[发明专利]锂二次电池及其制备方法和锂二次电池电解液

说明书

技术领域

本发明涉及锂离子电池领域，具体地说是锂二次电池及其制备方法和锂二 次电池电解液。

背景技术

锂二次电池，即可充电锂电池。锂二次电池中，有钒锂二次电池、锰锂二 次电池和铌理二次电池。无论哪种都是用锂铝合金作负极，采用有机电解质的 电池。锂二次电池，均为硬币形的，但各种电池的额定电压不同。钒锂二次电 池和锰锂二次电池的，额定电压均为3.0V。铌锂二次电池的额定电压为2.0V。 无论哪种锂二次电池都有较大的容量。自放电少，抗过充电和过放电的能力也 强，长期使用可靠性高。使用温度范围为-20℃～60℃。这种电池，可以反复充/放 电约1000次，主要用作移动电话、小灵通、存储卡等小型通信设备、数据通信 终端或自动化办公设备的存储器支持电源。钒锂二次电池用氧化钒(V₂O₅)作 正极。除了用作存储器支持电源，还用作汽车门锁的遥控器或家用电器的遥控 器的电源等。锰锂二次电池用锰的复合氧化物作正极。

铌锂二次电池用五氧化二铌(Nb₂O₅)作正极。部分存储电路电压从3.0V降 到2.5V，铌锂二次电池正是适应这些电路的需要而开发的。锂二次电池负极中 的锂以金属与锂的化合物形式存在。不过，也有锂以离子形式存在的，这就是 下面将要提到的锂离子二次电池按照锂在负极中的存在形式，可以把锂电池分 为锂二次电池和锂离子二次电池。

长江中下游平原地区空气湿度大，使得注液过程中电解液会吸收较多的水 分。而电解液本身极易吸水(电解液的溶剂结构中均存在电负性较大的羰基以 及亚稳定的双键，容易与极性H₂O用形成络合体或反应生成相应的醇。目前广 泛使用的电解液(如1mol/L的LiPF₆溶液，其中的溶剂配比为EC50％，PC20％， DEC30％)是由六氟磷酸(LiPF₆)溶于碳酸酯类混合溶剂形成的，LiPF₆不稳定， 容易分解产生HF。

电解液与水可发生如下反应：

H₂O+LiPF₆→POF₃+LiF+2HF

LiPF₆→LiF+PF₅

H₂O+PF₅→POF₃+2HF

2H₂O+PO₂F→H₃PO₄+HF

H₂O+(CH₂OCOOLi)₂→Li₂CO₃+CO

ROCOOLi+HF→ROCOOH+LiF

Li₂CO₃+2HF→H₂CO₃+2LiF

以上反应中形成的氢氟酸对电池的性能有很大的影响，放置一段时间电解 液的水分和酸度均大幅度上升，氢氟酸破坏SEI膜，引起二次成膜，严重影响 电池性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种避免电解液中生成HF的锂二次电 池电解液，以及由这种电解液得到的锂二次电池及锂二次电池的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种锂二次电池电解 液，包含如下组分：溶液A95～105份、乙醇胺0.5～1.5份和六甲基二硅胺烷0.5～1.5 份，所述溶液为0.8～1.2mol/L的六氟磷酸锂溶液，所述六氟磷酸锂溶液包括如 下重量份的溶剂：碳酸乙烯酯45～55份，聚碳酸酯15～25份，碳酸二乙酯25～35 份。

上述锂二次电池电解液，优选由溶液A100份、乙醇胺1份和六甲基二硅 胺烷1份组成，所述溶液A为1mol/L的六氟磷酸锂溶液，所述六氟磷酸锂溶液 包括如下重量份的溶剂：碳酸乙烯酯50份，聚碳酸酯20份，碳酸二乙酯30份。

本发明还提供一种包括上述锂二次电池电解液的锂二次电池。

上述锂二次电池还包括正极片、负极片和隔膜，所述正极片为铝箔涂覆片， 所述负极片为铜箔涂覆片，所述隔膜为织布、无纺布、合成树脂微多孔膜的一 种。