[发明专利]一种锂离子电池电解液及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及锂离子电解液技术领域，更具体的，涉及一种锂离子电池电解液及其制备方法。

背景技术

近年来，随着绿色能源产业的快速发展，电化学储能技术在人类社会和生活中发挥越来越重要的作用，各种电化学储能器件在电动车、电子通讯等领域的应用也越来越广泛。锂离子电池由于能量密度高、功率密度高、循环寿命长、自放电率低和对环境无污染等优点，在各种电子产品上的应用越来越广泛。但是，很多锂离子电池的安全性能还不够，过充爆炸、失火等危险情况还时有发生。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提出一种锂离子电池电解液，利用此种电解液制造出的锂离子电池可以有效减少电池过充爆炸、失火等危险情况的发生，并且可以提高电池的循环寿命以及耐低温性能。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种锂离子电池电解液，所述电解液的组成包括混合有机溶剂、锂盐和添加剂；所述混合有机溶剂包括碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、碳酸丙烯酯、N-甲基吡咯烷酮中的两种或三种；所述锂盐包括LiCF₃SO₃、LiC(CF₃SO₂)₃、LiB(C₂O₄)₂、LiF(C₂O₄)₂、LiN(CF₃SO₂)₂中的一种或多种，在所述电解液中，锂离子的浓度为0.1mol/L～5mol/L；所述添加剂包括成膜剂、防过充剂、防爆剂、阻燃剂以及除酸除水剂。

在本发明较佳的技术方案中，所述混合有机溶剂中，各溶剂体积比为1:1～3或1:1～3:1～3。

在本发明较佳的技术方案中，所述成膜剂为三氧化二硼，所述防过充剂的添加量不超过电解液总质量的1％。

在本发明较佳的技术方案中，所述防过充剂为联苯或2,2-二苯丙烷或环己基苯，所述防过充剂的添加量不超过电解液总质量的1％。

在本发明较佳的技术方案中，所述防爆剂为硫酸亚乙酯或者硫酸亚乙烯酯，所述防爆剂的添加量不超过电解液总质量的2％。

在本发明较佳的技术方案中，所述阻燃剂为三-(4-甲氧基苯基)膦酸酯或二乙基(氰基甲基)膦酸酯，所述阻燃剂的添加量不超过电解液总质量的1％。

在本发明较佳的技术方案中，所述除酸除水剂为乙醇胺或者4-苯基丁胺，所述除酸除水剂的添加量不超过电解液总质量的5％。

在本发明较佳的技术方案中，锂离子电池电解液的制备方法按照如下步骤进行：

前处理：将所述碳酸二甲酯、所述碳酸二乙酯、所述碳酸乙烯酯、所述碳酸亚乙烯酯、所述碳酸丙烯酯、所述N-甲基吡咯烷酮采用精馏方法分别除水并保存在惰性气体氛围下，得到各自的精馏有机溶剂；

反应釜干燥除氧除灰，得到备用反应釜；

锂盐真空干燥除水，得到备用锂盐；

溶解：按比例取所需所述精馏有机溶剂缓慢加入到所述备用反应釜中，向所述备用反应釜中边搅拌边加入所述备用锂盐，完全溶解后加入所述添加剂，溶解后继续搅拌1小时，得成品电解液。

在本发明较佳的技术方案中，在溶解整个过程中，保持备用反应釜液体温度在15℃以下、持续搅拌以及通入惰性气体。

在本发明较佳的技术方案中，所述溶解步骤中，使用的所述精馏有机溶剂、所述备用反应釜、所述备用锂盐的存放时间均不超过12个小时。

本发明的有益效果为：

本发明提供的锂离子电池电解液，采用的锂盐均为有机锂盐，相对于无机锂盐，使用有机锂盐的电解液有着更好的循环使用效率以及更高的电导率，更利于生产高品质高安全性能的锂离子电池；添加的成膜剂、防过充剂、防爆剂、阻燃剂以及除酸除水剂等添加剂，能够提高生产的电池的充放电效率，有效减少电池过充爆炸、失火等危险情况的发生，并且可以提高电池的循环寿命以及耐低温性能。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例1