一種鋰離子電池的電解液的制備方法
【專利說明】-種鋰離子電池的電解液的制備方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明公開一種鋰離子電池的電解液的制備方法，屬于鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]鋰離子電池自1990年實(shí)現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)以來，以比其它二次電池(鉛酸電池、鎳氫電 池、鎳鎘電池）所不能比擬的優(yōu)越電性能及外型可變優(yōu)勢(shì)迅速占領(lǐng)了許多市場(chǎng)領(lǐng)域，得到了 迅猛的發(fā)展。已廣泛應(yīng)用于手機(jī)、筆記本電腦、PDA、攝像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、移動(dòng)DVD、MP3、電動(dòng) 車、電動(dòng)工具等領(lǐng)域，已成為各種現(xiàn)代化移動(dòng)通訊設(shè)備、電子設(shè)備、交通設(shè)備等不可缺少的 部件。鋰離子電池電解液是鋰離子電池必需的關(guān)鍵材料，在電池中正負(fù)極之間起到傳導(dǎo)電 子的作用，是鋰離子電池獲得高電壓、高比能等優(yōu)點(diǎn)的保證。伴隨著鋰離子電池的快速發(fā) 展，我國(guó)鋰離子電池所需的電解液生產(chǎn)也從無到有、從小到大發(fā)展壯大起來，對(duì)鋰離子電池 的發(fā)展起到了非常重要的支撐作用。
[0005] 在傳統(tǒng)電池中，電解液均采用以水為溶劑的電解液體系。但是，由于水的理論分解 電壓只有I. 23V，即使考慮到氫或氧的過電位，以水為溶劑的電解液體系的電池的電壓最高 也只有2V左右（如鉛酸蓄電池）。鋰電池電壓高達(dá)3?4V，傳統(tǒng)的水溶液體系顯然已不再 適應(yīng)電池的需要,而必須采用非水電解液體系作為鋰離子電池的電解液。鋰電池電解液主 要采用能耐高電壓而不分解的有機(jī)溶劑和電解質(zhì)。
[0006] 電解液一般由高純度的有機(jī)溶劑、電解質(zhì)鋰鹽(六氟磷酸鋰，LiFL6)、必要的添加 劑等原料，在一定條件下，按一定比例配制而成的。有機(jī)溶劑是電解液的主體部分，與電解 液的性能密切相關(guān)，一般用高介電常數(shù)溶劑與低粘度溶劑混合使用；常用電解質(zhì)鋰鹽有高 氯酸鋰、六氟磷酸鋰、四氟硼酸鋰等，但從成本、安全性等多方面考慮，六氟磷酸鋰是商業(yè)化 鋰離子電池采用的主要電解質(zhì)；添加劑的使用尚未商品化，但一直是有機(jī)電解液的研究熱 點(diǎn)之一。
[0007]CN101090153A公開了一種鋰離子電池電解液，含有電解質(zhì)鹽和有機(jī)溶劑，所述 有機(jī)溶劑包括25-50份碳酸乙烯酯、30-60份碳酸二甲酯、5-25份碳酸甲乙酯和1-15份聚 碳酸酯，所述均為重量份。CN101901939A提供一種鋰離子電池電解液，包括電解質(zhì)鹽、混 合溶劑和添加劑；所述混合溶劑包括碳酸乙烯酯/碳酸二乙酯/碳酸甲乙酯三元有機(jī)溶劑 體系、碳原子數(shù)不大于5的線性羧酸酯和占電解液總質(zhì)量1. 5?2wt%的碳酸亞乙烯酯；所 述添加劑為1，3-丙烯磺內(nèi)酯，并且，所述碳原子數(shù)不大于5的線性羧酸酯占電解液的質(zhì)量 百分含量與1，3-丙烯磺內(nèi)酯占電解液的質(zhì)量百分含量之比為40?350。該電解液解決了 從電解液配方上同時(shí)改善電池高溫、低溫性能比較困難得技術(shù)問題，使鋰離子電池的高溫、 低溫循環(huán)性能同時(shí)得到了較好的改善。但是上述的鋰離子電池的電解液在應(yīng)用時(shí)仍然存在 著電池經(jīng)過循環(huán)放電后容量損耗較大的問題。
[0008]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的目的是：提供一種減小鋰離子電池?fù)p耗的非水電解液。
[0010] 技術(shù)方案： 一種鋰離子電池的電解液的制備方法，包括如下步驟：按重量份計(jì)，將鋰鹽5?15份、 碳酸酯類溶劑80?100份、咪唑類化合物5?10份、二對(duì)甲苯基二硫3?6份、亞甲基馬 來酰亞胺3?5份、氟代苯3?6份混合均勻，即可。
[0011] 所述的鋰鹽選自高氯酸鋰（LiC104)、六氟合磷酸鋰（LiPF6)、四氟硼酸鋰（LiBF4)、 六氟合砷酸鋰（LiAsF6)、Li(CF3C02) 2N、LiCF3S03、Li(CF3SO2)3、Li(CF3SO2) 2N、Li(C2F5SO2) 2N、 LiB(C204) 2中的任意一種或多種。
[0012] 所述的碳酸酯類溶劑選自碳酸乙烯酯（EC)、碳酸丙烯酯（PC)、碳酸丁烯酯（BC)、 碳酸二甲酯（DMC)、碳酸二乙酯（DEC)、碳酸二丙酯（DPC)、碳酸甲乙酯（EMC)、碳酸甲丙酯 (MPC)和碳酸甲丁酯（BMC)中的一種或其中多種的混合物。
[0013] 所述的咪唑類化合物選自1-甲基咪唑、1-甲基苯并咪唑、1，2_二甲基咪唑中的一 種或其中多種的混合物。
[0014] 有益效果 本發(fā)明通過在電解液中加入咪唑類化合物，有效地提高了鋰離子電池的多次循環(huán)放電 后的損耗。
[0015]
【具體實(shí)施方式】
[0016] 實(shí)施例1 鋰離子電池的電解液的制備方法，包括如下步驟：將六氟合磷酸鋰5Kg、碳酸丁烯酯 80Kg、l_甲基咪唑5Kg、二對(duì)甲苯基二硫3Kg、亞甲基馬來酰亞胺3Kg、氟代苯3Kg混合均勻， 即可。
[0017] 實(shí)施例2 鋰離子電池的電解液的制備方法，包括如下步驟：將六氟合磷酸鋰15Kg、碳酸丁烯酯lOOKg、1-甲基咪唑10Kg、二對(duì)甲苯基二硫6Kg、亞甲基馬來酰亞胺5Kg、氟代苯6Kg混合均 勻，即可。
[0018] 實(shí)施例3 鋰離子電池的電解液的制備方法，包括如下步驟：將六氟合磷酸鋰l〇Kg、碳酸丁烯酯90Kg、1-甲基咪唑7Kg、二對(duì)甲苯基二硫5Kg、亞甲基馬來酰亞胺4Kg、氟代苯5Kg混合均勻， 即可。
[0019] 對(duì)照例1 與實(shí)施例3的區(qū)別在于：未加入咪唑類化合物1-甲基咪唑。
[0020] 鋰離子電池的電解液的制備方法，包括如下步驟：將六氟合磷酸鋰l〇Kg、碳酸丁 烯酯90Kg、二對(duì)甲苯基二硫5Kg、亞甲基馬來酰亞胺4Kg、氟代苯5Kg混合均勻，即可。
[0021] 對(duì)照例2 與實(shí)施例3的區(qū)別在于：未加入氟代苯。
[0022] 鋰離子電池的電解液的制備方法，包括如下步驟：將六氟合磷酸鋰10Kg、碳酸丁 烯酯90Kg、l-甲基咪唑7Kg、二對(duì)甲苯基二硫5Kg、亞甲基馬來酰亞胺4Kg混合均勻，即可。
[0023] 應(yīng)用試驗(yàn) 正極片的制備：將LiNia5Mr^5O4與乙炔黑、PVDF按70 :15 :15的重量比混合均勻，加入 溶劑，制成正極漿料，均勻涂布在鋁箔上，干燥并輥軋制得正極片。電池的裝配：以金屬鋰為 負(fù)極，將得到的正極片、金屬鋰負(fù)極片與Celgard2300型微孔隔膜在氬氣手套箱中組裝成 扣式電池；注入各實(shí)施例和對(duì)照例配制的電解液，密封后制成鋰離子電池。
[0024] 電解液氧化分解電位測(cè)試： 以鉬電極為工作電極，鋰電極作為參比電極和對(duì)電極，掃描各電解液的電位曲線，記錄 各電解液的氧化分解電位。 循環(huán)性能測(cè)試： 將各鋰離子電池試樣分別以35mA.g4電流密度進(jìn)行充放電，通過藍(lán)奇BK6064型電化學(xué) 測(cè)試柜記錄各電池樣品的充放電曲線，循環(huán)40次，截止電壓為4. 95V，記錄剩余容量比；剩 余容量比=第40次循環(huán)后剩余容量/初始容量X100%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種裡離子電池的電解液的制備方法，其特征在于，包括如下步驟；按重量份計(jì)，將 裡鹽5?15份、碳酸醋類溶劑80?100份、咪哇類化合物5?10份、二對(duì)甲苯基二硫3? 6份、亞甲基馬來醜亞胺3?5份、氣代苯3?6份混合均勻，即可。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裡離子電池的電解液的制備方法，其特征在于：所述的裡 鹽選自 LiCl〇4、LiPFe、四氣測(cè)酸裡 LiBF4、六氣合神酸裡 LiAsFe、Li(CF3C〇2)2N、LiCFsSOs、 Li (CF3SO2) 3、Li (CF3SO2) 2N、Li (C2F5SO2) 2N、LiB 咕04) 2中的任意一種或多種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裡離子電池的電解液的制備方法，其特征在于：所述的碳酸 醋類溶劑選自碳酸己帰醋、碳酸丙帰醋、碳酸下帰醋、碳酸二甲醋、碳酸二己醋、碳酸二丙 醋、碳酸甲己醋、碳酸甲丙醋和碳酸甲下醋中的一種或其中多種的混合物。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裡離子電池的電解液的制備方法，其特征在于：所述的咪哇 類化合物選自1-甲基咪哇、1-甲基苯并咪哇、1，2-二甲基咪哇中的一種或其中多種的混合 物。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種鋰離子電池的電解液的制備方法，屬于鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域。包括如下步驟：按重量份計(jì)，將鋰鹽5～15份、碳酸酯類溶劑80～100份、咪唑類化合物5～10份、二對(duì)甲苯基二硫3～6份、亞甲基馬來酰亞胺3～5份、氟代苯3～6份混合均勻，即可。本發(fā)明通過在電解液中加入咪唑類化合物，有效地提高了鋰離子電池的多次循環(huán)放電后的損耗。
【IPC分類】H01M10-058
【公開號(hào)】CN104600373
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510086256
【發(fā)明人】劉平
【申請(qǐng)人】劉平
【公開日】2015年5月6日
【申請(qǐng)日】2015年2月21日