專利名稱：鋰離子動(dòng)力電池的復(fù)合電解液及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及了一種鋰離子動(dòng)力電池的復(fù)合電解液及其制備方法， 特別是適用于一種可高倍率充放電的大功率、長(zhǎng)壽命鋰離子動(dòng)力電池 的復(fù)合電解液配方及其制備方法。
背景技術(shù)：
能源是人類社會(huì)賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，幾百年來，建立在 煤碳、石油和天燃?xì)獾然剂匣A(chǔ)上的能源體系極大地推動(dòng)了人類 社會(huì)的繁榮、進(jìn)步和發(fā)展。但是，隨著全球科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā) 展以及人類文化、生活水平的進(jìn)一步提高，眾多資料顯示，全球人類 前進(jìn)的道路上正面臨著嚴(yán)峻的兩大困境 一是不可再生的化石能源將
逐漸枯竭；二是化石能源的大量開采和使用，造成了大氣和環(huán)境的嚴(yán) 重污染及生態(tài)的破壞，此兩大困境為人類的生存和發(fā)展敲響了警鐘！
面對(duì)化石能源的逐漸枯竭和生態(tài)環(huán)境被日益嚴(yán)重破壞，全世界各 國(guó)越來越重視新能源、化學(xué)電源和可再生能源的開發(fā)、利用，其中鋰 離子動(dòng)力電池是一種最具潛力的化學(xué)電源。鋰離子動(dòng)力電池具有單體 電池電壓高、比能量大、體積小、重量輕、自放電率低、使用壽命長(zhǎng)、 無記憶效應(yīng)、允許工作溫度范圍寬、無污染、維護(hù)簡(jiǎn)單等特性，因此， 它是當(dāng)今人類最理想的移動(dòng)式蓄電池，預(yù)計(jì)將處于高速發(fā)展態(tài)勢(shì)。
目前，國(guó)內(nèi)外有的單位在研發(fā)制造鋰離子動(dòng)力電池的過程中，仍然使用已商業(yè)化的普通鋰離子電池正極材料和電解液，其電池的電性 能很難達(dá)到動(dòng)力電池的標(biāo)準(zhǔn)要求。而生產(chǎn)的鋰離子動(dòng)力電池則是使用 自主研發(fā)的復(fù)合正極材料，以及與之相匹配的復(fù)合電解液，使動(dòng)力電 池的電性能有很大的提高，特別是在動(dòng)力電池的可高倍率充放電、安 全性能和循環(huán)壽命等方面有重大突破，并能成為目前世界上能滿足純 電動(dòng)汽車、潛艇設(shè)計(jì)要求的動(dòng)力電池。
本發(fā)明的目的是要解決上述問題而發(fā)明的一種安全環(huán)保高效的 新型復(fù)合電解液。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的的實(shí)現(xiàn)是由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明的鋰離子 動(dòng)力電池的復(fù)合電解液由以下的各組份按重量配比而成LiPF6: 10.5%—15%; LiBOB: 1%—9%; PC: 4%—15%; EC: 29%—40%; DMC: 23%—33%; EMC: 18%—29%; PS: 0.3%—4%; yC: 0.5% —2%; 3(CH3) SiNHSi (CH3): 0.001%—0.005%; CHB+BP: 2%— 5.5%; MFE: 0.05%~0.5%。
本發(fā)明的各組份按重量配比而成也可以按如下重量配比而成 LiPF6: 10.5%—14%; LiBOB: 2%—9%; PC: 6%—14%; EC: 30% —39%; DMC: 24%—32%; EMC: 21%—28%; PS: 0.4%—3.5%; VC: 0.8%_1.8%; (CH3)SiNHSi (CH3): 0.001 %~0.005%; CHB+BP: 2.5%—5%; MFE: 0.08%—0.4%。
本發(fā)明的各組份按重量配比而成還可以按如下重量配比而成 LiPF6: 11%—14%; LiBOB: 1.5%—8%; PC: 6%—14%; EC: 31%—38%;畫C: 25%—32%; EMC: 22%—28%; PS: 0.5%—3%;
VC: 0.8%——1.5%; (CH3)SiNHSi(CH3): 0.001%~0.005%; CHB+BP: 2%—4%; MFE: 0.05%—0.4%。
本發(fā)明的各組份按重量配比而成還可以進(jìn)一步按如下重量配比
而成LiPF6: 11.5%-14%; LiBOB: 1.6%—7%; PC: 7%—14%; EC:
32%—38%; DMC: 26%—32%; EMC: 23%—28%; PS: 0.8%—3%; VC: 0.8%—1.5%; (CH3)SiNHSi(CH3): 0.001%——0.005%; CHB+BP: 3.5%—4%; MFE: 0.1%—0.4%。
本發(fā)明的鋰離子動(dòng)力電池的復(fù)合電解液制備方法可以通過以下
步驟實(shí)現(xiàn)首先將有機(jī)溶劑進(jìn)行預(yù)處理、精餾(或脫水、醇)、均質(zhì)，
檢測(cè)合格后按配比和工藝規(guī)定的順序加入電解液配制混合器；再將精 制鋰鹽經(jīng)檢測(cè)合格后按配比加入混合器；最后將添加劑經(jīng)預(yù)處理和檢 測(cè)合格后，按配比和規(guī)定的順序加入混合器。物料在混合器中經(jīng)充分 溶解、混合、反應(yīng)，配制成復(fù)合電解液，最后經(jīng)檢測(cè)，合格產(chǎn)品灌裝 稱重入庫。
本發(fā)明的制備方法可以:(1)按先后順序?qū)C ， EC， PS按重量 配比注入混合器；(2)注入有機(jī)溶劑的同時(shí)起動(dòng)攪拌器和混合器的冷 卻系統(tǒng)；(3)精制鋰鹽經(jīng)檢測(cè)合格后，按重量配比將LiPR; LiBOB 加入混合器；(4)添加劑經(jīng)預(yù)處理并檢測(cè)合格后，按先后順序?qū)⒅亓?配比VC; CHB+BP: MFE: (CHO SiNHSi (CH3):加入混合器。
本發(fā)明的制備方法還可以通過以下措施實(shí)現(xiàn)混合器制造成雙層
夾套，通過冷凍循環(huán)系統(tǒng)冷卻，并在混合器中安裝雙層螺旋槳攪拌。 灌裝復(fù)合電解液的不銹鋼容器，必須按新與舊桶之別，根據(jù)其不同的工藝流程進(jìn)行清洗致清潔度合格，方能灌裝電解液。
本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)
1. 該復(fù)合電解液采用復(fù)合鋰鹽和復(fù)合添加劑，提高了電解液的熱 分解溫度和阻燃性能，其電解液的穩(wěn)定性和安全性能得到進(jìn)一步改 善，使其注液封裝的鋰離子動(dòng)力電池能適應(yīng)高倍率充放電。
2. 配制電解液的物料進(jìn)入混合器時(shí)，是通過液面計(jì)和電子秤實(shí)現(xiàn) 容量法、重量法雙控；特別是混合器設(shè)計(jì)成雙層夾套，并采用冷凍劑 循環(huán)系統(tǒng)冷卻和雙層螺旋槳攪拌，確保工藝配制過程的準(zhǔn)確、均質(zhì)和 穩(wěn)定。
3. 工藝系統(tǒng)釆用特殊連接體和實(shí)現(xiàn)高密閉性的條件下，使用氮?dú)?吹掃管道和氬氣氣氛保護(hù)，以確保電解液配方比例的準(zhǔn)確性。特別是 控制系統(tǒng)的水份〈5PPM，從而改善了電解液的使用質(zhì)量，降低了對(duì) 動(dòng)力電池組件材料的腐蝕性，提高了電池的使用循環(huán)壽命。
4. 包裝容器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)科學(xué)、適用，并對(duì)新或舊桶嚴(yán)格按規(guī)定的 工藝流程處理致清潔度合格，使其水份〈7PPM，氧氣含量〈10PPM， 以確保電解液的儲(chǔ)存質(zhì)量。


圖l是本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式
下結(jié)合實(shí)施例和

，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述 實(shí)施一
復(fù)合電解液的制作方法(1)有機(jī)溶劑經(jīng)預(yù)處理、精餾(或脫水、
醇)、均質(zhì)，并檢測(cè)合格后，按先后順序?qū)⒅亓颗浔菵MC: 23%—45%; EMC: 22%—35%; PC: 5%—15%; EC: 31%—41%; PS: 0.3%—3%注入混合器；(2)注入有機(jī)溶劑的同時(shí)起動(dòng)攪拌器和混合 器的冷卻系統(tǒng)；(3)精制鋰鹽經(jīng)檢測(cè)合格后，按重量配比LiPF" 11% 一15%; LiBOB: 1.5%—8%加入混合器；(4)添加劑經(jīng)預(yù)處理并檢 測(cè)合格后，按先后順序?qū)⒅亓颗浔萔C: 1%—2%; CHB+BP: 3%— 5%; MFE: 0.1%—0.5%; (CH3)SiNHSi (CH3):3 0.001%—0.0Q5% 加入混合器；(5)灌裝產(chǎn)品的不銹鋼容器，按新與舊之別，根據(jù)不 同的工藝要求進(jìn)行清洗處理致清潔度合格；(6)物料在混合器中經(jīng) 充分溶解、混合、反應(yīng)，配制成復(fù)合電解液，經(jīng)檢測(cè)合格后，產(chǎn)品 灌裝稱重入庫。
實(shí)施二
復(fù)合電解液的制作方法(1)有機(jī)溶劑經(jīng)預(yù)處理、精餾(或脫水、 醇)、均質(zhì)，并檢測(cè)合格后，按先后順序?qū)⒅亓颗浔菵MC: 24%— 41%; EMC: 21%_34%; PC: 6%—16%; EC: 30%—40%; PS: 0.4%—3.5%注入混合器；(2)注入有機(jī)溶劑的同時(shí)起動(dòng)攪拌器和混 合器的冷卻系統(tǒng)；(3)精制鋰鹽經(jīng)檢測(cè)合格后，按重量配比LiPF" 10.5%—14%; LiBOB: 2%_9%加入混合器；(4)添加劑經(jīng)預(yù)處理 并檢測(cè)合格后，按先后順序?qū)⒅亓颗浔萔C: 0.8%—1.8%; CHB+BP: 2.5%—5%; MFE: 0.08%—0.4%; (CH3) SiNHSi (CHO- 0.001% 一0.0(^%加入混合器；(5)灌裝產(chǎn)品的不銹鋼容器，按新與舊之別， 根據(jù)不同的工藝要求進(jìn)行清洗處理致清潔度合格；(6)物料在混合 器中經(jīng)充分溶解、混合、反應(yīng)，配制成復(fù)合電解液，經(jīng)檢測(cè)合格后， 產(chǎn)品灌裝稱重入庫。
實(shí)施三
復(fù)合電解液的制作方法(1)有機(jī)溶劑經(jīng)預(yù)處理、精餾(或脫水、醇)、均質(zhì)，并檢測(cè)合格后，按先后順序?qū)⒅亓颗浔菵MC: 25%—
44%; EMC: 20%—30%; PC: 5%—15%; EC: 29%—38%; PS:
0.5%—4%注入混合器；(2)注入有機(jī)溶劑的同時(shí)起動(dòng)攪拌器和混合 器的冷卻系統(tǒng)；(3)精制鋰鹽經(jīng)檢測(cè)合格后，按重量配比LiPR: 10% 一14%; LiBOB: 2.5%—10%加入混合器；(4)添加劑經(jīng)預(yù)處理并 檢測(cè)合格后，按先后順序?qū)⒅亓颗浔萔C: 0.5%—1.5%; CHB+BP: 2%—4%; MFE: 0.05%—0.4%; (CH3) SiNHSi〖CH3): 0.001%— 0.005%加入混合器；(5)灌裝產(chǎn)品的不銹鋼容器，按新與舊之別， 根據(jù)不同的工藝要求進(jìn)行清洗處理致清潔度合格；(6)物料在混合 器中經(jīng)充分溶解、混合、反應(yīng)，配制成復(fù)合電解液，經(jīng)檢測(cè)合格后， 產(chǎn)品灌裝稱重入庫。
實(shí)施四
復(fù)合電解液的制作方法(1)有機(jī)溶劑經(jīng)預(yù)處理、精餾(或脫水、
醇)、均質(zhì)，并檢測(cè)合格后，按先后順序?qū)⒅亓颗浔菵MC: 26%—45%;
EMC: 18%—28%; PC: 4%—14%; EC: 32%—42%; PS: 0.5%— 4%注入混合器；(2)注入有機(jī)溶劑的同時(shí)起動(dòng)攪拌器和混合器的冷
卻系統(tǒng)；(3)精制鋰鹽經(jīng)檢測(cè)合格后，按重量配比LiPR: 11.5%— 15%; LiBOB: 1%—7%加入混合器；(4)添加劑經(jīng)預(yù)處理并檢測(cè)合
格后，按先后順序?qū)⒅亓颗浔萔C: 0.8%—1.8%; CHB+BP: 3.5%— 5.5%; MFE: 0.1%—0.5%; (CH3) SiNHSi (CH3):3 0.0013%—0.005%
加入混合器；(5)灌裝產(chǎn)品的不銹鋼容器，按新與舊之別，根據(jù)不同 的工藝要求進(jìn)行清洗處理致清潔度合格；(6)物料在混合器中經(jīng)充分 溶解、混合、反應(yīng)，配制成復(fù)合電解液，經(jīng)檢測(cè)合格后，產(chǎn)品灌裝稱 重入庫。
盡管對(duì)本發(fā)明的特征及其優(yōu)勢(shì)已經(jīng)描述了很多，然而可以理解的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案和 技術(shù)構(gòu)思做出其他各種相應(yīng)的改變，而所有這些改變都應(yīng)屬于本發(fā)明 的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種鋰離子動(dòng)力電池的復(fù)合電解液，其特征在于由以下的各組份按重量配比而成LiPF610.5％-15％；LiBOB1％-9％；PC4％-15％；EC29％-40％；DMC23％-33％；EMC18％-29％；PS0.3％-4％；VC0.5％-2％；(CH3)SiNHSi(CH3)0.001％-0.005％；CHB+BP2％-5.5％；MFE0.05％-0.5％。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子動(dòng)力電池的復(fù)合電解液，其特征在于由以下的各組份按重量配比而成LiPF6: 10.5%_14%; LiBOB: 2%—9%; PC: 6%—14%; EC: 30%—39%; DMC:24%—32%; EMC: 21%—28%; PS: 0.4%—3.5%; VC: 0.8% 一1.8%; (CH3)SiNHSi (CH3): 0.001%—0.005%; CHB+BP: 2.5%—5%; MFE: 0.08%~~0.4%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子動(dòng)力電池的復(fù)合電解液，其特征在于由以下的各組份按重量配比而成LiPF6: 11%—14%; LiBOB: 1.5%—8%; PC: 6%—14%; EC: 31%—38%; DMC: 25%—32%; EMC: 22%—28%; PS: 0.5%—3%; VC: 0.8%— 1.5%; (CH3)SiNHSi (CH3): 0.001%—0.005%; CHB+BP: 2%——4%; MFE: 0.05%——0.4%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子動(dòng)力電池的復(fù)合電解液，其特 征在于由以下的各組份按重量配比而成LiPF6: 11.5%-14%; LiBOB: 1.6%—7%; PC: 7%—14%; EC: 32%—38%; DMC: 26%—32%; EMC: 23%—28%; PS: 0.8%—3%; VC: 0.8%— 1.5%; (CH3)SiNHSi (CH3): 0.001%——0.005%; CHB+BP: 3.5%—4%; MFE: 0.1%—0.4%。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的鋰離子動(dòng)力電池的復(fù)合電解液的制備 方法，其特征在于首先將有機(jī)溶劑進(jìn)行預(yù)處理、精餾或脫水 脫醇、均質(zhì)，檢測(cè)合格后，加入到電解液配制的混合器；再將 精制鋰鹽經(jīng)檢測(cè)合格后加入到混合器；最后將添加劑經(jīng)預(yù)處理 和檢測(cè)合格后，加入到混合器；物料在混合器中經(jīng)充分溶解、 混合、反應(yīng)，配制成復(fù)合電解液，最后經(jīng)檢測(cè)，合格產(chǎn)品灌裝 稱重入庫。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋰離子動(dòng)力電池的復(fù)合電解液的制備 方法，其特征在于(1)按先后順序?qū)C、 EC、 PS按重量配 比注入混合器；(2)注入有機(jī)溶劑的同時(shí)，起動(dòng)攪拌器和混合 器的冷卻系統(tǒng)；(3)精制鋰鹽經(jīng)檢測(cè)合格后，按重量配比將 LiPR、 LiBOB加入混合器；(4)添加劑經(jīng)預(yù)處理并檢測(cè)合格后， 按重量配比的VC、 CHB+BP、 MFE、 (CH3) SiNHSi (CH。力口 入混合器。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋰離子動(dòng)力電池的復(fù)合電解液的制備方法，其特征在于:混合器制造成雙層夾套，通過冷凍循環(huán)系統(tǒng) 冷卻，并在混合器中安裝雙層螺旋槳攪拌。
全文摘要
本發(fā)明涉及了一種鋰離子動(dòng)力電池的復(fù)合電解液及其制備方法，特別是適用于一種可高倍率充放電的大功率、長(zhǎng)壽命鋰離子動(dòng)力電池的復(fù)合電解液配方及其制備方法。本發(fā)明的鋰離子動(dòng)力電池的復(fù)合電解液由以下的各組份按質(zhì)量分?jǐn)?shù)配比而成。其制備方法可以通過以下步驟實(shí)現(xiàn)首先將有機(jī)溶劑進(jìn)行預(yù)處理、精餾(或脫水、醇)、均質(zhì)，檢測(cè)合格后按配比和工藝規(guī)定的順序加入電解液配制混合器；再將精制鋰鹽經(jīng)檢測(cè)合格后按配比加入混合器；最后將添加劑經(jīng)預(yù)處理和檢測(cè)合格后，按配比和規(guī)定的順序加入混合器。物料在混合器中經(jīng)充分溶解、混合、反應(yīng)，配制成復(fù)合電解液，最后經(jīng)檢測(cè)，合格產(chǎn)品灌裝稱重入庫。本發(fā)明是一種安全環(huán)保高效的新型復(fù)合電解液。
文檔編號(hào)H01M10/36GK101299471SQ200810067830
公開日2008年11月5日 申請(qǐng)日期2008年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月10日
發(fā)明者劉雪田, 鐘馨稼, 雷如清, 黃俐俐 申請(qǐng)人:深圳市雷天電源技術(shù)有限公司