[发明专利]一种耐超低温锂离子电池用电解液

说明书

本发明公开了一种耐超低温锂离子电池用电解液，其由溶质和溶剂组成，所述溶质与溶剂的比例为（10‑16）：1，所述溶质为二元体系，由六氟磷酸锂和四氟硼酸锂组成，其质量比为（7~9）：1，所述溶剂为四元体系，由碳酸乙烯酯、丙酸乙酯、乙酸乙酯和碳酸亚乙烯酯构成，其体积比为（25~30）：（30~35）：（30~35）：（1~3），所述电解液的整体浓度为0.9~1.3mol/L。本案通过采用乙酸乙酯作为电解液溶剂降低电解液熔点，乙酸乙酯的熔点为‑84℃，极大地提高电解液低温特性，在六氟磷酸锂溶质中添加少量四氟硼酸锂，提高了电解液的低温特性和安全特性。

技术领域

本发明属于锂离子电池制造技术领域，具体涉及一种耐超低温锂离子电池用电解液。

背景技术

锂离子电池近些年来被人们广泛的认知，并且也得到了较好的应用，特别是随着新能源汽车的快速发展，锂离子电池技术也有了快速的提高和进步。然而，锂离子电池较差的低温特性，严重制约了它的发展。尤其对于我国北方地区而言，锂离子电池的低温性能的提升更显得尤为重要。影响锂电池低温性能的因素有很多，包括正、负极材料的种类、电解液的组分、制造工艺等等。其中电解液是影响锂电池低温性能的最重要因素，这是由于低温时电解液的粘度变大，离子和电子导电率变低，正负极之间的离子转移收到限制，电池的活性降低。

发明内容

本发明提出了一种耐超低温锂离子电池用电解液，通过采用乙酸乙酯作为电解液溶剂降低电解液熔点，乙酸乙酯的熔点为-84℃，极大地提高电解液低温特性，在六氟磷酸锂溶质中添加少量四氟硼酸锂，提高了电解液的低温特性和安全特性，用该电解液制作的锂电池，特别是三元正极体系的锂电池，低温性能好、安全性佳。本发明的技术方案是这样实现的：

一种耐超低温锂离子电池用电解液，其由溶质和溶剂组成，所述溶质与溶剂的比例为（10-16）：1，所述溶质为二元体系，由六氟磷酸锂和四氟硼酸锂组成，其质量比为（7~9）：1，所述溶剂为四元体系，由碳酸乙烯酯、丙酸乙酯、乙酸乙酯和碳酸亚乙烯酯构成，其体积比为（25~30）：（30~35）：（30~35）：（1~3），所述电解液的整体浓度为0.9~1.3mol/L。

在本发明的耐超低温锂离子电池用电解液中，所述碳酸乙烯酯、丙酸乙酯、乙酸乙酯和碳酸亚乙烯酯的体积比为25：35：38：2，六氟磷酸锂和四氟硼酸锂的质量比为8：1，所述电解液的整体浓度为1.0mol/L。

在本发明的耐超低温锂离子电池用电解液中，所述碳酸乙烯酯、丙酸乙酯、乙酸乙酯和碳酸亚乙烯酯的体积比为30：34：35：1，六氟磷酸锂和四氟硼酸锂的质量比为7：1，所述电解液的整体浓度为0.9mol/L。

在本发明的耐超低温锂离子电池用电解液中，所述碳酸乙烯酯、丙酸乙酯、乙酸乙酯和碳酸亚乙烯酯的体积比为25：30：34：7，六氟磷酸锂和四氟硼酸锂的质量比为9：1，所述电解液的整体浓度为1.3mol/L。

实施本发明的这种耐超低温锂离子电池用电解液，具有以下有益效果：

1、利用乙酸乙酯作为电解液溶剂降低电解液熔点，乙酸乙酯的熔点为-84℃，极大地提高电解液低温特性。

2、由于四氟硼酸锂具有低温性能好、热稳定性好的优点，在六氟磷酸锂溶质中添加少量该LiBF4材料可以提高电解液的低温特性和安全特性；

3、使用本发明提供的低温电解液制作的锂电池低温性能好、安全性佳，特别是三元正极体系的锂电池。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在本发明的实施例中，碳酸乙烯酯，为透明无色液体，室温时为结晶固体，用于化肥、纤维、制药及有机合成等行业，在电池工业，可作为锂电池电解液的优良溶剂。