【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及鋰電池電解液，尤其涉及一種鋰電池用低溫電解液。
技術介紹
1、近年來，鋰電池在各個領域的應用日益廣泛，對其性能和應用環境的要求也不斷提高，例如大功率放電、-30℃以下超低溫放電、10000次超長循環壽命等。其中，低溫領域的需求愈發旺盛。然而，鋰電池在低溫條件下存在諸多問題：其一，隨著溫度降低，放電愈發困難，直至無法放電；其二，在低溫充電條件下，電池恒流充入比很低，無法充滿電，且低溫充電時負極易出現析鋰現象，析鋰后的電池易自燃或爆炸，引發安全事故。
2、鋰電池低溫性能差的主要因素有以下幾點：首先，隨著溫度下降，電解液粘度增大，鋰離子在電解液中的遷移速率降低；其次，鋰離子從負極遷移至電解液的往復過程中需經過sei膜，其成分及厚度極大地影響了鋰離子的遷移速率；再者，低溫充電尤其是低溫大倍率充電時，負極極片表面可能析出活性鋰，活性鋰與電解液發生不可逆反應，使sei膜厚度進一步增加，鋰離子遷移更加困難，鋰電池的低溫性能更差，甚至引發安全事故。
3、sei膜是在鋰離子電池電解液首次充電過程中，由于電解液各成分的還原電位比鋰高，在碳負極表面被還原生成的由無機和有機化合物組成的鈍化膜。生成的sei膜能阻止后續鋰離子電池充放電過程中電解液在負極的還原反應，使鋰離子電池具有較高的循環壽命。但sei膜會影響鋰離子嵌入負極的速度，對鋰離子電池的倍率性能與低溫性能有顯著影響。
4、為保證鋰離子電池的性能，電解液中通常會加入一些負極成膜添加劑來改善sei的成分與性能，如碳酸亞乙烯酯(vc)、亞甲基碳酸乙烯酯
5、對于三元鋰離子電池，人們發現其在低溫大電流條件下放電時，電池循環壽命偏短，內阻增長較快。經分析，這是由于三元鋰離子電池在大電流條件下放電時正極電位過高，導致電解液在正極不斷分解所致。
技術實現思路
1、基于
技術介紹
存在的技術問題，本專利技術提出了一種鋰電池用低溫電解液。
2、本專利技術提出的一種鋰電池用低溫電解液，包括有機溶劑、鋰鹽和添加劑，所述有機溶劑、鋰鹽、添加劑的質量百分比為70-90:5-20:0.2-3；
3、所述有機溶劑由環狀碳酸酯、鏈狀碳酸酯、鏈狀羧酸酯構成，質量百分比為：10-20:10-30:10-80；
4、所述鋰鹽為六氟磷酸鋰、高氯酸鋰、四氟硼酸鋰中的一種或幾種；
5、所述添加劑是含有氨基的煙腈化合物，且添加劑由低溫添加劑與輔助添加劑組成。
6、優選的，所述環狀碳酸酯是碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯的一種或兩種。
7、優選的，所述鏈狀碳酸酯是碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸二丙酯、碳酸甲丙酯中的一種或幾種。
8、優選的，所述鏈狀羧酸酯是甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸丁酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、丁酸丙酯中的一種或幾種。
9、優選的，所述輔助添加劑為甲基二磺酸亞甲酯、二氟磷酸鋰、二氟草酸硼酸鋰中的一種或幾種。
10、優選的，所述低溫添加劑為6-氨基-4-甲基煙腈、4-氨基-5-硝基煙腈、2-氨基-5-甲基煙腈中的一種或幾種。
11、本專利技術提供的上述含有氨基的煙腈化合物能夠優先于電解液溶劑與輔助添加劑參與負極材料表面鈍化膜的形成，形成薄而連續的sei膜，膜的主要組成成份為離子通過阻抗較低的lin3、lino2、lino3、lif、li2s，并且上述物質的導電性也較好，sei阻抗較低，相應的電池具有較好的低溫充放電性能；而傳統電解液形成的sei膜的主要組份烷基酯鋰(roco2li)n、烷基鋰ch3(ch2)nli，阻抗大；并且煙腈化合物在正極表面則形成了lin3、lino2、lino3、lif組成的一層薄膜，阻止了低溫條件下，電解液在正極材料表面的氧化分解；
12、相比單獨給予輔助添加劑，采用上述比例的含有氨基的煙腈化合物與輔助添加劑聯用，可顯著提高電解液的低溫性能。
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1.一種鋰電池用低溫電解液，包括有機溶劑、鋰鹽和添加劑，其特征在于，所述有機溶劑、鋰鹽、添加劑的質量百分比為70-90:5-20:0.2-3；
2.根據權利要求1所述的一種鋰電池用低溫電解液，其特征在于，所述環狀碳酸酯是碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯的一種或兩種。
3.根據權利要求1所述的一種鋰電池用低溫電解液，其特征在于，所述鏈狀碳酸酯是碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸二丙酯、碳酸甲丙酯中的一種或幾種。
4.根據權利要求1所述的一種鋰電池用低溫電解液，其特征在于，所述鏈狀羧酸酯是甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸丁酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、丁酸丙酯中的一種或幾種。
5.根據權利要求1所述的一種鋰電池用低溫電解液，其特征在于，所述輔助添加劑為甲基二磺酸亞甲酯、二氟磷酸鋰、二氟草酸硼酸鋰中的一種或幾種。
6.根據權利要求1所述的一種鋰電池用低溫電解液，其特征在于，所述低溫添加劑為6-氨基-4-甲基煙腈、4-氨基-5-硝基煙腈、2-氨基-5-甲基煙腈中的一種
...【技術特征摘要】
1.一種鋰電池用低溫電解液，包括有機溶劑、鋰鹽和添加劑，其特征在于，所述有機溶劑、鋰鹽、添加劑的質量百分比為70-90:5-20:0.2-3；
2.根據權利要求1所述的一種鋰電池用低溫電解液，其特征在于，所述環狀碳酸酯是碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯的一種或兩種。
3.根據權利要求1所述的一種鋰電池用低溫電解液，其特征在于，所述鏈狀碳酸酯是碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸二丙酯、碳酸甲丙酯中的一種或幾種。
4.根據權利要求1所述的一種鋰電池用低溫電解液，其特征在...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王元杰，楊凱，戴華斌，王國勝，曹仕良，
申請(專利權)人：大連中比動力電池有限公司，
類型：發明
國別省市：
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