一种锂二次电池电解液的制作方法

文档序号:20697674发布日期:2020-05-12 15:13阅读:273来源:国知局
本发明涉及锂二次电池电解液材料
技术领域
,具体涉及一种锂二次电池电解液。
背景技术
:锂离子电池因绿色环保、工作电压高、能量密度高、自放电率小等诸多优点而被广泛用于社会生活的方方面面。由于国家政策的支持以及相关技术的进步,锂离子电池近几年的发展非常快速,但是随着国家退补的临近,以及国外巨头凭借产品价格优势纷纷涌入国内市场,当前电芯的价格与国家期望的目标还存在一定的差距,同时与国外电芯企业相比,价格普遍偏高,国家退补后,在市场竞争中将处于劣势。电解液作为锂电池的关键组分之一,占据电池成本比例在10%,其中锂盐的价格在电解液中比重最高,可以达到40%-60%。降低电解液的成本将成为电芯企业应对市场竞争的重要途径之一。技术实现要素:有鉴于此,本发明具体实施方式期望提供一种锂二次电池电解液,通过优化电解液的配方,一方面适当降低锂盐的含量,另一方面调整溶剂的比例,提供低粘度的电解液体系,改善电解液的电导率,同时引入合适的添加剂形成稳定的sei膜,保证在降低电解液成本的同时,又能保持电芯性能基本保持不变,提高公司锂二次电池的市场推广度,在市场竞争中形成优势。为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:本发明具体实施方式提供一种锂二次电池电解液,所述电解液包括锂盐、有机溶剂、添加剂a、添加剂b;所述电解液中质量百分比为锂盐8%-20%、有机溶剂1%-90%、添加剂a0.5%-5%、添加剂b0.5%-5%;所述添加剂b为dmaa。进一步地,所述锂盐为lipf6。进一步地,所述有机溶剂包括pc、dmc、ec、dec、emc中的几种。更进一步地,所述添加剂dmaa相对于所述pc、dmc、ec、dec、emc具有更高的溶剂化能力,更有利锂盐的解离。具体地,所述添加剂dmaa的dn值为26.6。进一步地,所述添加剂a还包括vc、ps、fec中的一种或几种。进一步地,所述添加剂dmaa形成的溶剂化物具有更小的半径,有利于锂离子的传输,可以提高电解液的电导率。进一步地,所述添加剂dmaa可以作为lewis酸,与pf5结合,抑制lipf6分解破坏sei膜。本发明有益效果如下:1)本发明提供一种锂二次电池电解液,使用本发明可以降低电解液的成本;2)本发明提供一种锂二次电池电解液,使用本发明可以改善电解液的电导率;3)本发明提供一种锂二次电池电解液,使用本发明可以提高电池的循环性能。具体实施方式以下实施例便于更好的理解本发明,但并不限定本发明。实施例1实施例1提供一种锂二次电池电解液,所述电解液包括锂盐、有机溶剂、添加剂a、添加剂b;所述电解液中质量百分比为锂盐9%、有机溶剂85%、添加剂a5%、添加剂b1%;所述添加剂b为dmaa。这里,所述锂盐为lipf6。这里,所述有机溶剂为dmc、ec、emc的混合溶液。具体地,所述混合溶液的质量占比为dmc25%、ec35%、emc25%。更具体地,所述添加剂dmaa相对于所述dmc、ec、emc具有更高的溶剂化能力,更有利锂盐的解离。这里,所述添加剂a为vc。具体地,所述添加剂vc的质量占比为5%。这里,所述添加剂dmaa形成的溶剂化物具有更小的半径,有利于锂离子的传输,可以提高电解液的电导率。这里,所述添加剂dmaa可以作为lewis酸,与pf5结合,抑制lipf6分解破坏sei膜。表1实施例1配方实施例2实施例2提供一种锂二次电池电解液,所述电解液包括锂盐、有机溶剂、添加剂a、添加剂b;所述电解液中质量百分比为锂盐9%、有机溶剂83%、添加剂a5%、添加剂b3%;所述添加剂b为dmaa。这里,所述锂盐为lipf6。这里,所述有机溶剂为dmc、ec、emc的混合溶液。具体地,所述混合溶液的质量占比为dmc25%、ec35%、emc23%。更具体地,所述添加剂dmaa相对于所述dmc、ec、emc具有更高的溶剂化能力,更有利锂盐的解离。这里,所述添加剂a为vc。具体地,所述添加剂vc的质量占比为5%。这里,所述添加剂dmaa形成的溶剂化物具有更小的半径,有利于锂离子的传输,可以提高电解液的电导率。这里,所述添加剂dmaa可以作为lewis酸,与pf5结合,抑制lipf6分解破坏sei膜。表2实施例2配方实施例3实施例3提供一种锂二次电池电解液,所述电解液包括锂盐、有机溶剂、添加剂a、添加剂b;所述电解液中质量百分比为锂盐10%、有机溶剂84%、添加剂a5%、添加剂b1%;所述添加剂b为dmaa。这里,所述锂盐为lipf6。这里,所述有机溶剂为dmc、ec、emc的混合溶液。具体地,所述混合溶液的质量占比为dmc25%、ec34%、emc25%。更具体地,所述添加剂dmaa相对于所述dmc、ec、emc具有更高的溶剂化能力,更有利锂盐的解离。这里,所述添加剂a为vc。具体地,所述添加剂vc的质量占比为5%。这里,所述添加剂dmaa形成的溶剂化物具有更小的半径,有利于锂离子的传输,可以提高电解液的电导率。这里,所述添加剂dmaa可以作为lewis酸,与pf5结合,抑制lipf6分解破坏sei膜。表3实施例3配方实施例4实施例4提供一种锂二次电池电解液,所述电解液包括锂盐、有机溶剂、添加剂a、添加剂b;所述电解液中质量百分比为锂盐10%、有机溶剂82%、添加剂a5%、添加剂b3%;所述添加剂b为dmaa。这里,所述锂盐为lipf6。这里,所述有机溶剂为dmc、ec、emc的混合溶液。具体地,所述混合溶液的质量占比为dmc25%、ec34%、emc23%。更具体地,所述添加剂dmaa相对于所述dmc、ec、emc具有更高的溶剂化能力,更有利锂盐的解离。这里,所述添加剂a为vc。具体地,所述添加剂vc的质量占比为5%。这里,所述添加剂dmaa形成的溶剂化物具有更小的半径,有利于锂离子的传输,可以提高电解液的电导率。这里,所述添加剂dmaa可以作为lewis酸,与pf5结合,抑制lipf6分解破坏sei膜。表4实施例4配方为了更好地说明本发明技术方案带来的有益效果,针对实施例1-2进行了如下对比实验。对比例对比例提供一种锂二次电池电解液,所述电解液包括锂盐、有机溶剂、添加剂a、添加剂b;所述电解液中质量百分比为锂盐12%、有机溶剂83%、添加剂a5%、添加剂b0%;所述添加剂b为dmaa。这里,所述锂盐为lipf6。这里,所述有机溶剂为dmc、ec、emc的混合溶液。具体地,所述混合溶液的质量占比为dmc30%、ec40%、emc25%。更具体地,所述添加剂dmaa相对于所述dmc、ec、emc具有更高的溶剂化能力,更有利锂盐的解离。这里,所述添加剂a为vc。具体地,所述添加剂vc的质量占比为5%。这里,所述添加剂dmaa形成的溶剂化物具有更小的半径,有利于锂离子的传输,可以提高电解液的电导率。这里,所述添加剂dmaa可以作为lewis酸,与pf5结合,抑制lipf6分解破坏sei膜。表5对比例配方将上述实施例1-2和对比例的电解液注入经同样前道工序、烘烤后的同规格半成品电池,后经同样的激光焊、封口、静置、化成、老化、分容步骤制成18650圆柱电池。利用上述18650圆柱电池进行电化学性能测试,测试结果如下:表6离子电导率测试结果对比实施例1实施例2实施例3实施例4对比例1离子电导率(ms/cm)10.811.111.212.110.3从表6中可以看出,与传统电解液配方(对比例1)相比,虽然电解液中锂盐浓度降低,但是通过增加dmaa添加剂(实施例1-2),可以提高离子电导率;实施例1与2相比,增加dmaa添加剂的比例越高,离子电导率相对越高。表7电池循环寿命测试结果对比实施例1实施例2实施例3实施例4对比例1容量保持率(%,100th)94.395.094.895.294.1从表7中可以看出,与传统电解液配方(对比例1)相比,虽然电解液中锂盐浓度降低,但是通过增加dmaa添加剂(实施例1-2),可以增加电池循环寿命;实施例1与2相比,增加dmaa添加剂的比例越高,电池循环寿命相对越长。传统电解液配方(对比例1),锂盐成本占比52%,lipf6质量占比12%,本发明实施例1-2将lipf6质量占比降低至9%,保证电。当前第1页12
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