[发明专利]一种快充耐高温电解液及制备方法

说明书

本发明公开了一种快充耐高温电解液及制备方法，包括十六烷基三甲基铵阳离子、丁基三甲基铵阳离子、双草酸硼酸锂、溶剂和添加剂；溶剂包括EC、DEC、PC，电解液中含有的溶剂的质量百分比为25‑29％EC、37‑45％DEC、6‑8％PC；添加剂为VC或者PS中的一种或者多种；电解液中双草酸硼酸锂的浓度为0.45±0.1mol/L。本申请采用十六烷基三甲基铵阳离子、丁基三甲基铵阳离子和双草酸硼酸锂取代传统的LiPF6作为电解质，在室温下电解液完全由阴、阳离子构成的液态有机盐,具有导电性,分解电压大于常规电解质,在较宽的温度范围内不挥发和不易燃本；申请的电解液电导率高、力学性能较好,由于没有溶剂挥发和漏液等现象,可以使电池的安全性和稳定性得到提高；经过测试采用本申请电解液的锂离子聚合物电池能满足5C快充的要求。

技术领域

本发明涉及锂电池制备领域，具体涉及一种快充耐高温电解液及制备方法。

背景技术

锂离子电池是一种二次电池(充电电池)，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。

传统的聚合物锂电池分类有常规容量型电芯，高温电芯和倍率电芯等等，常规电池只能在容量密度上得以实现，但对大电流充电方式的快速充电却无法实现，只能支持0.5～1C小倍率充电方式，充电时间比较长；高温电芯是支持电池在温度80度以上的条件下能正常工作，电池不会胀气鼓包，但是在常温或低温条件下，由于所用电解液选择的溶剂沸点较高，黏度较大，相对介电常数较小等特点，电池内阻比较大，无法支持大电流充放电，电池极片容易极化，容量也无法正常发挥。倍率电池是电池支持大电池放电，由于所用电解液选择的溶剂沸点较低，黏度较小，相对介电常数较大，电导率高等特点，电池内阻比较小，极片需要更大的比表接触面积，隔膜需要更大的孔隙率，电池的能量密度比较低。所以常规普通电池性能与快充性能二者兼容性比较差，高温条件下，倍率电池和快充技术不可兼得。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种安全稳定、满足快充要求的快充耐高温电解液及制备方法。

为实现该技术目的，本发明的方案是：一种快充耐高温电解液，包括十六烷基三甲基铵阳离子、丁基三甲基铵阳离子、双草酸硼酸锂、溶剂和添加剂；

所述溶剂包括EC、DEC、PC，所述电解液中含有的溶剂的质量百分比为25-29％EC、37-45％DEC、6-8％PC；

所述添加剂为VC或者PS中的一种或者多种；

电解液中双草酸硼酸锂的浓度为0.45±0.1mol/L。

作为优选，所述电解液中添加剂的质量百分比为：0.4-0.5％VC、0.9-1.1％PS。

作为优选，所述电解液中十六烷基三甲基铵阳离子的质量百分比为5±0.5％，所述电解液中丁基三甲基铵阳离子的质量百分比为5±0.5％。

一种快充耐高温电解液的制备方法，具体步骤如下：

第一步，提纯，将EC、DEC、PC通过精馏或脱水进行提纯，对上述有机溶剂进行检测，检测纯度、水分、总醇含量，达标后进入下一步；

第二步，预混合，按照质量比25-29％EC、37-45％DEC、6-8％PC加入到反应釜混合，转速300-500r/min，温度55-65℃，搅拌6小时，获得混合溶剂；

第三步，混合，将质量百分比为5％的双草酸硼酸锂加入到混合溶剂中，按照质量百分比0.4-0.5％VC、0.9-1.1％PS加入到混合溶剂中，转速300-500r/min，温度55-70℃，搅拌4小时，获得初步电解液；