[发明专利]圆柱形锂离子电池电解液及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于锂离子电池材料技术领域，涉及一种使用有机化合物形成最佳质量比性能的锂离子电池电解液，具体涉及一种圆柱形锂离子电池电解液及其制备方法。

背景技术

锂离子电池因其工作电压高、比能量大、安全性好、无环境污染等优点，得到广泛的应用，随着锂离子电池技术的发展，其性能指标不断得到提高。锂离子电池所使用的正负极材料也已经向多元化方向发展，由单一的嵌脱锂氧化物发展为多种复合过渡金属和纳米型嵌脱锂氧化物。电解液也从液体电解液向同聚合物电解质和固体电解质并存发展。

目前在不同的商业用途中需要的锂离子电池有不同的形状，主要有方形、软包形和圆柱形电池。电池的用途由自身设计优点来决定，例如软包电池被广泛的应用在航模玩具中，方形电池被广泛的应用在手机电池中，而圆柱形电池则被广泛的用在笔记本电脑等电源中。圆柱形锂离子电池是目前市场中使用最广泛的一种，其各项电池性能也都能满足商业用途。但是，由于圆柱形锂离子电池特殊的工艺设计，必须由相适应的电解液来促进其各项性能的发挥。例如，锂离子电池的正负极在高压时情况下，要求电解液能够很好的渗透到正负极材料中。但是，现有技术的电解液还不能很好的渗透到电池正负极材料中，使得圆柱形锂离子电池的各项性能没有得到很好的发挥。

发明内容

本发明的目的是提供一种圆柱形锂离子电池电解液及其制备方法，将现有锂离子电池所使用的锂盐、有机溶剂、添加剂进行合理的组合和质量优选配比，通过合理的工艺制备方法得到的锂离子电池电解液，它满足了圆柱形锂离子电池的容量发挥、倍率性能、过充性能以及高温条件下的充放电和储存性能的需要，解决了现有技术中圆柱形锂离子电池存在的上述问题。

本发明提供了一种圆柱形锂离子电池电解液，它是由锂盐、有机溶剂和添加剂组成，其中质量配比分别为，锂盐12％～17％、有机溶剂75～85％、添加剂3％～8％。

本发明还提供了一种圆柱形锂离子电池电解液制备方法，该方法按以下步骤进行：

步骤一，将占质量百分比75％～85％有机溶剂在经过提纯处理，纯度达到99.99％以上，水分≤10ppm，在正压惰性气体保护下加入到反应釜内，经过1～3小时以上的充分搅拌混匀；

步骤二，然后加入占质量百分比11％～13％的电解质锂盐LiPF₆，将混合反应釜的温度应控制在15℃～30℃，继续搅拌1～3小时；

步骤三，当锂盐充分溶解后再加入占质量百分比1％～4％其它类型的电解质锂盐，同样的条件下充分搅拌混匀；

步骤四，最后加入3％～8％的不同添加剂，搅拌混匀6小时～10小时，即得圆柱形锂离子电池电解液。

本发明锂圆柱形锂离子电池电解液，其特征还在于，

所述的锂盐为电解质锂盐LiPF₆，所述的其它类型的电解质锂盐可以是LiBF₄、LiBOB(双草酸硼酸锂)、LiTFSI[二(三氟甲基磺酸)亚胺锂]中的一种或几种。

所述的有机溶剂为：乙烯碳酸酯、丙烯碳酸酯、甲基丙基碳酸酯、二甲基碳酸酯、二乙基碳酸酯、二丙基碳酸酯、甲基丙基碳酸酯以及其它含硫、含卤或不饱和的环状有机碳酸酯类，也可以是r-丁内酯、四氢呋喃、乙腈以及砜类有机物。

所述的添加剂为：VC(碳酸亚乙烯酯)、BP(联苯)、CHB(环己基苯)、亚硫酸乙烯酯及其衍生物。

本发明圆柱形锂离子电池电解液，是将锂离子电池所使用的锂盐、有机溶剂、添加剂重新进行的优化组合和质量优选配比，通过合理的工艺方法制备得到的锂离子电池电解液，它具有以下优点：

一、它满足圆柱形锂离子电池的容量发挥、倍率性能、过充性能以及高温条件下的充放电和储存性能。

二、是一种能够很好浸润圆柱形锂离子电池正负极和隔膜材料的电解液，且不影响电池其它性能发挥。

三、本发明的电解液一种不易燃烧的电解液，确保了电解液的安全性能。

四、本发明的电解液符合欧盟环境RoHS标准，是一种具有良好环保性能的电解液。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明提供了一种圆柱形锂离子电池电解液，它是由锂盐、有机溶剂和添加剂组成，其中质量配比分别为，锂盐12％～17％、有机溶剂75～85％、添加剂3％～8％。