[发明专利]一种电解液

说明书

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，尤其是涉及一种电解液。

背景技术

随着技术的发展，社会的进步和环境问题的日趋严峻，各行业中绿色可再生能源的使用越来越广泛，纯电动汽车和混合电动汽车市场也在高速增长。作为储能领域最重要组成部分之一的锂离子电池，在满足高能量密度、长循环寿命、安全平稳等性能指标的同时，如何显著提高其大电流充放电性能及倍率性能越来越成为学术界和工业界非常关心的研究课题。

石墨类负极材料和钛酸锂是最为常见的两种锂离子电池的负极材料。由于钛酸锂材料不存在碳负极材料在动力锂离子电池领域应用的安全隐患，为保障锂电池的安全提供了基础。虽然尖晶石型Li₄Ti₅O₁₂具有上述的优良性能，使其成为最有可能代替石墨负极的新型负极材料之一；但由于钛酸锂材料电化学平台电位较高，约为1.55V(vs Li⁺/Li)，在充放电过程中不易生成SEI膜导致产气，从而影响电池寿命。如何防止该材料产生胀气成为了解决问题的关键。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种电解液。

本发明采用的技术方案是：一种电解液，包括锂盐，有机溶剂和添加剂，添加剂为双草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、1,3-丙烷磺内酯、丁二酸酐、二氟磷酸锂中的一种或多种组合。

优选的，添加剂添加量为锂盐和有机溶剂总质量的0.5％-5％。

优选的，锂盐为四氟硼酸锂，六氟磷酸锂，六氟砷酸锂中的一种或两种。

优选的，锂盐物质的量浓度为0.8-1.5mol/L。

优选的，溶剂为丙烯碳酸酯、乙烯碳酸酯、丁烯碳酸酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二正丙酯、碳酸二异丙酯、碳酸乙丙酯、γ-丁内酯中的一种或多种。

本发明具有的优点和积极效果是：将双草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、1,3-丙烷磺内酯、丁二酸酐、二氟磷酸锂单独或混合作为添加剂加入到电解液中，可使得钛酸锂电池的表面形成优良的SEI膜，能阻止电解液与负极为钛酸锂材料的直接接触，因此可以有效抑制钛酸锂电池的产气，所以本发明能抑制钛酸锂电池产气以避免电池在高温时胀气。

具体实施方式

下面对本发明的一个实施例做出说明。

本方案涉及的电池采用通过搅料、涂布、极片冷压、卷绕、封装、烘烤除水分得到待注液的电芯，其中阴极为三元镍钴锰酸锂，阳极为钛酸锂，电芯的型号3270115软包电池，其厚度为3.2mm、宽度为70mm、长度为115mm。

选择的钛酸锂电池包括正极材料、负极材料以及电解液，负极材料为钛酸锂，电解液包括锂盐、有机溶剂以及添加剂，添加剂为双草酸硼酸锂(LiBOB)、二氟草酸硼酸锂(LiODFB)、1,3-丙烷磺内酯(PS)、丁二酸酐(SA)、二氟磷酸锂(LiPO₂F₂)中的一种或多种组合，添加剂添加量为锂盐和有机溶剂总质量的0.5％-5％。

其中锂盐为四氟硼酸锂(LiBF₄)，六氟磷酸锂(LiPF₆)，六氟砷酸锂(LiAsF₆)中的一种或两种，锂盐物质的量浓度为0.8-1.5mol/L；溶剂为丙烯碳酸酯(PC)、乙烯碳酸酯(EC)、丁烯碳酸酯(BC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二正丙酯(DPC)、碳酸二异丙酯(DIPC)、碳酸乙丙酯(EPC)、γ-丁内酯(GBL)中的一种或多种。

实施例1：

钛酸锂电池电解液包括浓度为1.2M的六氟磷酸锂，选用重量比为1:2:2的碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二甲酯(DMC)和碳酸甲乙酯(EMC)的混和物作为有机溶剂，无添加剂。检测钛酸锂电池80℃环境下14D存储产气率(100％SOC)和55℃环境下2C循环1000周容量剩余率。

实施例2：

钛酸锂电池电解液包括浓度为1.2M的六氟磷酸锂，选用重量比为1:2:2的碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二甲酯(DMC)和碳酸甲乙酯(EMC)的混和物作为有机溶剂，添加锂盐和有机溶剂总质量的0.5％重量份的双草酸硼酸锂(LiBOB)。检测钛酸锂电池80℃环境下14D存储产气率(100％SOC)和55℃环境下2C循环1000周容量剩余率。

实施例3：