一种用于圆柱功率型锂离子电池的低温电解液的利记博彩app
【技术领域】
[0001] 本发明属于裡离子电池技术领域,具体设及一种用于圆柱功率型裡离子电池的低 溫电解液。
【背景技术】
[0002] 裡离子电池因具有高工作电压、大能量密度、长循环寿命等一系列优点,迅速成为 二次电池的发展趋势。目前,裡离子电池广泛应用于移动式通讯设备和便携式电子设备,并 且在航空、国防、军工等特殊领域有广阔的应用前景。可充电的二次裡离子电池已成为克服 能源危机、资源短缺、环境污染等问题的重要可再生能源。
[0003] 然而,相对较窄的工作溫度范围成为制约裡离子电池发展的重要因素。北欧、北 美、南极等高寒地区,W及水下、高空等极端低溫环境,都对裡离子电池的低溫性能提出了 很高的要求,运一点对于功率型裡离子电池来说尤其明显,例如电动工具电池、汽车启停电 源电池等等。功率型裡离子电池需要W超过20C的大倍率进行连续放电,在低溫环境下进 行连续放电的初始阶段,由于电池溫度还未能因为放电而充分升高,低溫下材料的极化、电 解液电导率的下降等问题会导致放电初始阶段的电压下扎问题相当严重,如果低于用电器 的截止电压,会导致电池无法放电。同时,功率型电池在循环过程中需要W大倍率进行充 电,低溫环境易造成充电过程中金属裡在负极的析出,不但损失容量,还会带来一系列安全 隐患。因此,在不损失功率型裡离子电池高溫性能的前提下,提升电池的低溫性能,是扩大 裡离子电池应用领域的重要研究方向。
[0004] 电解液是影响电池低溫性能的重要因素。对于圆柱型功率电池而言,出于其结构 的原因,对产气鼓胀问题并不敏感,因此电解液溶剂主要W碳酸二甲醋值MC)、碳酸二乙醋 值EC)、碳酸甲乙醋(EMC)、碳酸乙締醋巧C)、碳酸丙締醋(PC)等链状及环状碳酸醋类为主, 电解质盐选用六氣憐酸裡化iPFe)。如果能在溶剂中通过添加剂的作用,使得电解液具有 形成低阻抗沈I膜和低溫下电导率高等作用,则可W让圆柱型功率电池在成本没有明显变 化,W及在不损失常溫和高溫性能的同时,使得低溫性能得到显著的改善。
【发明内容】
阳〇化]本发明的目的在于解决上述的技术问题而提供一种用于圆柱功率型裡离子电池 的低溫电解液。
[0006] 为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
[0007] 一种用于圆柱功率型裡离子电池的低溫电解液,按质量百分比计,包括W下各组 份: 阳00引组分A:电解质裡盐15 % - 20 % ; W09] 组分B:有机溶剂80% -85% ;
[0010] 组分C:添加剂,该添加剂占组份A与组分B总质量的2%-8% ;
[0011] 所述添加剂是氣代碳酸醋添加剂和含棚类添加剂的混合物,其中氣代碳酸醋添 加剂为氣代碳酸乙締醋FEC,含棚类添加剂选自二氣草酸棚酸裡LiODFB、二草酸棚酸裡LiBOB、S甲基硅烷棚酸醋TMSB的一种或两种; 阳〇1引 该电解液在-20°C到-10°C下的电导率在2. 73mS/cm到4. 14mS/cm之间;
[0013] 使用上述配方电解液的圆柱型功率电池,在-20°C下20C连续放电的下扎电压不 低于1. 8V,(TC下2C充电8C放电循环200次的放电能量保持率不低于80%。
[0014] 其中,所述电解质裡盐是六氣憐酸裡Li化;所述有机溶剂是碳酸二甲醋DMC、碳酸 甲乙醋EMC、碳酸乙締醋EC、碳酸丙締醋PC的混合物。
[0015] 作为优选,所述碳酸二甲醋DMC、碳酸甲乙醋EMC、碳酸乙締醋EC、碳酸丙締醋PC的 质量比约是6 :1. 5 :1. 5 :1。
[0016] 作为优选,所述添加剂是二氣草酸棚酸裡LiODFB或二草酸棚酸裡LiBOB的一种与 氣代碳酸乙締醋阳CW及S甲基硅烷棚酸醋TMSB的S元混合物。
[0017] 作为优选,所述二氣草酸棚酸裡LiODFB或二草酸棚酸裡LiBOB的一种占组份A与 组分B总质量的1%- 2%,氣代碳酸乙締醋阳C占组份A与组分B总质量的1.5%- 5% W及S甲基硅烷棚酸醋TMSB占组份A与组分B总质量的0. 5% - 1 %。
[0018] 本发明是通过氣代碳酸醋添加剂和含棚类添加剂,使得电解液具有形成低阻抗 SEI膜和低溫下电导率高等作用,从而提高低溫下裡离子在活性材料与电解液界面之间W 及电解液中的迁移能力,解决了低溫大倍率连续放电时放电初始阶段电压下扎过大,W及 低溫大倍率充放循环时能量保持率下降过快等问题。
[0019] 圆柱功率型电池的常溫性能和高溫性能包括25°C常溫循环(1. 5Ah的圆柱型功率 电池要求4A充电30A放电)、60°C高溫存储、倍率。采用该设计方案的电解液可W让圆柱功 率型电池在成本没有明显变化,W及在不损失上述的常溫和高溫性能的同时,显著改善低 溫放电和低溫循环等低溫性能。
【附图说明】
[0020] 图1所示为采用实施例中电解液的电池与采用对比例中电解液的电池的常溫循 环性能对比;
[0021] 图2所示为采用实施例中电解液的电池的60°C高溫存储数据;
[0022] 图3所示为采用对比例中电解液的电池倍率放电数据;
[0023] 图4所示为采用实施例中电解液的电池倍率放电数据;
[0024] 图5所示为采用实施例中电解液的电池与采用对比例中电解液的电池-20°C时低 溫放电在放电初始阶段电压下扎的对比;
[0025] 图6所示为采用实施例中电解液的电池与采用对比例中电解液的电池0°C时低溫 循环对比。
[0026] 图7所示为采用实施例中电解液的电池与采用对比例中电解液的电池SEI膜阻抗 对比。
【具体实施方式】
[0027] 下面,结合实例对本发明的实质性特点和优势作进一步的说明,但本发明并不局 限于所列的实施例。 阳02引 1、实施例1 :
[0029]将六氣憐酸裡化iPF6)、碳酸二甲醋值MC)、碳酸甲乙醋(EMC)、碳酸乙締醋巧C)、 碳酸丙締醋(PC)W质量分数16%、55%、10%、10%、9%混合均匀,做成无添加剂的电解 液,在此基础上添加占该无添加剂的电解液质量分数为5%的氣代碳酸乙締醋(FEC)、占该 无添加剂的电解液质量分数为1. 0%的二氣草酸棚酸裡化iODFB)、占该无添加剂的电解液 质量分数为1. 0%的S甲基硅烷棚酸醋灯MSB)。
[0030] 经在1. 5Ah圆柱功率型电池上测试,基于上述实施例配方所得的电解液中,电池 在-20°C下30A连续放电的下扎电压是不低于1.90V,(TC下3A充电IOA放电循环200次的 放电能量保持率不低于90%。 阳03U 2、实施例2:
[0032]将六氣憐酸裡化iPF6)、碳酸二甲醋值MC)、碳酸甲乙醋(EMC)、碳酸乙締醋巧C)、 碳酸丙締醋(PC)W质量分数16%、55%、5%、15%、9%混合均匀,做成无添加剂的电解液, 在此基础上添加占该无添加剂的电解液质量分数为5%的氣代碳酸乙締醋(FEC)、占该无 添加剂的电解液质量分数为1. 0%的二氣草酸棚酸裡化iODFB)、占该无添加剂的电解液质 量分数为1. 0%的S甲基硅烷棚酸醋(TMSB)。
[0033] 经在1. 5Ah圆柱功率型电池上测试,基于上述实施例配方所得的电解液中,电池 在-20°C下30A连续放电的下扎电压是不低于1. 83V,0°C下3A充电IOA放电循环200次的 放电能量保持率不低于90%。
[0034] 3、实施例 3:
[0035]将六氣憐酸裡化iPF6)、碳酸二甲醋值MC)、碳酸甲乙醋(EMC)、碳酸乙締醋 (EC)、碳酸丙締醋(PC)W质量分数16 %、55 %、10 %、10 %、9 %混合均匀,做成无添加剂 的电解液,在此基础上添加占该无添加剂的电解液质量分数为1.0%的二氣草酸棚酸裡 (LiODFB)、占该无添加剂的电解液质量分数为0. 5%的S甲基硅烷棚酸醋(TMSB)。
[0036] 经在1. 5Ah圆柱功率型电池上测试,基于上述实施例配方所得的电解液中,电池 在-20°C下30A连续放电的下扎电压是不低于1. 90V,0°C下3A充电IOA放电循环200次的 放电能量保持率不低于90%。
[0037] 4、实施例 4:
[0038]将六氣憐酸裡化iPF6)、碳酸二甲醋值MC)、碳酸甲乙醋(EMC)、碳酸乙締醋巧C)、 碳酸丙締醋(PC)W质量分数1