[发明专利]低阻抗高倍率电解液

说明书

本发明公开了一种低阻抗高倍率电解液，包括有溶剂、锂盐和添加剂；所述添加剂包括有成膜添加剂；所述成膜添加剂为氟代碳酸乙烯酯；所述锂盐为1.00～2.50mol/L的六氟磷酸锂。本发明的有益效果是：本发明提到的方案能够满足高倍率型电池的性能要求，且不含碳酸亚乙烯酯，可有效的降低成本。

技术领域

本发明涉及电解液技术领域，特别是低阻抗高倍率电解液。

背景技术

现有电解液分为多种类型，容量型、倍率型、高低温型和动力型等等。其中，倍率型电解液主要适用于电动工具锂电池，根据电动工具的使用条件可分为普通倍率型和高倍率型。一般情况下，普通倍率型放电倍率为3C～5C，高倍率型放电倍率为8C～10C。

在高倍率型电解液成分设计过程中，除了选择合适的溶剂比例以及锂盐含量外，须添加1～3份的碳酸亚乙烯酯(VC)。在首次充电过程中，VC的主要作用是在负极参与生成固体电解质隔膜(SEI膜)，其反应产物主要为碳酸锂，这类SEI膜相对稳固，能够负担得起大量锂离子同时穿过。但是由于石墨负极嵌锂过程中会产生体积膨胀，脱锂时又会导致体积收缩，在电池循环不断嵌锂脱锂过程中，石墨负极体积不断变化，VC成膜韧性较差，SEI膜会被破坏，裸露出的新鲜负极会促进残余的VC与VC分解产生的自由基发生聚合反应，从而在SEI膜破坏处生成聚合VC，导致电池的阻抗增加。

另一方面，2021年6月，VC的市场价已由2021年初的12万元/吨上涨至36万元/吨，VC的供不应求严重拉升了高倍率电解液的成本，限制了高倍率型电解液的产量，阻碍了锂电化进程。

但VC是成膜过程中重要的成膜添加剂，VC的分解机理为自由基聚合，反应产物为CO₂和聚合物，CO₂则会进一步在负极表面发生反应，生成Li₂CO₃，这些产物形成的网状物具有韧性，在电极表面稳定性好，对电池性能的改善效果十分明显，如果在成膜添加剂中不使用VC，则会导致电池长期循环性的不稳定；因此如何在避免使用VC的同时保证高倍率型电解液的稳定，成为咎待解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供低阻抗高倍率电解液。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种低阻抗高倍率电解液，包括有溶剂、锂盐和添加剂；所述添加剂包括有成膜添加剂和功能添加剂；所述成膜添加剂为氟代碳酸乙烯酯；所述锂盐为1.00～2.50mol/L的六氟磷酸锂；

进一步的，所述溶剂包括有所述溶剂包括有碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯和碳酸二乙酯中的多种；

进一步的，若电池类型为钢壳电池，则按照重量份数，溶剂包括有20～25份的碳酸乙烯酯、8～15份的碳酸甲乙酯和65～75份的碳酸二甲酯；成膜剂添加剂为6～8份的氟代碳酸乙烯酯；锂盐为1.45mol/L的六氟磷酸锂；

进一步的，若电池类型为软包电池，则按照重量份数，溶剂包括有25～35份的碳酸乙烯酯、25～35份的碳酸甲乙酯和25～35份的碳酸二乙酯；成膜剂添加剂为6～8份的氟代碳酸乙烯酯；锂盐为1.45mol/L的六氟磷酸锂；

碳酸乙烯酯具有极高的介电常数，可带来极高的电导率，有利于大倍率放电，因此碳酸乙烯酯是必选溶剂；碳酸甲乙酯熔点为～55℃左右，有极佳的低温效果，可作为温度调节剂使用；碳酸二甲酯具有较高的介电常数和较低的粘度，也能带来高的电导率，但是其沸点为90℃左右，高温下容易蒸发气化导致胀气，因此软包电池不考虑使用碳酸二甲酯；碳酸二乙酯导电性能略差，但是可带来较好的温度适应性，因此作为调节型溶剂使用在软包电池中。

进一步的，所述添加剂还包括有0.5～1份的1,3-丙烷磺内酯；

进一步的，所述添加剂还包括有1～2份的联苯；

进一步的，所述添加剂还包括有0.5～1份的二氟草酸硼酸锂；