[发明专利]一种电解液及含有该电解液的锂-二硫化亚铁电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种电解液及含有该电解液的锂电池，尤其是一种用于锂-二硫化亚铁电池的电解液及由该电解液制成的锂-二硫化亚铁电池。

背景技术

锂-二硫化亚铁电池发展迅速，该一次电池比能量大、绿色环保、储存寿命长，市场前景广阔。特别是在数码相机之类的高功率的电子器具和医疗用的便携式监控仪器以及户外产品应用的发展中占据了优势。但是目前市场上所有的此类电池均存在低温性能不好的问题。

美国专利公开号US5514491中讨论了用碘化锂（LiI）替代三氟甲基磺酸锂(PFM-LI)改进电池的电性能并降低成本，电解质溶剂包括至少97体积%的醚（例如以体积计20：80到30：70的DIOX:DME,其中0.2体积%的DMI作为共溶剂）。但在溶剂中含DME的电解质中，多于40%体积的LiI用作电解质时，在-20℃及以下的低温下的放电容量非常低。

美国专利公开号US20060046154讨论了使用包含碘化锂（LiI）和三氟甲基磺酸锂(PFM-LI)的电解质的电解液而改进了低温放电性能，但是在低温下大功率放电开始附近显示急剧的电压降低。

美国专利公开号US7722988B2公开了由0.5mol/L的LiI溶解在包括60-70体积%1,3-二氧戊环（DIOX）和一种或一种以上的醚混合物如乙二醇二甲醚（DME）的电解液中的电池增加了低温放电容量而又几乎不影响室温下的放电容量，但是在-40℃或以下的温度以200mA放电，大约只能放出30%的容量。

中国专利公开号102751499A中提到通过在正极中添加更好的导电材料、在电解液中添加N,N-二甲基三氟乙酰胺等添加剂使锂-二硫化亚铁电池在更宽的高、低温环境下具有良好的放电性能，其优选实施例三中提到在-40℃的低温下能放出90%的容量(与常温放电容量相比较)，但是不能放出100%容量。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处而提供一种用于锂-二硫化亚铁电池、能使锂-二硫化亚铁电池在低温下具备良好放电性能的电解液。另外，本发明还提供一种含有所述电解液的锂-二硫化亚铁电池。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种电解液，所述电解液用于锂-二硫化亚铁电池，所述电解液包含电解质和电解质溶剂；

所述电解质包含双氟磺酰亚胺锂；

所述电解质溶剂包含1,3-二氧戊环、乙二醇二甲醚、碳酸丙烯酯中的至少一种。

本申请发明人经过大量研究发现，当所述电解液的电解质包含双氟磺酰亚胺锂（LiFSI CAS NO:171611-11-3），同时所述电解液的电解质溶剂包含1,3-二氧戊环、乙二醇二甲醚、碳酸丙烯酯中的至少一种时，所述电解液中电解质和电解质溶剂采用这样的组合，含有所述电解液的锂-二硫化亚铁一次电池，能够解决在-40℃的低温下放不出电或放电容量低的问题，所述电解液能够有效提高锂-二硫化亚铁电池的低温放电性能。

作为本发明所述电解液的优选实施方式，所述电解质还包含碘化锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂、全氟烷基磺酰亚胺锂、双全氟丁基磺酰亚胺锂、氟化锂、四氟硼酸锂、双草酸硼酸锂、六氟磷酸锂、高氯酸锂、三氟甲基磺酸锂中的至少一种；

所述电解质溶剂还包含碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、乙酸甲酯、碳酸二丁酯、二甲基亚酰胺、碳酸甲乙烯酯、碳酸甲异丙酯、1,4-丁内酯、二甲基四氢呋喃、四氢呋喃、碳酸丁烯酯、二甲亚砜、N，N-二甲基甲酰胺中的至少一种。