[发明专利]一种软包装锂离子电池高温电解液

说明书

技术领域

本发明涉及锂离子电池材料技术领域，具体涉及一种软包装锂离子电池高温电解液。

背景技术

锂离子电池由于具有高电压、高功率、高比能量等优点，近些年来得到了快速的发展并且应用到各个领域。然而锂离子电池适用的温度范围较窄，在较高的环境温度下(>50℃)电池容量快速下降，甚至可能发生燃烧或爆炸，严重限制了其广泛应用。

电解质作为锂离子电池的关键材料之一，对电池的性能和成本有着重要的影响。目前商业化应用最广的电解液体系为LiPF6的混合碳酸酯类溶液，在这个体系中LiPF6除了易于水解之外，在较高温度条件下，还易受热分解生成LiF和PF5，从而腐蚀集流体、SEI膜和电极活性物质，使电池性能迅速衰减，；同时目前电解液在负极表面所形成的钝化膜(SEI)在高温下不稳定，易发生分解和变性，造成电解液直接接触电极表面，这会破坏电极材料的稳定性；并会造成电池容量的不断衰减，严重损害电池的循环和储存寿命。

因此，开发高温电解液对于拓宽锂离子电池的使用温度范围，提高锂离子电池的高温循环寿命都具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述问题，提供了一种软包装锂离子电池高温电解液，从而提高和改善软包装锂离子电池的高温循环寿命。

为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种软包装锂离子电池高温电解液，所述电解液由主料和功能添加剂组成，主料由A锂盐和B有机溶剂组成，A锂盐为主料总量的12-15wt％，B有机溶剂为主料总量的85-88wt％，功能添加剂为主料总量的6-10wt％。

作为优选，所述的有机溶剂为由碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸丙烯酯或碳酸二乙酯组成的混合溶剂。

作为优选，所述功能添加剂包括C和D两类中的一种或几种，C为碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、亚硫酸乙烯酯、亚磷酸三苯酯或1、3-丙磺酸内酯；D为双草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂或二(三氟甲基磺酸酰)亚胺锂。

作为优选，锂盐为六氟磷酸锂。

锂盐为六氟磷酸锂(LiPF₆)，锂盐的浓度为1.0-1.5mol/L。有机溶剂为由碳酸乙烯酯(EC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二乙酯(DEC)组成的混合溶剂。功能添加剂是下列化合物的一种或几种并存：碳酸亚乙烯酯(VC)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)、亚硫酸乙烯酯(ES)、1、3-丙磺酸内酯(PS)、双草酸硼酸锂(LiBOB)、二氟草酸硼酸锂(LiODFB)、二(三氟甲基磺酸酰)亚胺锂(LiTFSI)和亚磷酸三苯酯(TPPI)。

本发明与现有技术相比：通过优化调整VC、FEC、ES和PS等4种SEI成膜添加剂的种类和数量，对碳负极材料表面的SEI膜进行弥补和修饰，使其膜更致密，可以减缓负极SEI膜的分解破坏，防止溶剂分子的共嵌入，从而降低负极活性材料的消耗；LiBOB、LiODFB、LiTFSI等为锂盐添加剂，可改善锂离子电池的高温循环；TPPI为抗氧化剂和稳定剂，用于电解液的稳定，防止在高温条件下变色，其作用机理如下：TPPI作用于PF5催化下的溶剂聚合反应,可阻断链式聚合过程,使PF5对聚合反应的催化作用失效,从而稳定了电解液的色度。

通常，锂离子电池的溶剂的种类是一定的，但是各种类之间的比例的不同直接影响到了电解液性能的不同。而添加剂也是一样的道理，虽然添加剂都是常见的，但是添加剂的各组分的比直接影响着电解液的性能。因此，添加剂的优化，直接对电解液的性能产生较大的影响。本发明中通过对添加剂各组分的比例的确定，确保了电解液的优良性能。

本发明与现有技术相比，有益效果是：软包装锂离子电池高温电解液的高温循环寿命较好。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明的技术方案作进一步描述说明。

如果无特殊说明，本发明的实施例中所采用的原料均为本领域常用的原料，实施例中所采用的方法，均为本领域的常规方法。

实施例1：