專利名稱：一種可降低水份和酸度的鋰離子電池電解液及其制備方法
一種可降低水份和酸度的鋰離子電池電解液及其制備方法
技術領域：
本發明涉及鋰離子電池電解液技術領域，特別涉及一種可降低水份和酸度的鋰離 子電池電解液及其制備方法，通過本發明得到的電解液可保持電解液穩定性和延長電解液 保質期。
背景技術：
電解液是鋰離子電池的重要組成部分，在電池正負極之間起著輸送和傳導電流的 作用。通常電解液包括溶劑、作為溶質的鋰鹽以及相關的添加劑。其中，目前主要使用 的鋰鹽為LiPF6,用有機溶劑有EC (碳酸乙烯酯)、DMC (碳酸二甲酯)、DEC (碳酸二乙酯)、 EMC(碳酸甲乙酯)等。鋰離子電池電解液基本理化指標中的酸度、水份兩項指標是檢驗電解液性能好壞 最直接的標準。但是，鋰離子電池電解液的原材料、生產過程、使用過程等各種環節中，都有 可能帶入水份，影響電解液性能的發揮，甚至電解液在儲存備用的情況下，也有可能受到水 份的影響。電解液中水份的存在，會縮短電解液的保質期，直至影響到電解液注入電池后電 化學性能的發揮。另外一方面，水份會和電解液中的LiPF6發生不可逆反應，影響到電解液 性能的發揮。有文獻報道使用六甲基二硅胺可以降低電解液的酸度，或者使用含磷的有機 化合物來穩定電解液中的路易斯強堿。最經濟、最便捷的方法是使用工業級分子篩對各種 原材料或電解液除雜。針對不用的有機溶劑或其它材料選擇不同類型的分子篩。雖然目前 眾多方法都能夠達到控制電解液水份或酸度的目的，但效果都不是很明顯。而且在某些情 況下，上述方法有可能無法使用。
發明內容本發明所要解決的技術問題就在于提供一種可降低水份和酸度的鋰離子電池電 解液及其制備方法，從而保持電解液穩定性和延長電解液保質期。為解決上述技術問題，本發明采用了如下的技術方案該電解液包含鋰鹽、有機 溶劑和添加劑，所述的電解液中還加入有維持電解液酸度在較低水平的強堿弱酸鋰鹽，或 者所述的電解液中還加入有控制電解液水份的鋰單質；其中鋰鹽或鋰單質的加入量在電解 液中的質量百分比為o. 01-1%。所述的強堿弱酸鋰鹽為Li2C03、LiF中的一種或組合。本發明制備方法采用的技術方案為該電解液包含鋰鹽、有機溶劑和添加劑，首 先按照常規方法制作電解液；其次在制備完成后的電解液中加入維持電解液酸度在較低水 平的強堿弱酸鋰鹽，或者所述的電解液中還加入有控制電解液水份的鋰單質；其中鋰鹽或 鋰單質的加入量在電解液中的質量百分比為o. 01-1%。所述的強堿弱酸鋰鹽為Li2C03、LiF中的一種或組合。上述技術方案中，也可以同時加入鋰鹽和鋰單質。
本發明采用上述技術方案后，其在常規的鋰離子電池電解液中加入Li2C03、LiF等 強堿弱酸鋰鹽，從而控制電解液的酸度維持在較低水平。特別是電解液在電池注液后面臨 高溫儲存，電池內部酸度升高或者HF腐蝕SEI膜等情況時，能夠不斷的消耗所產生的HF，從 而保持電解液性能的繼續正常發揮。在常規的電解液中加入單質金屬鋰，從而利用其活性 達到控制電解液水份的目的，當金屬鋰同水份發生反應后，產生的無機鋰鹽可以充當和發 揮諸如LiF等鋰鹽的性能。
具體實施例本發明是在目前常規鋰離子電池電解液的基礎上改進而成。具體而言，就是在常 規的電解液中加入維持電解液酸度在較低水平的強堿弱酸鋰鹽，或者(和)控制電解液水 份的鋰單質。實施例1在EC DMC EMC = 1/1/1有機溶劑混合體系中(體積比)，加入IM的LiPF6鋰 鹽，然后加入質量百分比為0. 01%的LiF。實施例2在EC DMC EMC = 1/1/1有機溶劑混合體系中(體積比)，加入IM的LiPF6鋰 鹽，然后加入質量百分比為0. 01%的Li2C03。實施例3在EC DMC EMC = 1/1/1有機溶劑混合體系中(體積比)，加入IM的LiPF6鋰 鹽，然后加入質量百分比為0.01 %的金屬鋰粉末實施例4在EC DMC EMC = 1/1/1有機溶劑混合體系中(體積比)，加入IM的LiPF6鋰 鹽，然后加入質量百分比為0. 的金屬鋰粉末和0. 01%的LiF。經過測試，上述實施例1、2在同等條件下，其更能控制電解液的酸度維持在較低 水平。上述實施例3可有效抑制電解液中水份。上述實施例4可降低電解液中的水份和酸度。
權利要求
1.一種可降低水份和酸度的鋰離子電池電解液，該電解液包含鋰鹽和有機溶劑，其 特征在于所述的電解液中還加入有維持電解液酸度在較低水平的強堿弱酸鋰鹽，或者所 述的電解液中還加入有控制電解液水份的鋰單質；其中鋰鹽或鋰單質的加入量在電解液中 的質量百分比為:0.01-1%ο
2.根據權利要求1所述的一種可降低水份和酸度的鋰離子電池電解液，其特征在于 所述的強堿弱酸鋰鹽為Li2C03、LiF中的一種或組合。
3.—種可降低水份和酸度的鋰離子電池電解液，該電解液包含鋰鹽和有機溶劑，其 特征在于所述的電解液中還加入有維持電解液酸度在較低水平的強堿弱酸鋰鹽，并且所 述的電解液中還加入有控制電解液水份的鋰單質；其中鋰鹽、鋰單質的加入量在電解液中 的質量百分比分別為0. 01-1%。
4.根據權利要求1所述的一種可降低水份和酸度的鋰離子電池電解液，其特征在于 所述的強堿弱酸鋰鹽為Li2C03、LiF中的一種或組合。
5.一種可降低水份和酸度的鋰離子電池電解液的制備方法，該電解液包含鋰鹽和有 機溶劑，其特征在于首先按照常規方法制作電解液；其次在制備完成后的電解液中加入維持電解液酸度在較低水平的強堿弱酸鋰鹽，或者 所述的電解液中還加入有控制電解液水份的鋰單質；其中鋰鹽或鋰單質的加入量在電解液 中的質量百分比為:0.01-1%.
6.根據權利要求5所述的一種可降低水份和酸度的鋰離子電池電解液的制備方法，其 特征在于所述的強堿弱酸鋰鹽為Li2C03、LiF中的一種或組合。
7.—種可降低水份和酸度的鋰離子電池電解液的制備方法，該電解液包含鋰鹽和有 機溶劑，其特征在于首先按照常規方法制作電解液；其次在制備完成后的電解液中加入維持電解液酸度在較低水平的強堿弱酸鋰鹽，并且 所述的電解液中還加入有控制電解液水份的鋰單質；其中鋰鹽和鋰單質的加入量在電解液 中的質量百分比分別為0. 01-1%。
8.根據權利要求7所述的一種可降低水份和酸度的鋰離子電池電解液的制備方法，其 特征在于所述的強堿弱酸鋰鹽為Li2C03、LiF中的一種或組合。
全文摘要
本發明涉及鋰離子電池電解液技術領域，特別涉及一種可降低水份和酸度的鋰離子電池電解液及其制備方法，該電解液包含鋰鹽、有機溶劑和添加劑，所述的電解液中還加入有維持電解液酸度在較低水平的強堿弱酸鋰鹽，或者和所述的電解液中還加入有控制電解液水份的鋰單質；其中鋰鹽或鋰單質的加入量在電解液中的質量百分比為0.01-1％。本發明采用上述技術方案后，其在常規的鋰離子電池電解液中加入Li2CO3、LiF等強堿弱酸鋰鹽，從而控制電解液的酸度維持在較低水平。加入單質金屬鋰，從而利用其活性達到控制電解液水份的目的。通過本發明得到的電解液可保持電解液穩定性和延長電解液保質期。
文檔編號H01M10/42GK102088112SQ20101061561
公開日2011年6月8日 申請日期2010年12月30日 優先權日2010年12月30日
發明者侯濤 申請人:東莞市杉杉電池材料有限公司