[发明专利]锂离子电池电解液及其制备方法

说明书

本发明公开了一种锂离子电池电解液，包括电解质锂盐、有机溶剂、添加剂，所述电解质锂盐包括：四氟硼酸锂、二草酸硼酸锂、双三氟甲磺酰亚胺锂；所述有机溶剂包括：碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯；所述添加剂包括：乙酸乙酯、甘油酯、双吗啉基二乙基醚、三(2,2,2‑三氟乙基)磷酸酯、丙烯基‑1,3‑磺酸内酯、乙氧基五氟环三磷腈。本发明的电解液工作温度范围宽，且高倍率循环性能好。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种锂离子电池电解液及其制备方法。

背景技术

当前汽车用启动电池大部分为铅酸电池，但铅酸电池比能量低、铅污染问题严重，使用寿命约为2～3年。用锂离子电池替代铅酸电池作为汽车启动电池，环境污染小，具有较高的功率密度和循环使用寿命。众所周知，普通锂离子电池低温性能差，在极寒条件(-40℃以下)无法充电，极易出现低温充电析锂的情况，而且高倍率放电条件下容量保持率很低。而电解液的性能是影响锂离子电池低温性能的重要因素，所以研制出一种低温性能优异的电解液具有重大意义。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种锂离子电池电解液，其通过优化电解液的组分，对锂盐和添加剂进行复配，使得电解液不仅低温状态下具有优良的充放电性能和循环稳定性且在较高温度下依然具有良好的性能。

为了实现根据本发明的这些目的和其他优点，提供了一种锂离子电池电解液，包括电解质锂盐、有机溶剂、添加剂，所述电解质锂盐包括：四氟硼酸锂、二草酸硼酸锂、双三氟甲磺酰亚胺锂；所述有机溶剂包括：碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯；所述添加剂包括：乙酸乙酯、甘油酯、双吗啉基二乙基醚、三(2,2,2-三氟乙基)磷酸酯、丙烯基-1,3-磺酸内酯、乙氧基五氟环三磷腈。

优选的是，所述的锂离子电池电解液中，所述四氟硼酸锂的浓度为1.0～1.5mol/L，所述二草酸硼酸锂的浓度为0.03～0.06mol/L，所述双三氟甲磺酰亚胺锂的浓度为0.2～0.3mol/L。

优选的是，所述的锂离子电池电解液中，以电解液的质量为100％计算，所述有机溶剂的质量占比为75～90％，所述添加剂的质量占比为1～4％。

优选的是，所述的锂离子电池电解液中，各所述有机溶剂的质量比为：

碳酸二甲酯：碳酸甲乙酯：碳酸丙烯酯：碳酸乙烯酯为(2～4)：(3～11)：(1～2)：(1～2)。

优选的是，所述的锂离子电池电解液中，各所述添加剂的质量比为：

乙酸乙酯：甘油酯：双吗啉基二乙基醚：三(2,2,2-三氟乙基)磷酸酯：丙烯基-1,3-磺酸内酯：乙氧基五氟环三磷腈为(1～3)：(2～4)：(0.1～0.3)：(0.5～2)：(1～2)：(0.5～1)。

优选的是，所述的锂离子电池电解液中，各所述添加剂的质量比为：乙酸乙酯：甘油酯：双吗啉基二乙基醚：三(2,2,2-三氟乙基)磷酸酯：丙烯基-1,3-磺酸内酯：乙氧基五氟环三磷腈为1：4：0.1：1：2：0.5。

本发明还提供一种锂离子电池电解液的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、将各有机溶剂混合搅拌均匀得混合溶剂，取一半混合溶剂，同时加入四氟硼酸锂、二草酸硼酸锂，搅拌混合均匀，再加入乙酸乙酯和甘油酯的混合物，搅拌混合均匀，得第一混合液；

步骤二、取另一半混合溶剂，边搅拌边加入乙氧基五氟环三磷腈，混合均匀后加热至50～60℃，再依次缓慢加入三(2,2,2-三氟乙基)磷酸酯、双三氟甲磺酰亚胺锂，搅拌混合均匀保温10～20min后降至常温，再加入丙烯基-1,3-磺酸内酯搅拌混合均匀，得第二混合液；