本发明涉及一种锂离子电池低温电解液，属于锂离子电池技术领域。
背景技术：
锂离子电池这一储能装置近些年来被人们广泛的认知，并且也得到了较好的应用，特别是随着新能源汽车的快速发展，锂电池技术也有了快速的提高和进步。然而，锂离子电池仍有几个难题至今仍未找到有效解决方案，比如能量密度的提高，安全性能的改进，低温性能的提升等。特别是锂电池较差的低温特性，严重制约了它的发展。对于我国北方而言，锂离子电池的低温性能的提升更显得尤为重要。
影响锂电池低温性能的因素有很多，包括正、负极材料的种类、电解液的组分、制造工艺等等。其中电解液是影响锂电池低温性能的最重要因素，这是由于，低温时电解液的粘度变大，离子和电子导电率变低，正负极之间的离子转移收到限制，电池的活性降低。针对电解液低温性能差的一般解决方案有：（1）在电解液中添加特殊添加剂，降低其熔点；（2）调节溶剂组分，改变电解液属性；（3）使用新型溶质（锂盐）。然而，上述措施对电池低温性能的提高也较为有限。
众所周知，碳酸丙烯酯（pc）是一种非常出色的低温电解液用溶剂，它具有熔点低、沸点高、操作温度范围宽和电化学窗口宽等优点。从安全性、低温性能和价格等方面考虑，它与正极材料的相容性好。然而，pc分子与石墨类负极材料的相容性差,易与锂离子一起嵌入石墨层间，造成石墨材料的结构层离。为了把pc用于锂离子电池，人们常规的选择是利用不同添加剂来抑制pc分子的嵌层反应。这样的方法虽然抑制了pc分子的嵌层效应，但却在电解液中引入了过多的其它物质，容易产生过多的副反应，对电池的安全性造成一定威胁。
技术实现要素：
本发明针对锂离子电池低温性能差的问题，提供了一种锂离子电池低温电解液，将利用两种卤素取代的pc材料作为电解液溶质，解决pc的嵌层效应；该低温型电解液有溶质和溶剂两部分构成，其中溶质为二元体系，由lipf6和libf4构成，溶剂为四元体系，由碳酸乙烯酯（ec）、碳酸二甲酯（dmc）、氟代碳酸丙烯酯（f-pc）和氯代碳酸丙烯酯（cl-pc）构成，降低电解液熔点，提高电解液稳定性，使电解液的低温特性和安全性能更为出色。
本发明的技术方案是这样实现的：一种锂离子电池低温电解液，包含溶剂和溶质两部分；其特征在于：溶剂由碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、氟代碳酸丙烯酯和氯代碳酸丙烯酯构成，四种材料的体积比为vec：vdmc：vf-pc：vcl-pc=（45~49）：（45~49）：（1~5）：（1~7）；溶质由lipf6和libf4构成，两种材料的质量比为mlipf6：mlibf4=（7.5~9）：1；电解液的整体浓度为0.8~1.5mol/l。具体的电解液配置可在手套箱内进行，对溶剂和溶质分别称重后，放置在容器内，通过常规搅拌、震荡、超声等方式混合均匀即可。
本发明的积极效果是：（1）利用具有较大尺寸的氯代碳酸丙烯酯作为电解液溶剂之一，减小pc分子在电池负极石墨的嵌层反应，降低电解液熔点，提高电解液低温特性；（2）电解液中添加有氟代碳酸丙烯酯，提高溶剂与溶质（lipf6）的相容性（f-，相似相容）。同时，氟代碳酸丙烯酯分子尺寸也较大，同样可以抑制嵌层反应；（3）由于libf4具有低温性能好、热稳定性好的优点，在lipf6溶质中添加少量该libf4材料可以提高电解液的低温特性和安全特性；（4）使用本发明提供的低温电解液制作的锂电池低温性能好、安全性佳，特别是三元正极体系的锂电池。
附图说明
图1为本发明实例1中锂离子电池在-30oc温度下的放电曲线。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明：
实施例1
将碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、氟代碳酸丙烯酯和氯代碳酸丙烯酯按体积比45：45：3：7混合，搅拌后形成电解液溶剂，再将lipf6和libf4按质量比mlipf6：mlibf4=8：1的比例混合后溶于上述溶剂内，在手套箱中强力搅拌后，可配置成浓度为1.2mol/l的低温电解液。使用该电解液、三元ncm811正极制作成的锂离子软包电池低温性能出色，结果如表1所示。
实施例2
将碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、氟代碳酸丙烯酯和氯代碳酸丙烯酯按体积比45：49：5：1混合，搅拌后形成电解液溶剂，再将lipf6和libf4按质量比mlipf6：mlibf4=7.5：1的比例混合后溶于上述溶剂内，在手套箱中强力搅拌后，可配置成浓度为0.8mol/l的低温电解液。
实施例3
将碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、氟代碳酸丙烯酯和氯代碳酸丙烯酯按体积比49：45：1：5混合，搅拌后形成电解液溶剂，再将lipf6和libf4按质量比mlipf6：mlibf4=8：1的比例混合后溶于上述溶剂内，在手套箱中强力搅拌后，可配置成浓度为1.5mol/l的低温电解液。
实施例4
将碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、氟代碳酸丙烯酯和氯代碳酸丙烯酯按体积比47：47：4：6混合，搅拌后形成电解液溶剂，再将lipf6和libf4按质量比mlipf6：mlibf4=8.5：1的比例混合后溶于上述溶剂内，在手套箱中强力搅拌后，可配置成浓度为1.2mol/l的低温电解液。使用该电解液、三元ncm811正极制作成的锂离子软包电池低温性能出色，结果如表1所示。
表1不同温度下实例1中锂离子电池的低温特性。