一種含溴化鋰的電解液及其電池的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鋰電池領(lǐng)域，應(yīng)用于一次鋰電池，涉及含溴化鋰的有機(jī)溶劑電解液。
【背景技術(shù)】
[0002]鋰電池由于儲(chǔ)存性能長、低溫性能好得到了廣泛的應(yīng)用。鋰二硫化鐵電池以二硫化鐵為正極活性物質(zhì)，金屬鋰為電池負(fù)極，其具有比能量高，儲(chǔ)存時(shí)間長，優(yōu)良的倍率性能與低溫性能等優(yōu)點(diǎn)，可替代堿性電池使用的同時(shí)能更好兼顧其他需要大負(fù)載電池和低溫環(huán)境下使用的需求。鋰-硫電池由于其能量密度高，儲(chǔ)存性能好，也成為目前研宄和應(yīng)用的重點(diǎn)。在這些電池中，傳統(tǒng)的有機(jī)電解液所采用的鋰鹽有碘化鋰和雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰，這兩種鋰鹽在制備過程難度、提純工藝等方面都存在問題，因而含有此兩種鋰鹽的有機(jī)電解液價(jià)格高昂，嚴(yán)重限制了鋰電池的廣泛應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種含溴化鋰電解液，包括:溴化鋰、一種或多種不同于溴化鋰的其它類型鋰鹽、兩種或兩種以上的有機(jī)溶劑Γ溴化鋰在鋰鹽摩爾總量中占 0.01-90%,總鋰摩爾濃度 0.3mol/L~3.0OmoI/L0
[0004]優(yōu)選的，所述不同于溴化鋰的其它類型鋰鹽采用高氯酸鋰、六氟磷酸鋰、雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰、碘化鋰、四氟硼酸鋰中的一種或幾種。
[0005]優(yōu)選的，有機(jī)溶劑采用乙二醇二甲醚，碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、四氫呋喃、二氧五環(huán)、乙腈、二甲基酰胺、三苯磷酸酯中的兩種或兩種以上。
[0006]本發(fā)明還提供了一種含溴化鋰電解液的電池，包括:正極、本發(fā)明的電解液；所述正極按重量百分比，包括:活性物質(zhì):50-99.5wt% ；粘結(jié)劑:0.25-25wt% ;導(dǎo)電劑，0.25-25wt% ;其他材料:0.4-10%ο
[0007]優(yōu)選的，所述粘結(jié)劑采用聚偏氟乙烯PVDF。
[0008]優(yōu)選的，所述導(dǎo)電劑采用碳黑、乙炔黑、導(dǎo)電石墨中的一種或幾種。
[0009]優(yōu)選的，所述其它材料，為調(diào)整正極片特性的各類氧化物或氫氧化物或碳酸鹽的一種或幾種。如氫氧化鐵、碳酸銅，氫氧化鈣，碳酸鈉中的其中一種。
[0010]電池制備的方法為:將正極片、負(fù)極金屬鋰、隔膜卷繞成電芯，注入含溴化鋰有機(jī)電解液，密封老化后形成電池。
[0011]本發(fā)明的含溴化鋰有機(jī)電解液及其鋰二硫化鐵電池具有以下效果:采用本發(fā)明電解液所制備的電池放電平臺(tái)高、放電時(shí)間長、放電容量大；與傳統(tǒng)堿錳、鋅錳電池相比大電流放電性能優(yōu)異；使用范圍廣，高低溫放電性能均良好；與傳統(tǒng)的鋰鐵電池相比，電池成本有明顯的降低。
【附圖說明】
[0012]圖1是實(shí)施例2中，測試方式A，測試方式B，測試方式C得到的鋰二硫化鐵AA型電池的放電曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的較優(yōu)的實(shí)施例作進(jìn)一步的詳細(xì)說明:
實(shí)施例1
電解液制備:無水溴化鋰0.20mol和六氟磷酸鋰0.55mol，溴化鋰在鋰鹽摩爾總量中占0.20/(0.20+0.55) = 26.7%，且折算成總鋰摩爾數(shù)為0.75mol，有機(jī)溶劑為乙二醇二甲醚和二氧五環(huán)(體積比為70%:30%) I升，配置成0.75molLi/l的含溴化鋰有機(jī)電解液。
[0014]鋰二硫化鐵電池正極片制作:配方為:活性物質(zhì)(二硫化鐵):91wt% ;粘結(jié)劑聚偏氟乙烯3wt% ;導(dǎo)電劑炭黑2wt% ;導(dǎo)電石墨為2wt%，其它添加物為2%wt，在分散劑NMP(N，N- 二甲基吡咯烷酮)的作用下制成漿料，涂覆在鋁箔上，經(jīng)過干燥、碾壓、分切后制成電池正極。
[0015]鋰二硫化鐵電池制作:將金屬鋰負(fù)極和所制作得到的正極片，中間加入隔膜，卷繞成電芯，放入鋼殼注入所配置的含溴化鋰有機(jī)電解液，密封老化后形成AA型鋰二硫化鐵電池。
[0016]實(shí)施例2
電池性能測試，對實(shí)施例1所制備的AA型鋰二硫化鐵電池性能各種不同放電電流下的測試。
[0017]測試方式A:恒流2000mA放電測試，截止電壓0.8V ；
測試方式B:恒流100mA放電測試，截止電壓0.8V ；
測試方式C:恒流500mA放電測試，截止電壓0.8V。測試結(jié)果見圖1，其中測試方式A中得到的放電容量2736mAh，在放出1500mAh容量時(shí)電壓約為1.20V ;測試方式B得到的放電容量2910mAh，在放出1500mAh容量時(shí)電壓超過1.25V ;測試方式C得到的放電容量3016mAh，在放出1500mAh容量時(shí)電壓超過1.30V。
[0018]比較例I
商品化AA堿性電池，以恒流100mA放電電流進(jìn)行測試，在截止電壓為0.8V的情況下，可放出1093mAh的容量。
[0019]結(jié)果表明，鋰二硫化鐵電池采用含溴化鋰電液所組合電池放電容量大，大電流放電平臺(tái)高，適合于大倍率放電等優(yōu)點(diǎn)。
[0020]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種含溴化鋰電解液，其特征在于，包括:溴化鋰、一種或多種不同于溴化鋰的其它類型鋰鹽、兩種或兩種以上的有機(jī)溶劑；溴化鋰在鋰鹽摩爾總量中占0.01-90%,總鋰摩爾濃度 0.3mol/L~3.0OmoI/L02.如權(quán)利要求1所述的含溴化鋰電解液，其特征在于，所述不同于溴化鋰的其它類型鋰鹽采用高氯酸鋰、六氟磷酸鋰、雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰、碘化鋰、四氟硼酸鋰中的一種或幾種。3.如權(quán)利要求1所述的含溴化鋰電解液，其特征在于，有機(jī)溶劑采用乙二醇二甲醚，碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、四氫呋喃、二氧五環(huán)、乙腈、二甲基酰胺、三苯磷酸酯中兩種或兩種以上。4.一種含溴化鋰電解液的電池，其特征在于，包括:正極、含如權(quán)利要求1所述的電解液；所述正極按重量百分比，包括:活性物質(zhì):50-99.5wt% ;粘結(jié)劑:0.25-25wt% ;導(dǎo)電劑，0.25-25wt% ;其他:0.4-10%ο5.如權(quán)利要求4所述的電池，其特征在于，所述其它采用氫氧化鐵、碳酸銅，氫氧化鈣，碳酸鈉中的其中一種。6.如權(quán)利要求4所述的電池，其特征在于，所述粘結(jié)劑采用聚偏氟乙烯PVDF。7.如權(quán)利要求4所述的電池，其特征在于，所述導(dǎo)電劑采用碳黑、乙炔黑、導(dǎo)電石墨中的一種或幾種。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種含溴化鋰電解液及電池，電解液包括：溴化鋰、一種或多種不同于溴化鋰的其它類型鋰鹽、兩種或兩種以上的有機(jī)溶劑；溴化鋰在鋰鹽摩爾總量中占0.01~90%，總鋰摩爾濃度0.3mol/L~3.00mol/L。采用本發(fā)明電解液所制備的電池放電平臺(tái)高、放電時(shí)間長、放電容量大；與傳統(tǒng)堿錳、鋅錳電池相比大電流放電性能優(yōu)異；使用范圍廣，高低溫放電性能均良好；與傳統(tǒng)的鋰鐵電池相比，電池成本有明顯的降低。
【IPC分類】H01M10/0561, H01M10/056, H01M4/62
【公開號(hào)】CN104993144
【申請?zhí)枴緾N201510277636
【發(fā)明人】薛建軍, 崔燕, 鄺子朋, 尹鴻章
【申請人】廣州鵬輝能源科技股份有限公司
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年5月27日