【嘉勤點評】寧德時代的磷酸鐵鋰電池專利，通過在電解液中添加含有雙鍵的環狀碳酸酯以及環狀二磺酸酯，解決了高壓實密度電極片與電解液浸潤性差的問題，使磷酸鐵鋰電池的低溫性能、常溫和高溫循環性能都得到改善，有效延長電池的使用壽命。

知情人士透露國產特斯拉Model Y計劃7月推出磷酸鐵鋰電池版（LFP）車型，該車型將搭載寧德時代的 LFP 電池。

磷酸鐵鋰由于循環壽命高、安全性好及價格低廉等特性，是目前動力電池最常用的正極材料之一。但是磷酸鐵鋰電池的缺點是其能量密度偏低。為提高能量密度，一方面是增加正負極材料的克容量，另一方面是增加正負極膜片的壓實密度。但是壓實密度提高后會導致鋰離子的擴散困難，同時電極片與電解液的浸潤性變差，使得磷酸鐵鋰電池的循環壽命減少。因此需要從電解液角度改善高壓實密度電極片體系下磷酸鐵鋰電池的性能。

為此，寧德時代于2017年6月23日申請了一項名為“磷酸鐵鋰電池”的發明專利（申請號: 201710486002.X），申請人為寧德時代新能源科技股份有限公司。

圖1 環狀二磺酸酯示意圖

圖1為環狀二磺酸酯示意圖。本發明的磷酸鐵鋰電池包括：正極極片，包含正極集流體和位于正極集流體表面的正極膜片；負極極片，包含負極集流體和位于負極集流體表面的負極膜片；隔離膜，設置在正極極片和負極極片之間；以及電解液，包含有機溶劑、鋰鹽和電解液添加劑。正極膜片中的正極活性材料包括磷酸鐵鋰；負極膜片中的負極活性材料包括石墨。電解液添加劑包括含有雙鍵的環狀碳酸酯以及式I所示的環狀二磺酸酯。在式I中，A、B各自獨立地選自碳原子數為1～3的亞烷基。

含有雙鍵的環狀碳酸酯可以改善磷酸鐵鋰電池高溫環境使用下的容量保持率，但是其不可避免帶來的問題是成膜阻抗增加，影響磷酸鐵鋰電池低溫環境下的使用；而式I所示的環狀二磺酸酯可以降低成膜阻抗。將二者聯合使用添加到電解液中可以使磷酸鐵鋰電池的低溫性能、常溫和高溫循環性能都得到改善。

在電解液中，含有雙鍵的環狀碳酸酯可選自碳酸亞乙烯酯(VC)、碳酸乙烯亞乙酯(VEC)中的一種或兩種，其質量百分含量為0 .5％～4％。若含量少，成膜不穩定，磷酸鐵鋰電池高溫循環性能變差；含量多，則會導致成膜過厚，磷酸鐵鋰電池循環過程中容易析鋰而循環跳水。環狀二磺酸酯可選自甲烷二磺酸亞甲酯(MMDS)、乙烷二磺酸亞乙酯、甲烷二磺酸亞丙酯中的一種或幾種。其質量百分含量可為0 .2％～2％。若含量少，其對成膜阻抗的降低改善甚微；而含量多，易在電解液中結晶而沉積，同時由于其本身高溫穩定性差，添加量多反而可能惡化磷酸鐵鋰電池性能。

簡而言之，寧德時代的磷酸鐵鋰電池專利，通過在電解液中添加含有雙鍵的環狀碳酸酯以及環狀二磺酸酯，解決了高壓實密度電極片與電解液浸潤性差的問題，使磷酸鐵鋰電池的低溫性能、常溫和高溫循環性能都得到改善，有效延長的使用壽命。

寧德時代是全球領先的鋰離子電池研發制造公司，專注于新能源汽車動力電池系統、儲能系統的研發、生產和銷售，未來寧德時代將繼續致力于為全球新能源應用提供一流解決方案。

（holly）