專利名稱：一種提高鋰離子電池電解液穩(wěn)定性的方法及用該方法制備的鋰離子電池電解液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電池電解液技術(shù)領(lǐng)域，特指一種能夠提供鋰離子電池電解液穩(wěn)定性的方法及用該方法制備的鋰離子電池電解液，該鋰離子電池電解液品質(zhì)及性能高，并能保持長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定性。
背景技術(shù)：
鋰離子電池電解液所使用的電解液主要有三部分組成，分別是有機(jī)溶劑、鋰鹽、添加劑。有機(jī)溶劑以碳酸酯類溶劑為主，然而這類溶劑在合成和提純過程中，會(huì)存在雜質(zhì)醇類無(wú)法去除。鋰鹽通常以六氟磷酸鋰(LiPF6)為主，而其中會(huì)存在一定的不溶物，導(dǎo)致電解液會(huì)出現(xiàn)渾濁等現(xiàn)象發(fā)生。添加劑是決定電解液性能關(guān)鍵，由于使用種類較多，且很多不常見的添加劑會(huì)影響到整個(gè)電解液體系的理化指標(biāo)，尤其是水分和酸度。上述電解液中水分和酸度的變化，直接影響到電解液的保質(zhì)期和電性能的發(fā)揮。通常情況下，電解液的保質(zhì)期為半年，即使使用如下的技術(shù)或者添加劑，也僅僅保持其基本理化指標(biāo)在短時(shí)間內(nèi)不發(fā)生改變。目前電解液中通常使用六甲基二硅胺烷、七甲基二硅胺烷來抑制電解液體系中產(chǎn)生的HF，從而使得電解液體系保持堿性，抑制其酸度提高。另外一方面為了防止鋰鹽、雜質(zhì)、水分、酸等發(fā)生復(fù)雜的反應(yīng)，電解液會(huì)產(chǎn)生顏色，從而影響到電解液的品質(zhì)及電化學(xué)性能，會(huì)在電解液體系中添加或者使用亞磷酸酯類。然而無(wú)論是添加劑胺類物質(zhì)或是磷酸酯類物質(zhì)，都會(huì)因?yàn)樘砑恿康牟磺‘?dāng)，反倒影響電解液的性能。同時(shí)胺類物質(zhì)也有可能是電解液產(chǎn)生顏色的原因之一。因此，在確保不影響電解液性能的基礎(chǔ)上，開發(fā)新的添加劑或提高現(xiàn)有技術(shù)水平。比較簡(jiǎn)便的做法是通過使用99. 999%純度以上的有機(jī)溶劑或添加劑，以及使用不溶物含量小于60ppm的裡鹽，可以提聞電解液的品質(zhì)，并能保持電解液在長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定性，但是上述技術(shù)會(huì)增加電解液的使用成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，保證在不影響電解液的其它性能發(fā)揮的條件下，在現(xiàn)有的電解液體系中添加一種或一種以上的抗氧化劑，解決電解液酸度升高、產(chǎn)生顏色等問題，提高電解液的品質(zhì)及性能，并能保持電解液在長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定性。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了下述技術(shù)方案一種提高鋰離子電池電解液穩(wěn)定性的方法，該方法在普通的鋰離子電池電解液體系中添加抗氧化劑，其中，該抗氧化劑占電解液總重量的30ppm 1%。進(jìn)一步而言，上述技術(shù)方案中，所述的抗氧化劑為維生素A、維生素E、維生素C的一種或其組合。進(jìn)一步而言，上述技術(shù)方案中，所述的抗氧化劑為維生素E，其電解液占總重量的萬(wàn)分之一。進(jìn)一步而言，上述技術(shù)方案中，所述的抗氧化劑為維生素E及維生素A的組合，該維生素E及維生素A分別占電解液總重量的萬(wàn)分之一及千分之五。 進(jìn)一步而言，上述技術(shù)方案中，所述的抗氧化劑為維生素E、維生素A和維生素C的組合，該維生素E、維生素A和維生素C分別占電解液總重量的萬(wàn)分之一、千分之五和千分之
--O一種由上述方法制備的鋰離子電池電解液，該鋰離子電池電解液按重量百分比的原料組成為有機(jī)溶劑為75% 85%，鋰鹽為10% 15%，添加劑為5% 10%，其中，添加劑包含有一抗氧化劑，該抗氧化劑占總重量的30ppm 1%，且該抗氧化劑為維生素A、維生素E、維生素C的一種或其組合。進(jìn)一步而言，上述技術(shù)方案中，所述的抗氧化劑為維生素E，其占電解液總重量的 萬(wàn)分之一。進(jìn)一步而言，上述技術(shù)方案中，所述的抗氧化劑為維生素E及維生素A的組合，該維生素E及維生素A分別占電解液總重量的萬(wàn)分之一及千分之五。進(jìn)一步而言，上述技術(shù)方案中，所述的抗氧化劑為維生素E、維生素A和維生素C的組合，該維生素E、維生素A和維生素C分別占電解液總重量的萬(wàn)分之一、千分之五和千分之
--O采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較具有如下有益效果本發(fā)明在普通的鋰離子電池電解液中加入維生素E等抗氧化劑，并且抗氧化劑的加入量為鋰離子電池電解液總重量的30ppm 1%，令發(fā)明的保質(zhì)期可以提高到一年以上，同時(shí)在儲(chǔ)存環(huán)境比較惡劣的情況，本發(fā)明中的電解液也能保持其優(yōu)異的穩(wěn)定性。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。實(shí)施例一一種鋰離子電池電解液，該鋰離子電池電解液按重量百分比的原料組成為有機(jī)溶劑為75% 85%，鋰鹽10% 15%，添加劑5% 10%，其中，該添加劑包含有一抗氧化劑，該抗氧化劑占總重量的30ppm 1%，且該抗氧化劑為維生素A、維生素E、維生素C的一種或其組合。加入該抗氧化劑后，能夠有效提高鋰離子電池電解液穩(wěn)定性。本實(shí)施例中所述的抗氧化劑為維生素E。所述的有機(jī)溶劑包括乙烯碳酸酯(EC)、丙烯碳酸酯(PC)、二甲基碳酸酯(DMC)、二乙基碳酸酯(DEC)、甲基乙基碳酸酯(EMC)、乙酸乙酯(EA)的任意一種或兩種以上混合物，其中，實(shí)施例中有機(jī)溶劑優(yōu)選為由乙烯碳酸酯(EC)、二乙基碳酸酯(DEC)、甲基乙基碳酸酯(EMC)組成的混合物，其中，其之間的重量百分比為1:1 :1。所述的鋰鹽是六氟磷酸鋰、四氟硼酸鋰、高氯酸鋰中的任意一種，其中尤以六氟磷酸鋰的性能最為優(yōu)異，也是商業(yè)化鋰離子電池常使用的鋰鹽，因此，本實(shí)施中鋰鹽優(yōu)選為六氟磷酸鋰。具體而言所述的有機(jī)溶劑占總重量的77. 5% ;所述的鋰鹽為占總重量12. 5%的六氟磷酸鋰(LiPF6),其濃度為IM ;所述的添加劑為碳酸亞乙烯酯(VC)、丙烷磺酸內(nèi)酯(PS )、氟代碳酸乙烯酯(FEC)以及有機(jī)化合物，其分別占總重量的I %、2%、4%及3% ;其中，該有機(jī)化合物中含有一種作為所述抗氧化劑的維生素E，其占電解液總重量的萬(wàn)分之一。上述的鋰離子電池電解液的制備方法包括以下步驟a、提供充有氬氣的手套箱，其中，該手套箱中H2O的濃度小于IOppm ；b、按重量稱取所述的有機(jī)溶劑、鋰鹽、添加劑；C、在充有氬氣的手套箱中依次加入機(jī)溶劑、鋰鹽、添加劑，然后充分?jǐn)嚢杈鶆颍玫奖景l(fā)明的鋰離子電池電解液。實(shí)施例二 本實(shí)施例二與上述實(shí)施例一的不同之處在于所述的有機(jī)溶劑占總重量的82. 5% ;所述的鋰鹽為占總重量12. 5%的六氟磷酸鋰(LiPF6)，其濃度為IM ;所述的添加劑 為碳酸亞乙烯酯(VC)及有機(jī)化合物，其分別占總重量的4%和1% ;該有機(jī)化合物有一抗氧化劑，而該抗氧化劑為維生素E及維生素A的組合，其中，維生素E及維生素A分別占電解液總重量的萬(wàn)分之一及千分之五。本實(shí)施例二中鋰離子電池電解液的制備方法與上述實(shí)施例一的制備方法一樣，在此不再一一贅述。實(shí)施例三本實(shí)施例三與上述實(shí)施例一的不同之處在于所述的有機(jī)溶劑占總重量的81. 5% ;所述的鋰鹽為占總重量12. 5%的六氟磷酸鋰(LiPF6)，其濃度為IM ;所述的添加劑為碳酸亞乙烯酯(VC)及有機(jī)化合物，其分別占總重量的2%和4% ;該有機(jī)化合物有一抗氧化劑,而該抗氧化劑為維生素E、維生素A和維生素C的組合，其中，維生素E、維生素A和維生素C分別占電解液總重量的萬(wàn)分之一、千分之五和千分之二。本實(shí)施例三中鋰離子電池電解液的制備方法與上述實(shí)施例一的制備方法一樣，在此不再一一贅述。上述的三個(gè)實(shí)施例中的鋰離子電池電解液均在普通的鋰離子電池電解液體系中添加抗氧化劑，其中，該抗氧化劑占電解液總重量的30ppm 1%，且在加入該抗氧化劑后，能夠有效提高鋰離子電池電解液穩(wěn)定性。當(dāng)然，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并非來限制本發(fā)明實(shí)施范圍，凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所述構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或修飾，均應(yīng)包括于本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種提高鋰離子電池電解液穩(wěn)定性的方法，其特征在于該方法在普通的鋰離子電池電解液體系中添加抗氧化劑，其中，該抗氧化劑占電解液總重量的30ppm 1%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高鋰離子電池電解液穩(wěn)定性的方法，其特征在于所述的抗氧化劑為維生素A、維生素E、維生素C的一種或其組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種提高鋰離子電池電解液穩(wěn)定性的方法，其特征在于所述的抗氧化劑為維生素E，其占電解液總重量的萬(wàn)分之一。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種提高鋰離子電池電解液穩(wěn)定性的方法，其特征在于所述的抗氧化劑為維生素E及維生素A的組合，該維生素E及維生素A分別占電解液總重量的萬(wàn)分之一及千分之五。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種提高鋰離子電池電解液穩(wěn)定性的方法，其特征在于所述的抗氧化劑為維生素E、維生素A和維生素C的組合，該維生素E、維生素A和維生素C分別占電解液總重量的萬(wàn)分之一、千分之五和千分之二。
6.一種鋰離子電池電解液，其特征在于該鋰離子電池電解液按重量百分比的原料組成為有機(jī)溶劑為75% 85%，鋰鹽為10% 15%，添加劑為5% 10%，其中，添加劑包含有一抗氧化劑，該抗氧化劑占總重量的30ppm 1%，且該抗氧化劑為維生素A、維生素E、 維生素C的一種或其組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種鋰離子電池電解液，其特征在于所述的抗氧化劑為維生素E，其占電解液總重量的萬(wàn)分之一。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種鋰離子電池電解液，其特征在于所述的抗氧化劑為維生素E及維生素A的組合，該維生素E及維生素A分別占電解液總重量的萬(wàn)分之一及千分O
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種鋰離子電池電解液，其特征在于所述的抗氧化劑為維生素E、維生素A和維生素C的組合，該維生素E、維生素A和維生素C分別占電解液總重量的萬(wàn)分之一、千分之五和千分之二。
全文摘要
本發(fā)明公開一種提高鋰離子電池電解液穩(wěn)定性的方法及用該方法制備的鋰離子電池電解液，該方法在普通的鋰離子電池電解液體系中添加抗氧化劑，其中，該抗氧化劑占總重量的30ppm～1%。該鋰離子電池電解液按重量百分比的原料組成為有機(jī)溶劑為75％～85％，鋰鹽10％～15％，添加劑5％～10％，其中，添加劑包含有一抗氧化劑，其占總重量的30ppm～1%，且該抗氧化劑為維生素A、維生素E、維生素C的一種或其組合。本發(fā)明在現(xiàn)有的電解液體系中加入維生素E等抗氧化劑，解決電解液酸度升高、產(chǎn)生顏色等問題，提高電解液的品質(zhì)及性能，還可以將本發(fā)明的保質(zhì)期可以提高到一年以上。另外，在儲(chǔ)存環(huán)境比較惡劣的情況，本發(fā)明中的電解液也能保持其優(yōu)異的穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)H01M10/0567GK103000946SQ201310004468
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2013年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月7日
發(fā)明者仰永軍 申請(qǐng)人:東莞市凱欣電池材料有限公司