[发明专利]一种用于三元材料电池的锂离子电池电解液

说明书

本发明公开了一种用于三元材料电池的锂离子电池电解液，属于锂离子电池电解液技术领域。本发明的技术方案要点为：一种用于三元材料电池的锂离子电池电解液，包括有机溶剂、锂盐和添加剂，其中有机溶剂、锂盐与添加剂的质量比为80‑87:10.9‑14:1.9‑2.5。本发明的锂离子电池电解液中加入环己基苯、双氟磺酰亚胺里和双草酸硼酸锂，电池在常温循环、高温循环、满电存储和过充测试中性能均明显提高。

技术领域

本发明属于锂离子电池电解液技术领域，具体涉及一种用于三元材料电池的锂离子电池电解液。

背景技术

近年来，由于雾霾的增多，目前我国对能源和环境问题高度关注，在能源和环保压力下，国家迫切需求低碳、环保、可再生资源的开发和推行，我国政府正在加大对新能源汽车的扶持力度，中国新能源汽车市场潜力巨大。而目前我国汽车动力锂电大多采用磷酸铁锂路线，但由于磷酸铁锂的比容量、振实密度、压实密度和电位都较低及一致性的限制，近年来我国锂电池技术路线呈现多元化发展，尤其三元材料电池有良好的发展前景。目前市场上电池事故频发，电池的安全性就显得尤其重要，但当前三元正极材料动力电池存在循环性能差和安全性差等缺陷。

发明内容

本发明针对目前市场上三元材料电池循环性能差及安全性能差的缺陷而提供了一种用于三元材料电池的锂离子电池电解液。

本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种用于三元材料电池的锂离子电池电解液，其特征在于该锂离子电池电解液包括有机溶剂、锂盐和添加剂，其中有机溶剂、锂盐与添加剂的质量比为80-87:10.9-14:1.9-2.5，所述有机溶剂由碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯组成，所述锂盐由六氟磷酸锂、双氟磺酰亚胺锂和双草酸硼酸锂组成，所述添加剂由碳酸亚乙烯酯、1,3-丙烷磺内酯和环己基苯组成。

进一步优选，所述的锂离子电池电解液中有机溶剂、锂盐与添加剂的质量比为81.7-85:11.4-13.2:2.5-5.9。

进一步优选，所述的有机溶剂中碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯与碳酸甲乙酯的质量比为26-32:5-8:20.6-28:20-25。

进一步优选，所述的锂盐中六氟磷酸锂、双氟磺酰亚胺锂与双草酸硼酸锂的质量比为11-13:0.1-0.9:0.1-0.5。

进一步优选，所述的添加剂中碳酸亚乙烯酯、1,3-丙烷磺内酯与环己基苯的质量比为0.5-0.7:1-1.2:1-4。

本发明与现有技术相比具有以下优点：本发明中双氟磺酰亚胺锂（LiFSI）是三元材料电池中非常关键的锂盐添加剂之一，能非常有效的改善其循环和高低温等性，并且LiFSI能大幅提高电解液耐高温和高压性能；双草酸硼酸锂（LiBOB）分子结构中不含有F元素，而且具有很好的热稳定性和很独特的成膜性能。这两种锂盐添加剂加入少量，即可大大提高电池的循环性能，特别是高温循环性能。本发明加入了1,3-丙烷磺内酯（PS）与碳酸亚乙烯酯（VC）协同作用，形成稳定的SEI膜，降低阻抗，改善电池的循环性能。本发明另外还加入了环己基苯添加剂。电池在充电过程中，电压超过添加剂的电聚合电压时，环己基苯单体发生聚合反应，生成黑色物质聚环己基苯，在电极表面形成阻断层，使电池内阻迅速增大，从而减缓或阻止电解液的进一步分解，产生的气体与热量明显减少，防止热失控，保持电池处于安全状态。本发明优选了溶剂比例，使电解液性能更加优良。

附图说明

图1是本发明实施例1制得的锂离子电池电解液形成的电池过充测试曲线；

图2是本发明对比例1制得的锂离子电池电解液形成的电池过充测试曲线。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明的上述内容做进一步详细说明，但不应该将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发明的范围。