù)極材料層。本發(fā)明對(duì)負(fù)極材料層沒(méi)有特別的限制,與現(xiàn)有技術(shù)一樣,所述負(fù)極材料層通常包括負(fù)極活性物質(zhì)、粘結(jié)劑以及選擇性含有的導(dǎo)電劑。所述負(fù)極活性物質(zhì)可以采用現(xiàn)有技術(shù)中常用的各種負(fù)極活性物質(zhì),例如碳材料。所述碳材料可以是非石墨化炭、石墨或由多炔類高分子材料通過(guò)高溫氧化得到的炭,也可使用其它碳材料例如熱解炭、焦炭、有機(jī)高分子燒結(jié)物、活性炭等。所述有機(jī)高分子燒結(jié)物可以是通過(guò)將酚醛樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂等燒結(jié)并炭化后所得的產(chǎn)物。本發(fā)明提供的負(fù)極材料還可以選擇性地含有現(xiàn)有技術(shù)負(fù)極材料中通常所含有的導(dǎo)電劑。由于導(dǎo)電劑用于增加電極的導(dǎo)電性,降低電池的內(nèi)阻,因此本發(fā)明優(yōu)選含有導(dǎo)電劑。所述導(dǎo)電劑的含量和種類為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知,例如,以負(fù)極材料為基準(zhǔn),導(dǎo)電劑的含量一般為O.1-12重量%。所述導(dǎo)電劑可以選自導(dǎo)電碳黑、鎳粉、銅粉中的一種或幾種。所述粘合劑可以選自鋰離子電池常規(guī)的粘結(jié)劑,如聚乙烯醇、聚四氟乙烯、羥甲基纖維素(CMC)、丁苯橡膠(SBR)中的一種或幾種。一般來(lái)說(shuō),所述粘結(jié)劑的含量為負(fù)極活性物質(zhì)的0.5-8重量%,優(yōu)選為2-5重量%。本發(fā)明用于正極材料和負(fù)極材料的溶劑可以選自本領(lǐng)域內(nèi)常規(guī)使用的溶劑,如可以選自N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二乙基甲酰胺(DEF)、二甲亞砜(匿SO)、四氫呋喃(THF)以及水和醇類中的一種或幾種。溶劑的用量使所述漿料能夠涂覆到所述集流體上即可。一般來(lái)說(shuō),溶劑的用量為使?jié){液中正極活性物質(zhì)的濃度為40-90重量%,優(yōu)選為50-85重量%。所述正極和負(fù)極的制備方法可以采用本領(lǐng)域所公知的各種方法。根據(jù)本發(fā)明提供的鋰離子二次電池,隔膜層設(shè)置于正極和負(fù)極之間,具有電絕緣性能和液體保持性能,并與正極、負(fù)極和電解液一起密封在電池殼體中。所述隔膜層可以選自本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的鋰離子二次電池中所用的各種隔膜層,例如聚烯烴微多孔膜、改性聚丙烯氈、聚乙烯氈、玻璃纖維氈、超細(xì)玻璃纖維紙維尼綸氈或尼龍氈與可濕性聚烯烴微孔膜經(jīng)焊接或粘接而成的復(fù)合膜。根據(jù)本發(fā)明提供的鋰離子電池,該電池的制備方法包括將正極和負(fù)極之間設(shè)置隔膜,構(gòu)成電極組,將該電極組容納在電池殼體中,注入電解液,然后將電池殼體密閉,其中,所述電解液為本發(fā)明提供的電解液。除了所述電解液按照本發(fā)明提供的方法制備之外,其它步驟為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)地描述。實(shí)施例1該實(shí)施例用于說(shuō)明,本發(fā)明提供的添加劑在鋰離子二次電池非水電解液中的應(yīng)用及鋰離子二次電池的制備。1、正極的制備將60克聚偏二氟乙烯(PVDF)溶解在770克N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶劑中制得粘合劑溶液,然后將2000克正極活性物質(zhì)鈷酸鋰(LiCo02)與40克乙炔黑粉末加入到上述溶液中,再加入200克N-甲基吡咯烷酮(NMP),充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆蛑频谜龢O漿料;用拉漿機(jī)將該正極漿料均勻地涂覆到鋁箔的兩面,經(jīng)過(guò)125t:真空加熱干燥2小時(shí),輥壓,裁片制得750毫米(長(zhǎng))X55.5毫米(寬)X90微米(厚)的正極,每片正極上含有10克正極活性物質(zhì)LiCo02。2、負(fù)極的制備將970克石墨P15B-CH(日本炭素NIPPONCARBONCO.,LTD購(gòu)得)、30克丁苯橡膠(SBR)與1500毫升水?dāng)嚢杈鶆蚺涑韶?fù)極漿料,用拉漿機(jī)均勻涂布到銅箔的兩面,經(jīng)過(guò)125°C真空加熱干燥1小時(shí),輥壓,裁片制得790毫米(長(zhǎng))X57.5毫米(寬)X85微米(厚)的負(fù)極,每片負(fù)極上含有5.1克負(fù)極活性物質(zhì)石墨。3、電池的裝配將上述得到的正極、負(fù)極與厚度為20微米的聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯三層復(fù)合隔膜巻繞成一個(gè)方型鋰離子電池的電極組,并將該電極組納入65毫米(長(zhǎng))X34毫米(寬)X4.5毫米(厚)的方形電池鋁殼中。該電池的標(biāo)稱容量(額定容量)為1300毫安時(shí)。4、電解液的制備將碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)和碳酸甲乙酯(EMC)按照重量比為1:1:1的比例混合,在上述混合溶劑中加入15重量%的添加劑甲乙醚基甲基碳酸酯,并將上述混合物總質(zhì)量的12.7重量%的LiPF6溶解其中,獲得電解液。在干燥環(huán)境中(空氣相對(duì)濕度小于35%),將4.7克上述電解液注入上述方形電池鋁殼中進(jìn)行一次注液,進(jìn)行化成,得到鋰離子二次電池Al。7實(shí)施例2按照實(shí)施例1的方法制備鋰離子二次電池,不同的是,在電解液的制備步驟中,在電解液中加入溶劑總量8重量%的添加劑甲乙醚基乙基碳酸酯?;珊蟮玫戒囯x子二次電池A2。實(shí)施例3按照實(shí)施例1的方法制備鋰離子二次電池,不同的是,在電解液的制備步驟中,在電解液中加入溶劑總量0.08重量%的添加劑壬基十聚氧乙烯碳酸鉀。化成后得到鋰離子二次電池A3。實(shí)施例4按照實(shí)施例1中方法制備鋰離子二次電池,不同的是,在電解液的制備步驟中,在電解液中加入溶劑總量的5重量%添加劑二甲氧基乙醚。化成后得到鋰離子二次電池A4。實(shí)施例5按照實(shí)施例1的方法制備鋰離子二次電池,不同的是,在電解液的制備步驟中,在電解液中加入溶劑總量的2重量%的添加劑四聚乙二醇基二甲基醚?;珊蟮玫戒囯x子二次電池A5。實(shí)施例6按照實(shí)施例1的方法制備鋰離子二次電池,不同的是,在電解液的制備步驟中,在電解液中加入溶劑總量0.05重量%的添加劑十二烷基六聚氧乙烯基端位碳酸鉀?;珊蟮玫戒囯x子二次電池A6。實(shí)施例7按照實(shí)施例1的方法制備鋰離子二次電池,不同的是,在電解液的制備步驟中,在電解液中加入溶劑總量15重量%的甲乙醚基甲基碳酸酯,還加入溶劑總量的2重量%的亞硫酸乙烯酯(ES)?;珊蟮玫戒囯x子二次電池A7。對(duì)比例按照實(shí)施例1的方法制備鋰離子二次電池,不同的是,所述電解液為將碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二乙酯(DEC)和碳酸甲乙酯(EMC)按照質(zhì)量比為1:1:l的比例混合,在上述混合溶劑中加入5重量%的乙酰胺,并加入上述混合物總質(zhì)量的12.7%重量的LiPF6,得到電解液。化成后得到參比鋰離子二次電池AC1。實(shí)施例8-14將上述按照實(shí)施例1-7以及對(duì)比例制得的電池在22t:條件下,用BK-7024(廣州藍(lán)奇公司)二次電池性能檢測(cè)裝置,以1C恒壓給待測(cè)電池充電至4.2伏,充電截止電流20毫安,然后再以1C的電流恒流放電至3.0伏,得到電池初始容量。1、電池循環(huán)性能測(cè)試將上述按照實(shí)施例1-7以及對(duì)比例制得的電池在22t:條件下,用BK-7024(廣州藍(lán)奇公司)二次電池性能檢測(cè)裝置,重復(fù)以1C(1300毫安)恒壓給待測(cè)電池充電至4.2伏,充電截止電流20毫安;再以1C放電至3.0伏的充放電過(guò)程,記錄第500次的循環(huán)結(jié)束的電池放電容量以及循環(huán)前后電池的內(nèi)阻,并按下式計(jì)算電池容量剩余率和平均次衰減率容量剩余率(%)=(第500次放電容量/電池初始容量)X100%;平均次衰減率(%。)=10X(1-容量剩余率)/循環(huán)次數(shù)。測(cè)試結(jié)果如下表1所示。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>2、低溫倍率放電性能測(cè)試將上述按照實(shí)施例1-7以及對(duì)比例制得的電池在22t:條件下,用BK-7024(廣州藍(lán)奇公司)二次電池性能檢測(cè)裝置,以1C恒壓給待測(cè)電池充電至4.2伏,充電截止電流20毫安;擱置10分鐘,再分別以0.2C、0.5C、1C放電到2.75伏;記錄電池對(duì)應(yīng)的放電容量,并按下式計(jì)算電池的放電倍率(%):放電倍率(%)=(放電容量/電池初始容量)X100%。測(cè)試結(jié)果如下表2所示。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>3、85°C高溫穩(wěn)定性能測(cè)試將上述按照實(shí)施例1-7以及對(duì)比例制得的電池在22t:條件下,用BK-7024(廣州藍(lán)奇公司)二次電池性能檢測(cè)裝置,以1C恒壓給待測(cè)電池充電至4.2伏,充電截止電流20毫安;然后放在85t:環(huán)境中放置48h。將電池自然冷卻到常溫,然后以1C放電到3.0V,記錄電池的放電容量,并按下式計(jì)算電池容量剩余率。并測(cè)量電池在高溫放置前后的厚度變化。[OOSS]容量剩余率(%)=(放電容量/電池初始容量)X100%。測(cè)試結(jié)果如下表3所示。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>從表1和表2的測(cè)試結(jié)果可以看出,本發(fā)明提供的鋰離子二次電池在保持常溫循環(huán)性能較好的前提下,電池的倍率放電性能得到大幅度的提高,說(shuō)明含有本發(fā)明提供的添加劑的電解液的導(dǎo)電能力高。從表1和表3的測(cè)試結(jié)果可以看出,本發(fā)明提供的鋰離子二次電池在保持常溫循環(huán)性能較好的前提下,電池經(jīng)過(guò)高溫貯存后,電池的厚度變化非常小,容量剩余率高,說(shuō)明含有本發(fā)明提供的添加劑電解液的鋰離子二次電池的高溫穩(wěn)定性很高。權(quán)利要求一種添加劑,其特征在于,所述添加劑含有具有式1所示分子結(jié)構(gòu)的化合物其中,R1、R2各自獨(dú)立地為烷基、鹵代烷基、酯基、羰基化合物、亞胺基、叔胺基、苯基、取代苯基、-SO3Na、-SO3K、-CO2Na、-CO2K;R3~R6各自獨(dú)立地為氫、鹵素原子、C1~C3的烷基或C1~C3的鹵代烷基;n為1~12的整數(shù)。F2009101051103C0000011.tif2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的添加劑,其特征在于,n為14的整數(shù)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的添加劑,其特征在于,R2所含的碳原子總數(shù)不大于12。4.根據(jù)權(quán)利要求l-3任意一項(xiàng)所述的添加劑,其特征在于,所述添加劑為甲乙醚基甲基碳酸酯、二乙氧基乙醚、四聚乙二醇基二甲基醚、二縮三乙二醇基甲基乙基醚、四聚乙二醇甲基酚基醚、十二烷基六聚氧乙烯基端位硫酸鈉或壬基十聚氧乙烯碳酸鉀。5.—種鋰離子二次電池的電解液,該電解液含有溶劑、電解質(zhì)和添加劑,其特征在于,所述添加劑包括權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的添加劑。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電解液,其特征在于,以電解液質(zhì)量為基準(zhǔn),所述添加劑的質(zhì)量百分含量為0.01-15%。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電解液,其特征在于,以電解液質(zhì)量為基準(zhǔn),所述添加劑的質(zhì)量百分含量為0.05-8%。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電解液,其特征在于,所述溶劑選自Y-丁內(nèi)酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二丙酯、碳酸甲丙酯、甲酸甲酯、丙烯酸甲酯、乙酸乙酯、甲硫醚、二乙基亞硫酸酯、四氫呋喃、N-甲基吡咯烷酮、N-甲基乙酰胺、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺、環(huán)丁砜、二甲亞砜、亞硫酸二甲酯中的一種或幾種。9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電解液,其特征在于,所述電解質(zhì)選自LiPF6、LiC104、LiBF4、LiAsF6、LiSiF6、LiB(C6H5)4、LiCl、LiBr、LiAlCl4、LiBOB、LiCF3S03、LiC4F9S03、LiN(CxF2x+1S02)(CyF2y+1S02)及LiI中的一種或幾種,其中,式中x和y為正整數(shù)。10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電解液,其特征在于,所述添加劑還包括成膜劑,所述成膜劑選自二氧化碳、二硫化碳、二氧化硫、碳酸亞乙烯酯、亞硫酸乙烯酯、亞硫酸丙烯酯、碳酸鋰中的一種或幾種。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電解液,其特征在于,以電解液的質(zhì)量為基準(zhǔn),所述成膜劑的重量百分含量為0.1-5重量%。12.—種鋰離子二次電池,該電池包括電池殼體、電極組和電解液,電極組和電解液密封在電池殼體內(nèi),電極組包括依次巻繞或疊置的正極、隔膜和負(fù)極,其特征在于,所述電解液為權(quán)利要求5-11中任意一項(xiàng)所述的電解液。全文摘要一種添加劑,其中,該添加劑含有聚氧乙烯醚結(jié)構(gòu)的化合物,該添加劑能較大幅度上改善電解液的離子導(dǎo)電率,采用含有此類化合物電解液的鋰離子二次電池具有良好倍率放電性能、高溫穩(wěn)定性能和循環(huán)性能。文檔編號(hào)C07C69/96GK101783422SQ200910105110公開(kāi)日2010年7月21日申請(qǐng)日期2009年1月16日優(yōu)先權(quán)日2009年1月16日發(fā)明者姜俊剛,張建飛,李科申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司
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