專利名稱：磷酸亞鐵鋰高功率鋰離子電池電解液的組成物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為一種鋰離子電池電解液，其尤指一種磷酸亞鐵鋰高功率鋰離子電池電解液的組成物。
背景技術(shù)：
目前，3C產(chǎn)業(yè)的小容量鋰電池——如手機(jī)電池、筆記本電腦電池等的生產(chǎn)已基本趨于飽和，但是大容量的動力鋰離子電池卻依然沒有進(jìn)入市場。電動車及大型移動電源應(yīng)用領(lǐng)域仍是鉛酸體系電池占據(jù)著主導(dǎo)地位。鋰離子電池的正極材料通常為鈷酸鋰、錳酸鋰或鎳酸鋰以及各類摻雜有其它元素的過渡金屬氧化物。鋰離子電池的工作電壓為3.0V-4.2V范圍，額定電壓為3.6V-3.7V，電解液與電極材料的相容性至關(guān)重要，直接影響電池的電化學(xué)性能。
目前，磷酸亞鐵鋰作為一種新型材料，具有安全、成本低等優(yōu)點(diǎn)。由于磷酸亞鐵鋰導(dǎo)電性較差，作為高功率鋰離子電池，需使用支持鋰離子電池用的高功率功能電解液，要求電解液具有較高的離子電導(dǎo)率，且電解液粘度要適當(dāng)，支持大電流充放電；軟包裝電池容易發(fā)生氣脹，需要電解液具有較好的穩(wěn)定性，避免電池在儲存及倍率放電時(shí)發(fā)生氣脹，故解決氣脹問題是目前所要解決的重大課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種鋰離子電池電解液的組成物，可以更好的支持磷酸亞鐵鋰高功率鋰離子電池進(jìn)行大電流充放電。并加入成膜添加劑碳酸亞乙烯酯(VC)，1，3-丙烷磺酸內(nèi)酯(1，3-PS)，可防止電池在儲存或倍率放電時(shí)發(fā)生氣脹。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，該電解液組成為碳酸乙烯酯(EC)，碳酸丙烯酯(PC)，碳酸二甲酯(DMC)，碳酸二乙酯(DEC)，碳酸亞乙烯酯(VC)，1，3-丙烷磺酸內(nèi)酯(1，3-PS)，六氟磷酸鋰(LiPF6)。高功率磷酸亞鐵鋰鋰離子電池，在進(jìn)行倍率放電時(shí)，電池溫度升高較快，很容易使電池發(fā)生氣脹，為了避免電池發(fā)生氣脹，在電解液中包含防氣脹添加劑，可有效防止電池發(fā)生氣脹，并在具有較高電導(dǎo)率的同時(shí)，仍能保持適當(dāng)粘度，可以更好的支持高功率鋰離子電池進(jìn)行大電流充放電。
相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下的優(yōu)點(diǎn)具有較高的離子電導(dǎo)率，倍率放電性能好，可進(jìn)行大電流放電，同時(shí)具有防氣脹功能。
具體實(shí)施例方式
為提高磷酸亞鐵鋰高功率鋰離子電池的倍率放電性能，本發(fā)明提供一種支持高功率鋰離子電池的電解液。利用高電導(dǎo)率的溶劑基體與低粘度的溶劑相容，倍率放電性能好；并加入防氣脹添加劑，同時(shí)具有防氣脹功能。
首先，本發(fā)明的磷酸亞鐵鋰高功率鋰離子電池電解液的組成物，選擇一種電導(dǎo)率高的溶劑碳酸乙烯酯(EC)作為基體組分。選擇一種溶劑碳酸二甲酯(DMC)與基體組分相溶，且相溶后仍保持較高電導(dǎo)率。選擇一種粘度較低的溶劑碳酸二乙酯(DEC)，且與上述組分相溶，使整個溶劑體系保持適當(dāng)粘度，具有較高電導(dǎo)率。含氟鋰鹽LiPF6溶于以上溶劑體系，濃度為0.9～1.2mol/L，溶解后組成的電解液保持較高電導(dǎo)率(25±2℃，大于11.0mS/cm)及適當(dāng)粘度。電解液中包含一種高熔點(diǎn)溶劑碳酸丙烯酯(PC)，并加入成膜添加劑碳酸亞乙烯酯(VC)，1，3-丙烷磺酸內(nèi)酯(1，3-PS)，提高電池的防氣脹性能。
其中，碳酸乙烯酯(EC)含量為35～45w.t.％，碳酸丙烯酯(PC)含量為10～15w.t.％，碳酸二甲酯(DMC)含量為25～35w.t.％，碳酸二乙酯(DEC)含量為15～25％，碳酸亞乙烯酯(VC)含量為0.5～1w.t.％，1，3-PS含量為5～10w.t.％，LiPF6濃度為0.9～1.2mol/L。上述的所有試劑均為電池級試劑，純度大于99.95％，水分含量小于20ppm。
磷酸亞鐵鋰鋰離子電池用高功率防氣脹功能電解液，在室溫25±2℃下以10C放電為1C放電容量的97％，15C放電為1C放電容量的95％，具有較好的大電流充放能力；在85℃，儲存4小時(shí)，厚度變化率小于5％。
總的來講，磷酸亞鐵鋰高功率鋰離子電池，需要大電流放電，要求所用電解液具有較高的電導(dǎo)率及適當(dāng)?shù)恼扯?，從而保證鋰離子能夠快速遷移。
本發(fā)明采用具有較高電導(dǎo)率的基體溶劑與較低粘度溶劑相溶，在保證其具有較高電導(dǎo)率的同時(shí)，仍能保持適當(dāng)粘度，可以更好的支持高功率鋰離子電池進(jìn)行大電流充放電。且進(jìn)行倍率放電時(shí)，電池溫度升高較快，很容易使電池發(fā)生氣脹，為了避免電池發(fā)生氣脹，在電解液中包含防氣脹添加劑，可有效防止電池發(fā)生氣脹。
權(quán)利要求
1.一種磷酸亞鐵鋰高功率鋰離子電池電解液的組成物，其特征在于電解液包含碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸亞乙烯酯、1，3-丙烷磺酸內(nèi)酯以及六氟磷酸鋰。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷酸亞鐵鋰高功率鋰離子電池電解液的組成物，特征在于鋰離子電池所使用的正極活性成分為磷酸亞鐵鋰。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷酸亞鐵鋰高功率鋰離子電池電解液的組成物，特征在于含碳酸乙烯酯含量為35～45w.t.％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷酸亞鐵鋰高功率鋰離子電池電解液的組成物，特征在于碳酸丙烯酯含量為10～15w.t.％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷酸亞鐵鋰高功率鋰離子電池電解液的組成物，特征在于碳酸二甲酯含量為25～35w.t.％。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池電解液的組成物，特征在于碳酸二乙酯含量15～25w.t.％。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷酸亞鐵鋰高功率鋰離子電池電解液的組成物，特征在于碳酸亞乙烯酯含量0.5～1.0w.t.％。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷酸亞鐵鋰高功率鋰離子電池電解液的組成物，特征在于1，3-丙烷磺酸內(nèi)酯含量為5～10w.t.％。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷酸亞鐵鋰高功率鋰離子電池電解液的組成物，特征在于六氟磷酸鋰濃度為0.9～1.2mol/L。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷酸亞鐵鋰高功率鋰離子電池電解液的組成物，特征在于上述的所有組成物皆為電池級試劑，純度大于99.95％，水分含量小于20ppm。
全文摘要
一種磷酸亞鐵鋰鋰離子電池電解液的組成物，包含碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸亞乙烯酯(VC)、1，3－丙烷磺酸內(nèi)酯(1，3－PS)以及六氟磷酸鋰(LiPF6)。本發(fā)明采用具有較高電導(dǎo)率的基體溶劑與較低粘度溶劑相溶，在保證其具有較高電導(dǎo)率的同時(shí)，仍能保持適當(dāng)粘度，可以更好的支持高功率鋰離子電池進(jìn)行大電流充放電。且進(jìn)行倍率放電時(shí)，電池溫度升高較快，很容易使電池發(fā)生氣脹，為了避免電池發(fā)生氣脹，在電解液中包含防氣脹添加劑，可有效防止電池發(fā)生氣脹。
文檔編號H01M10/02GK101093900SQ20071014391
公開日2007年12月26日 申請日期2007年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月14日
發(fā)明者殷振國, 郭永興, 陶芝勇, 曾堅(jiān)義 申請人:深圳市海盈科技有限公司