多功能鋰離子電池電解液及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及多功能鋰離子電池電解液及制備方法，成分為：非水有機溶劑73%~86%，鋰鹽12%~22%，添加劑2%~5%；添加劑為5-甲基-2-丙?；秽c碳酸亞乙烯酯的混合物，5-甲基-2-丙?；秽?0%~70%，碳酸亞乙酯30%~70%。制備時：在水分≤10ppm的手套箱中，將已經(jīng)過精餾脫水純化處理的碳酸二甲酯、碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯進行混合，得到非水有機溶劑；取非水有機溶劑，裝入密閉容器中在-10℃擱置4h取出；在水分≤10ppm手套箱中，加入鋰鹽，得到電解液；添加劑加入電解液中，混合均勻，得到多功能鋰離子電池電解液。通過添加5-甲基-2-丙?；秽?，改善電解液的電導率和阻燃性能。
【專利說明】多功能鋰離子電池電解液及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種多功能鋰離子電池電解液及其制備方法，屬于鋰離子電池【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]鋰離子電池自從商業(yè)化應用后，其以電壓高、比能量大、循環(huán)壽命長、安全性能好、自放電小、可快速充放電的優(yōu)點而迅速發(fā)展，目前，鋰離子電池已經(jīng)廣泛應用于手機、筆記本電腦、數(shù)碼相機等電子產(chǎn)品，還作為動力型電池應用于電動工具、電動自行車和電動汽車上，為了使鋰離子電池更好的應用于生活生產(chǎn)中，人們對鋰離子電池的基礎(chǔ)研究和應用研究越來越關(guān)注。隨著技術(shù)的發(fā)展，人們對電池的要求越來越嚴格，就要求電池需要更好的循環(huán)性能，更好的安全性能，更好的容量發(fā)揮。
[0003]電解液作為鋰離子電池的“血液”，對鋰離子電池有很大的影響，好的電解液能有效的提高鋰離子電池的電化學性能，例如循環(huán)性能、安全性能、容量發(fā)揮、倍率性能等。
[0004]目前常規(guī)的鋰離子電池電解液的安全性能不佳，容量發(fā)揮和循環(huán)性能一般。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種多功能鋰離子電池電解液及其制備方法，提高鋰離子電池安全性能、循環(huán)性能和容量發(fā)揮。
[0006]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
多功能鋰離子電池電解液，其.特征在于包含以下重量百分比成分:非水有機溶劑73°/Γ86%，鋰鹽12°/Γ22%，添加劑2°/Γ5% ;所述添加劑為5-甲基-2-丙?；秽c碳酸亞乙烯酯的混合物，其重量百分比為:5-甲基-2-丙酰基呋喃30°/Γ70%，碳酸亞乙酯30°/Γ70%。
[0007]進一步地，上述的多功能鋰離子電池電解液，所述非水有機溶劑為碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯及碳酸乙烯酯的混合物，其重量百分比為:碳酸二甲酯309Γ40%，碳酸甲乙酯30%?40%，碳酸乙烯酯20%?40%。
[0008]更進一步地，上述的多功能鋰離子電池電解液，所述鋰鹽為六氟磷酸鋰，總濃度為0.8Μ?1.4 Mo
[0009]本發(fā)明多功能鋰離子電池電解液的制備方法，包括以下步驟:
1)在水分<IOppm的手套箱中，將已經(jīng)過精餾脫水純化處理的碳酸二甲酯、碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯進行混合，控制重量百分比:碳酸二甲酯30%?40%，碳酸甲乙酯30%?40%，碳酸乙烯酯20°/Γ40% ;得到非水有機溶劑；
2)取上述非水有機溶劑73%?86%，裝入密閉容器中在-10°C擱置4h取出；在水分(IOppm的手套箱中，加入12°/Γ22%的鋰鹽，得到電解液；
3)將29Γ5%的添加劑加入上述電解液中，混合均勻，得到多功能鋰離子電池電解液。
[0010]本發(fā)明技術(shù)方案突出的實質(zhì)性特點和顯著的進步主要體現(xiàn)在:
本發(fā)明通過調(diào)整多功能添加劑5-甲基-2-丙?；秽?，改善電解液的電導率和阻燃性能，從而提高電池的安全性能、循環(huán)性能、容量發(fā)揮。
【具體實施方式】
[0011]多功能鋰離子電池電解液，成分為:非水有機溶劑73°/Γ86%，鋰鹽12°/Γ22%，添加劑29Γ5%。其中，非水有機溶劑為碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯及碳酸乙烯酯的混合物，其重量百分比為:碳酸二甲酯30%?40%，碳酸甲乙酯30%?40%，碳酸乙烯酯20%?40%。添加劑為5-甲基-2-丙?；秽c碳酸亞乙烯酯的混合物，其重量百分比為:5-甲基-2-丙?；秽?09Γ70%，碳酸亞乙酯30°/Γ70%。所述鋰鹽為六氟磷酸鋰，總濃度為0.8M?1.4 Μ。
[0012]多功能鋰離子電池電解液的制備工藝為:
1)在水分<IOppm的手套箱中，將已經(jīng)過精餾脫水純化處理的碳酸二甲酯、碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯進行混合，控制重量百分比:碳酸二甲酯30%?40%，碳酸甲乙酯30%?40%，碳酸乙烯酯20°/Γ40% ;得到非水有機溶劑；
2)取上述非水有機溶劑73%?86%，裝入密閉容器中在-10°C擱置4h取出；在水分(IOppm的手套箱中，加入12°/Γ22%的鋰鹽，得到電解液；
3)將29Γ5%的添加劑加入上述電解液中，混合均勻，得到多功能鋰離子電池電解液。
[0013]實施例1 在水分< IOppm的手套箱中，將40g碳酸二甲酯、30g碳酸乙烯酯、30g碳酸甲乙酯進行精制提純混合溶劑，取上述混合溶劑77g，加入14g六氟磷酸鋰(1M)，攪拌均勻，加入5-甲基-2-丙?；秽? g再加入5g碳酸亞乙烯酯，攪拌30分鐘得到多功能鋰離子電池電解液。
[0014]實施例2
在水分< IOppm的手套箱中，將40g碳酸二甲酯、30g碳酸乙烯酯、30g碳酸甲乙酯進行精制提純混合溶劑，取上述混合溶劑75g，加入13.Sg六氟磷酸鋰(1M)，攪拌均勻，加入5-甲基-2-丙酰基呋喃6.4 g再加入5g碳酸亞乙烯酯，攪拌30分鐘得到多功能鋰離子電池電解液。
[0015]實施例3
在水分< IOppm的手套箱中，將40g碳酸二甲酯、20g碳酸乙烯酯、40g碳酸甲乙酯進行精制提純混合溶劑，取上述混合溶劑74g，加入17g六氟磷酸鋰(1.2M)，攪拌均勻，加入5-甲基-2-丙酰基呋喃4 g再加入5g碳酸亞乙烯酯，攪拌30分鐘得到多功能鋰離子電池電解液。
[0016]實施例4
在水分< IOppm的手套箱中，將35g碳酸二甲酯、25g碳酸乙烯酯、40g碳酸甲乙酯進行精制提純混合溶劑，取上述混合溶劑74g，加入17g六氟磷酸鋰(1.2M)，攪拌均勻，加入5-甲基-2-丙酰基呋喃3.4 g再加入5.6g碳酸亞乙烯酯，攪拌30分鐘得到多功能鋰離子電池電解液。
[0017]比較例
在水分< IOppm的手套箱中，將33g碳酸二甲酯、33g碳酸乙烯酯、34g碳酸甲乙酯進行精制提純混合溶劑，取上述混合溶劑76g,加入12g六氟磷酸鋰(1M),攪拌均勻，加入2g碳酸亞乙烯酯，攪拌30分鐘得到高溫鋰離子電池電解液。[0018]對上述實施例和比較例進行測試，數(shù)據(jù)對比如表1，測試電池為三元體系為正極材料，人造石墨為負極的18650圓柱電池。
[0019]表I
【權(quán)利要求】
1.多功能鋰離子電池電解液，其特征在于包含以下重量百分比成分:非水有機溶劑73°/Γ86%，鋰鹽12°/Γ22%，添加劑2°/Γ5% ;所述添加劑為5-甲基-2-丙?；秽c碳酸亞乙烯酯的混合物，其重量百分比為:5-甲基-2-丙?；秽?0°/Γ70%，碳酸亞乙酯30°/Γ70%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能鋰離子電池電解液，其特征在于:所述非水有機溶劑為碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯及碳酸乙烯酯的混合物，其重量百分比為:碳酸二甲酯30%?40%，碳酸甲乙酯30%?40%，碳酸乙烯酯20%?40%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能鋰離子電池電解液，其特征在于:所述鋰鹽為六氟磷酸鋰，總濃度為0.8M?1.4 M0
4.權(quán)利要求1所述的多功能鋰離子電池電解液的制備方法，其特征在于包括以下步驟: 1)在水分<IOppm的手套箱中，將已經(jīng)過精餾脫水純化處理的碳酸二甲酯、碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯進行混合，控制重量百分比:碳酸二甲酯30%?40%，碳酸甲乙酯30%?40%，碳酸乙烯酯20°/Γ40% ;得到非水有機溶劑； 2)取上述非水有機溶劑73%?86%，裝入密閉容器中在-10°C擱置4h取出；在水分(IOppm的手套箱中，加入12°/Γ22%的鋰鹽，得到電解液； 3)將29Γ5%的添加劑 加入上述電解液中，混合均勻，得到多功能鋰離子電池電解液。
【文檔編號】H01M10/0567GK103427114SQ201310384127
【公開日】2013年12月4日 申請日期:2013年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月29日
【發(fā)明者】劉明賢, 徐海林, 肖軍 申請人:嘉德力電源科技（蘇州）有限公司