本申請(qǐng)涉及能源技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種溫域?qū)掗L(zhǎng)壽命的磷酸鐵鋰電池電解液及配制方法。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)能源技術(shù)領(lǐng)域，開發(fā)和利用綠色環(huán)保新能源，成為時(shí)代發(fā)展的剛性需要。電池作為一種能量?jī)?chǔ)存和轉(zhuǎn)化裝置，在合理利用各種新型環(huán)保能源方面意義重大；磷酸鐵鋰電池不含任何重金屬與稀有金屬(鎳氫電池需稀有金屬)，無毒，無污染安全性能好等優(yōu)點(diǎn)，已在新能源乘用車及專用車、儲(chǔ)能、啟動(dòng)電源等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。
磷酸鐵鋰電池由正極、負(fù)極、隔膜、電解液組成，正負(fù)極浸潤在電解液中，鋰離子以電解液為介質(zhì)在正負(fù)極之間運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)電池的充放電。電解液作為在電池內(nèi)起傳導(dǎo)作用的離子導(dǎo)體，電解液與正負(fù)極形成的界面狀況很大程度上影響電池的電學(xué)性能。磷酸鐵鋰電池的電解質(zhì)大多為有機(jī)液體電解質(zhì)，主要由有機(jī)溶劑和鋰鹽組成，其中，通常采用烷基碳酸酯類化合物作為有機(jī)溶劑。在實(shí)際應(yīng)用中大多采用多組分混合溶劑，這些混合溶劑，在低溫條件下，電解液粘度增大，電導(dǎo)率降低。
這種磷酸鐵鋰電池在經(jīng)過多次高倍率充放電制度循環(huán)后容量保持率較低，電池壽命短。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N溫域?qū)掗L(zhǎng)壽命的磷酸鐵鋰電池電解液及配制方法，以解決現(xiàn)采用現(xiàn)有電解液的磷酸鐵鋰電池在經(jīng)過多次高倍率充放電制度循環(huán)后容量保持率較低，電池壽命短的問題。
本申請(qǐng)第一方面示出一種溫域?qū)掗L(zhǎng)壽命的磷酸鐵鋰電池電解液，所述電解液組成為：鋰鹽，碳酸酯類化合物、添加劑及離子液體；
所述碳酸酯類化合物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：60.0％～65.0％；
所述添加劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.0％～10.0％；
所述離子液體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：10.0％～15.0％
所述鋰鹽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：10％～25％。
進(jìn)一步，所述碳酸酯類化合物為碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸二丁酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、碳酸乙丁酯的一種或幾種。
進(jìn)一步，所述含氟碳酸酯的結(jié)構(gòu)式為：
其中，Rh為H或烷基；Rf為H(CF2CF2)n1CH2-，F(xiàn)(CF2CF2)n2CH2CH2-或CF3CF2CF2O(CF(CF3)CF2O)n3CF(CF3)CH2-；
其中，n1、n2為正整數(shù)；n3為非負(fù)整數(shù)。
進(jìn)一步，所述離子液體的陰離子化學(xué)結(jié)構(gòu)為：
進(jìn)一步，所述離子液體的陽離子包括：季銨離子、哌啶離子、吡咯離子、季鏻離子、吡唑離子、咪唑離子中的一種或幾種；
其中，所述季銨離子的結(jié)構(gòu)為：
所述哌啶離子的結(jié)構(gòu)為：
所述吡咯離子的結(jié)構(gòu)為：
所述季鏻離子的結(jié)構(gòu)為：
所述吡唑離子的結(jié)構(gòu)式為：
所述咪唑離子的結(jié)構(gòu)式為：
其中，R1～R4和R18～R21的碳原子數(shù)為1～8的烷基或取代烷基；
R5、R6、R12、R13、R26和R31分別為碳原子數(shù)為1～6的烷基；
R7～R11、R14～R17、R22～R25、R27～R30為氫原子、鹵素原子或碳原子數(shù)為1～6的烷基或取代烷基。
進(jìn)一步，所述添加劑包括：成膜添加劑和穩(wěn)定性添加劑。
進(jìn)一步，所述成膜添加劑包括：碳酸亞乙烯酯、乙烯基碳酸亞乙烯酯中的一種或兩種。
進(jìn)一步，所述穩(wěn)定性添加劑包括：六甲基二硅胺烷、七甲基二硅胺烷、亞磷酸三苯酯中的一種或幾種。
本申請(qǐng)第二方面示出一種溫域?qū)掗L(zhǎng)壽命的磷酸鐵鋰電池電解液的配制方法，所述方法包括：
稱取碳酸酯類化合和離子液體，在濕度小于8ppm環(huán)境中機(jī)械攪拌混合均勻，得到電解質(zhì)溶劑；
向所述電解質(zhì)溶劑中加入鋰鹽，室溫下，攪拌將所述鋰鹽溶解，然后加入添加劑攪拌完全溶解后，靜置12h，得到電解液。
本申請(qǐng)實(shí)施例示出一種溫域?qū)掗L(zhǎng)壽命的磷酸鐵鋰電池電解液及配制方法；所述電解液組成為：鋰鹽，碳酸酯類化合物、添加劑及離子液體；其中，所述碳酸酯類化合物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：60.0％～65.0％；所述離子液體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：10.0％～15.0％；所述添加劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為；5％～10％。本申請(qǐng)通過優(yōu)化電解液所含物質(zhì)的種類及每種物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，自控制調(diào)整電解液體系粘度、水分含量、酸度值、相容性及電導(dǎo)率等參數(shù)隨使用環(huán)境的變化而微量變化。采用本申請(qǐng)實(shí)施例示出的電解液制成的磷酸鐵鋰電池-40℃條件下，首次容量發(fā)揮率高于80.0％，且按照3C充放電制度循環(huán)3000次后容量保持率高于60.0％；25℃條件下按照3C充放電制度循環(huán)3000次后容量保持率高于80.0％，60℃條件下按照3C充放電制度循環(huán)3000次后容量保持率高于80.0％。采用本申請(qǐng)實(shí)施例示出的電解液制成的磷酸鐵鋰電池在常溫及高低環(huán)境條件下經(jīng)過多次高倍率充放電制度循環(huán)后仍具有較高的容量保持率。
附圖說明
為了更清楚地說明本申請(qǐng)的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本申請(qǐng)一種溫域?qū)掗L(zhǎng)壽命的磷酸鐵鋰電池電解液配置方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
本申請(qǐng)實(shí)施例示出一種溫域?qū)掗L(zhǎng)壽命的磷酸鐵鋰電池電解液：所述電解液組成為：鋰鹽，碳酸酯類化合物、添加劑及離子液體；
其中，所述碳酸酯類化合物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：60.0％～65.0％；
進(jìn)一步，所述添加劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.0％～10.0％；
所述離子液體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：10.0％～15.0％；
所述鋰鹽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：10％～25％。
進(jìn)一步，所述的離子液體的陽離子包括：季銨離子：哌啶離子：吡咯離子：季鏻離子：吡唑離子：咪唑離子
其中，R1～R4和R18～R21分別獨(dú)立的選擇碳原子數(shù)為1～8的烷基或取代烷基；R5、R6、R12、R13、R26、R31分別獨(dú)立的選擇碳原子數(shù)為1～6的烷基；R7～R11、R14～R17、R22～R25、R27～R30分別獨(dú)立的選擇氫原子、鹵素原子、或碳原子數(shù)為1～6的烷基或取代烷基。
進(jìn)一步，所述碳酸酯類化合物包括：碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸二丁酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、碳酸乙丁酯、含氟碳酸酯中的一種或幾種。
實(shí)施例一：
分別取碳酸丙烯酯、碳酸二丁酯、離子液體，在濕度小于8ppm環(huán)境中機(jī)械攪拌混合均勻，溶液溫度控制在25±2℃，配制成電解液溶劑；再向電解質(zhì)溶劑中加入六氟磷酸鋰，待其完全溶解后，向電解質(zhì)溶劑中繼續(xù)添加碳酸亞乙烯酯、亞磷酸三苯酯攪拌混合均勻后，靜置12小時(shí)后得到本實(shí)施例的磷酸鐵鋰電池的電解液。
所述電解液碳酸丙烯酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30.0％，所述碳酸二丁酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35.0％，所述離子液體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15.0％，所述六氟磷酸鋰的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10.0％，所述碳酸亞乙烯酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.0％，所述亞磷酸三苯酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6.0％。
值得注意的是：碳酸酯類化合物包括碳酸丙烯酯和碳酸二丁酯，因此所述碳酸酯類化合物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為65.0％。
在實(shí)施例一中離子液體化學(xué)結(jié)構(gòu)式為：
其中，R1為CH3CHFCH2-，R2為CH3CH2-，R3為BrCH2CH2-，R4為CH3CH2CH2CH2CH2-。
對(duì)比例一：
在與實(shí)施例一相同的條件下配制對(duì)比例一的電解液，對(duì)比例一的電解液與實(shí)施例一的電解液的組分相同，唯一的區(qū)別在于對(duì)比例一采用的碳酸丙烯酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35.0％、碳酸二丁酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50.0％，六氟磷酸鋰的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.0％，所述碳酸亞乙烯酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.0％，所述亞磷酸三苯酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.0％。
值得注意的是，碳酸酯類化合物包括碳酸丙烯酯和碳酸二丁酯，因此所述碳酸酯類化合物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85.0％。
將上述實(shí)施例一的電解液和對(duì)比例一的電解液復(fù)配到磷酸鐵鋰電池中，制備單體容量為25.0AH鋁殼方型電池，按照GB T31484-2015、GB T31485-2015標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行電池性能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如下：
可以看出，采用本申請(qǐng)實(shí)施例一示出電解液制成的磷酸鐵鋰電池-40℃條件下按照3C充放電制度循環(huán)3000次后容量保持率為60.8％，25℃條件下按照3C充放電制度循環(huán)3000次后容量保持率為81.20％，60℃條件下按照3C充放電制度循環(huán)3000次后容量保持率為81.38％。而對(duì)比例一示出的電解液制成的磷酸鐵鋰電池-40℃條件下按照3C充放電制度循環(huán)3000次后容量保持率僅僅為28.29％，25℃條件下按照3C充放電制度循環(huán)3000次后容量保持率為52.80％，60℃條件下按照3C充放電制度循環(huán)3000次后容量保持率為55.10％?？梢姴捎帽旧暾?qǐng)實(shí)施例示出的電解液制成的磷酸鐵鋰電池在常溫及高低溫環(huán)境條件下經(jīng)過多次高倍率充放電制度循環(huán)后仍具有較高的容量保持率。
實(shí)施例二：
分別取碳酸乙烯酯、碳酸二丁酯、含氟碳酸酯、離子液體，在濕度小于8ppm環(huán)境中機(jī)械攪拌混合均勻，溶液溫度控制在25±2℃，配制成電解液溶劑；再向電解液溶劑中加入六氟砷酸鋰，待其完全溶解后，向電解液溶劑中繼續(xù)添加乙烯基碳酸亞乙烯酯和六甲基二硅胺烷攪拌混合均勻后，靜置12小時(shí)后得到本實(shí)施例的磷酸鐵鋰電池的電解液。
所述電解液中碳酸乙烯酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20.0％，所述碳酸二丁酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30.0％，含氟碳酸酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10.0％，所述離子液體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15.0％，所述六氟砷酸鋰的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15.0％，所述乙烯基碳酸亞乙烯酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.0％，所述六甲基二硅胺烷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.0％。
值得注意的是：碳酸酯類化合物包括碳酸乙烯酯，碳酸二丁酯和含氟碳酸酯，因此所述碳酸酯類化合物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60.0％。
在本實(shí)施例中含氟碳酸酯化學(xué)結(jié)構(gòu)式為：
其中Rf：H(CF2CF2)3CH2-、F(CF2CF2)5CH2CH2-；
在本實(shí)施例中離子液體化學(xué)結(jié)構(gòu)式為：
R12：CH3CH2-，R13：CH3CH2-，R14：CH3BrCH-，R15：CH3CH2CH2CH2CH2-，
R16：BrCH2CH2-，R17：CH3CH2CH2CH2CH2CH2-；
對(duì)比例二：
在與實(shí)施例二相同的條件下配制對(duì)比電解液，對(duì)比例二的電解液與實(shí)施例二的電解液的組分相同，唯一的區(qū)別在于對(duì)比例二采用的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15.0％含氟碳酸酯(化學(xué)結(jié)構(gòu)與實(shí)施例2相同)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20.0％的碳酸乙烯酯、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20.0％的碳酸二丁酯，所述離子液體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20.0％，所述六氟砷酸鋰的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15.0％，所述乙烯基碳酸亞乙烯酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.0％，所述六甲基二硅胺烷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.0％。。
值得注意的是：碳酸酯類化合物包括碳酸乙烯酯，碳酸二丁酯和含氟碳酸酯，因此所述碳酸酯類化合物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為55.0％。
將以上電解液復(fù)配磷酸鐵鋰電池中，制備單體容量為25.0AH鋁殼方型電池，按照GB T31484-2015、GB T31485-2015標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行電池性能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如下：
可以看出，采用本申請(qǐng)實(shí)施例二示出電解液制成的磷酸鐵鋰電池-40℃條件下按照3C充放電制度循環(huán)3000次后容量保持率為66.36％，25℃條件下按照3C充放電制度循環(huán)3000次后容量保持率為82.40％，60℃條件下按照3C充放電制度循環(huán)3000次后容量保持率為80.5％。而對(duì)比例二示出的電解液制成的磷酸鐵鋰電池-40℃條件下按照3C充放電制度循環(huán)3000次后容量保持率為38.51％，25℃條件下按照3C充放電制度循環(huán)3000次后容量保持率為57.20％，60℃條件下按照3C充放電制度循環(huán)3000次后容量保持率為40.08％。可見采用本申請(qǐng)實(shí)施例示出的電解液制成的磷酸鐵鋰電池在常溫及高低溫環(huán)境條件下的多次高倍率充放電制度循環(huán)后仍能保持較高的容量保持率。
實(shí)施例一，對(duì)比例一，實(shí)施例二，對(duì)比例二的制備擱置滲透時(shí)間分別為15h，53h，10h和48h?？梢钥闯霰旧暾?qǐng)實(shí)施例示出的電解液，通過優(yōu)化電解液溶劑種類及重量百分比，自控制調(diào)整電解液體系粘度、水分含量、酸度值、相容性及電導(dǎo)率等參數(shù)隨使用環(huán)境的變化而微量變化，電解液對(duì)磷酸鐵鋰電池正負(fù)極極片的浸潤性及兼容性增加。將本申請(qǐng)實(shí)施例示出的電解液注入到電芯殼體后，電解液能快速滲透電芯殼體內(nèi)的正負(fù)極片；
本申請(qǐng)實(shí)施例示出的電解液在快速滲透電芯殼體內(nèi)的正負(fù)極片的過程中，不與正負(fù)極片表面的成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)和產(chǎn)生相似相容的物理反應(yīng)，能很好地維持正負(fù)極片成分的穩(wěn)定性。
進(jìn)一步，述碳酸酯類化合物還包括含氟碳酸酯，所述含氟碳酸酯的結(jié)構(gòu)式為：
其中，Rh為H或烷基；Rf為H(CF2CF2)n1CH2-，F(xiàn)(CF2CF2)n2CH2CH2-或CF3CF2CF2O(CF(CF3)CF2O)n3CF(CF3)CH2-；
其中，n1、n2為正整數(shù)；n3為非負(fù)整數(shù)。
實(shí)施例一：
分別取質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：碳酸丙烯酯、碳酸二丁酯、離子液體，在濕度小于8ppm環(huán)境中機(jī)械攪拌混合均勻，溶液溫度控制在25±2℃，配制成電解液溶劑；再向溶劑中加入六氟磷酸鋰，待其完全溶解后，向電解質(zhì)中繼續(xù)添加碳酸亞乙烯酯、亞磷酸三苯酯攪拌混合均勻后，靜置12小時(shí)后得到本實(shí)施例的磷酸鐵鋰電池的電解液。
所述電解液碳酸丙烯酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30.0％，所述碳酸二丁酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35.0％，所述離子液體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15.0％，所述六氟磷酸鋰的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10.0％，所述碳酸亞乙烯酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.0％，所述亞磷酸三苯酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6.0％。
實(shí)施例二：
分別取碳酸乙烯酯、碳酸二丁酯、含氟碳酸酯、離子液體，在濕度小于8ppm環(huán)境中機(jī)械攪拌混合均勻，溶液溫度控制在25±2℃，配制成電解液溶劑；再向電解液中加入六氟砷酸鋰，待其完全溶解后，向電解液中繼續(xù)添加乙烯基碳酸亞乙烯酯和六甲基二硅胺烷攪拌混合均勻后，靜置12小時(shí)后得到本實(shí)施例的磷酸鐵鋰電池的電解液。
所述電解液中碳酸乙烯酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20.0％，所述碳酸二丁酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30.0％，含氟碳酸酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10.0％，所述離子液體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15.0％，所述六氟砷酸鋰的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15.0％，所述乙烯基碳酸亞乙烯酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.0％，所述六甲基二硅胺烷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.0％。
在實(shí)施例二中含氟碳酸酯化學(xué)結(jié)構(gòu)式為：
其中Rf：H(CF2CF2)3CH2-、F(CF2CF2)5CH2CH2-；
可見實(shí)施例一的電解液與實(shí)施例二的電解液的區(qū)別在于實(shí)施例二的電解液與實(shí)施例一的電解液相比多加含氟碳酸酯。
將以上電解液復(fù)配磷酸鐵鋰電池中，制備單體容量為25.0AH鋁殼方型電池，按照GB T31484-2015、GB T31485-2015標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行電池性能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如下：
可以看出，采用本申請(qǐng)實(shí)施例一示出電解液制成的磷酸鐵鋰電池-40℃條件下按照3C充放電制度循環(huán)3000次后容量保持率為60.8％，25℃條件下按照3C充放電制度循環(huán)3000次后容量保持率為81.20％，60℃條件下按照3C充放電制度循環(huán)3000次后容量保持率為81.38％。采用本申請(qǐng)實(shí)施例二示出電解液制成的磷酸鐵鋰電池-40℃條件下按照3C充放電制度循環(huán)3000次后容量保持率為66.36％，25℃條件下按照3C充放電制度循環(huán)3000次后容量保持率為82.40％，60℃條件下按照3C充放電制度循環(huán)3000次后容量保為80.5％?？梢姴捎帽旧暾?qǐng)實(shí)施例示二出的電解液(即所述電解液中含有含氟碳酸酯)制成的磷酸鐵鋰電池在低溫環(huán)境條件下經(jīng)過多次高倍率充放電制度循環(huán)后仍具有較高的容量保持率。
本申請(qǐng)選用離子液體作為電解液的組成部分，并與電解液中的添加劑發(fā)揮協(xié)同作用，可以提高電解液質(zhì)量品質(zhì)、穩(wěn)定性及功能性，能有效改善磷酸鐵鋰電池批次一致性、低溫型及倍率性能與循環(huán)壽命之間的矛盾。通常磷酸鐵鋰電池批次一致性差的原因之一就是電解液的穩(wěn)定性不好，因?yàn)殡娊庖涸陂L(zhǎng)期貯存后，電解液中的鋰鹽，添加劑等成分會(huì)產(chǎn)生微分層，導(dǎo)致電解液局部濃度不均一；低溫條件下電化學(xué)性能差是磷酸鐵鋰電池最顯著的缺陷之一，最重要的原因就是電解液在低溫條件下，電導(dǎo)率降低，溶劑變得粘稠等，導(dǎo)致鋰離子不能正常遷移，進(jìn)而導(dǎo)致電池容量急速下降，循環(huán)壽命降低。采用本申請(qǐng)實(shí)施例示出的電解液即使在-40℃低溫環(huán)境下，首次容量發(fā)揮率高于80.0％，3C充放電制度下循環(huán)3000次后容量保持率可以高于60.0％。
進(jìn)一步，所述添加劑包括：成膜添加劑和穩(wěn)定性添加劑。
進(jìn)一步，所述成膜添加劑包括：碳酸亞乙烯酯、乙烯基碳酸亞乙烯酯中的一種或兩種。
在鋰離子電池首次充放電過程中，電解液在電極材料表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成一層鈍化層覆蓋在電極材料表面，這種鈍化層是一種具有固態(tài)電解質(zhì)特性的界面膜，是電子的絕緣體，卻是鋰離子的優(yōu)良導(dǎo)體，鋰離子可以自由地嵌入和脫出該鈍化層。本申請(qǐng)實(shí)施例采用碳酸亞乙烯酯、乙烯基碳酸亞乙烯酯一種或兩種作為成膜添加劑可以在鋰離子電池負(fù)極極片表面與活性物質(zhì)發(fā)生聚合反應(yīng)生成聚烷基碳酸鋰膜，能有效抑制負(fù)極活性物質(zhì)被溶劑和鹽陰離子的還原和從集流體表面剝落。
同時(shí)，碳酸亞乙烯酯、乙烯基碳酸亞乙烯酯中的一種或兩種，作為成膜添加劑促進(jìn)了負(fù)極表面SEI膜的形成，同時(shí)SEI膜中的官能團(tuán)對(duì)N-甲基-2-吡咯烷酮衍生物季銨鹽產(chǎn)生吸附作用，將其吸附于SEI膜表面形成保護(hù)層，進(jìn)而有效阻止了高溫條件下電解液與負(fù)極活性物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)；
進(jìn)一步，所述穩(wěn)定性添加劑包括：六甲基二硅胺烷、七甲基二硅胺烷、亞磷酸三苯酯中的一種或幾種。
電解液中痕量的水分和氫氟酸，可與鋰鹽作用形成氟化物沉淀并沉積在負(fù)極極片表面，對(duì)SEI膜的形成具有重要的作用。但是電解液中水分和氫氟酸的含量過高，不僅會(huì)使鋰鹽分解，而且還會(huì)破壞形成的SEI膜。本申請(qǐng)實(shí)施例采用六甲基二硅胺烷、七甲基二硅胺烷、亞磷酸三苯酯中的一種或幾種為氫離子的絡(luò)合劑，能消除或減少電解液中游離的水分和氫氟酸，從而提高鋰離子電池的穩(wěn)定性和循環(huán)壽命。
本申請(qǐng)第二方面示出一種溫域?qū)掗L(zhǎng)壽命的磷酸鐵鋰電池電解液的配制方法，如圖1所示，所述方法包括：
S101分別稱取碳酸酯類化合和離子液體，在濕度小于8ppm環(huán)境中機(jī)械攪拌混合均勻，得到電解質(zhì)溶劑；
S102向所述電解質(zhì)溶劑中加入鋰鹽，室溫下，攪拌將所述鋰鹽溶解，然后加入添加劑攪拌均勻后，靜置12h，得到電解液。
由以上技術(shù)方案可知，本申請(qǐng)實(shí)施例示出一種溫域?qū)掗L(zhǎng)壽命的磷酸鐵鋰電池電解液及配制方法：所述電解液包括：鋰鹽，碳酸酯類化合物、添加劑及離子液體；其中；所述碳酸酯類化合物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：60.0％～65.0％；所述添加劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.0％～10.0％；所述離子液體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：10.0％～15.0％；本申請(qǐng)通過優(yōu)化電解液所含物質(zhì)的種類及每種物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，自控制調(diào)整電解液體系粘度、水分含量、酸度值、相容性及電導(dǎo)率等參數(shù)隨使用環(huán)境的變化而微量變化。電解液對(duì)磷酸鐵鋰電池正負(fù)極極片的浸潤性及兼容性增加。采用本申請(qǐng)實(shí)施例示出的電解液制成的磷酸鐵鋰電池-40℃環(huán)境條件下，首次容量發(fā)揮率高于80.0％，且按照3C充放電制度循環(huán)3000次后容量保持率高于60.0％；25℃條件下按照3C充放電制度循環(huán)3000次后容量保持率高于80.0％；60℃條件下按照3C充放電制度循環(huán)3000次后容量保持率高于80.0％。采用本申請(qǐng)實(shí)施例示出的電解液制成的磷酸鐵鋰電池在常溫及高低溫環(huán)境條件下經(jīng)過多次高倍率充放電制度循環(huán)后仍能保持較高的容量保持率。同時(shí)，本申請(qǐng)選用離子液體作為電解液的組成部分，并與電解液中的添加劑發(fā)揮協(xié)同作用，可以提高電解液質(zhì)量品質(zhì)、穩(wěn)定性及功能性，能有效改善磷酸鐵鋰電池批次一致性、低溫性及倍率性能與循環(huán)壽命之間的矛盾。