一种提高锂电池安全性能电解质溶液制造技术

技术编号:11644723 阅读:148 留言:0更新日期:2015-06-25 03:48
本发明专利技术涉及一种提高锂电池安全性能的电解质溶液,该电解质溶液包括:(A)电解质锂盐,(B) 高纯碳酸酯类和/或醚类有机溶剂,(C)新型含卤素磷系阻燃剂3-(1,3-二氯异丙基)磷酸酯和(D)其他功能添加剂;其中(A)电解质锂盐在此电解液中的摩尔浓度范围是:0.001-2 摩尔/升,(C)新型含卤素磷系阻燃剂在此电解液中所占的质量百分比为:0.1-30%,组分(D)其他功能添加剂在此电解液中的摩尔浓度范围是:0.001-0.5摩尔/升。该电解液使锂离子电池具有良好的循环寿命、倍率性能,且安全性大幅提升,使其具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂电池材料
,具体涉及一种提高锂电池安全性能的电解质溶 液。
技术介绍
锂离子电池具有工作高电压、高比能、长循环寿命、低自放电率、无污染等优势,现 已广泛用于移动电话、便携式计算机、数码产品等小型电子设备,并已在电动汽车(EV)和混 合动力汽车01EV)等交通工具上展现出广阔的应用前景和强劲的发展势头。 锂离子电池主要由正负极材料、隔膜和电解液组成。而使用易燃有机溶剂作为锂 离子电池的电解液,是锂离子电池发生火灾和爆炸的主要原因之一,制约着锂离子电池向 大型化、高能化发展。然而要从根本上解决锂离子电池的安全性能,必须优化电池所用材料 的性能,使用高安全性的电池材料。 为了改善锂电池的安全性能,通过在电解液中添加新型含卤素磷系阻燃剂,提高 电解液的着火点,使电解液不可燃,进而提升锂离子电池的安全性能是目前行业内的主要 研宄方向。然而,目前常用的电池阻燃剂和电池材料,阻燃性能仍然不高,严重制约着锂离 子电池向大型化、高能化的发展。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题,就是针对以上现有技术所存在的不足,而提出了一 种提高锂电池安全性能的电解质溶液,该电解液使锂离子电池具有良好的循环寿命、倍率 性能,且安全性大幅提升,使其具有广阔的应用前景。 为了达到以上目的,本专利技术通过以下技术方案来实现的: 一种提高锂电池安全性能的电解质溶液,其特点在于该电解质溶液包括:(A)电解质 锂盐,(B)高纯碳酸酯类和/或醚类有机溶剂,(C)新型含卤素磷系阻燃剂和(D)其他功 能添加剂;其中(A)电解质锂盐在此电解液中的摩尔浓度范围是:0. 001-2摩尔/升,(C) 新型含卤素磷系阻燃剂在此电解液中所占的质量百分比为:〇. 1-30%,组分(D)其他功能 添加剂在此电解液中的摩尔浓度范围是:〇. 001-0. 5摩尔/升,上述的(C)新型含卤素磷系 阻燃剂3-(1,3-二氯异丙基)磷酸酯(简称Q)的化学结构式如下:【主权项】1. 一种提高锂电池安全性能的电解质溶液,其特征在于:该电解质溶液包括:(A)电 解质锂盐,(B)高纯碳酸酯类和/或醚类有机溶剂,(C)新型含卤素磷系阻燃剂和(D)其 他功能添加剂;其中(A)电解质锂盐在此电解液中的摩尔浓度范围是:0.001-2摩尔/升, (C)新型含卤素磷系阻燃剂在此电解液中所占的质量百分比为:0. 1-30%,组分(D)其他 功能添加剂在此电解液中的摩尔浓度范围是:〇. 001-0. 5摩尔/升,上述的(C)新型含卤素 磷系阻燃剂为3-(1,3-二氯异丙基)磷酸酯(简称Ctl),其化学结构式如下:2. 根据权利要求1所述的一种提高锂电池安全性能的电解质溶液,其特征在于:所述 的㈧电解质锂盐为四氟硼酸锂(LiBF4)、六氟磷酸锂(LiPF 6)、双氟磺酰胺锂(LiFSI)、三氟 甲磺酸锂(LiSO3CF3)中的至少一种。3. 根据权利要求1所述的一种提高锂电池安全性能的电解质溶液,其特征在于:所述 的(B)中含高纯碳酸酯类有机溶剂时,高纯碳酸酯类有机溶剂为环状碳酸酯类和/或链状 碳酸酯类化合物。4. 根据权利要求1所述的一种提高锂电池安全性能的电解质溶液,其特征在于:所述 的(B)含醚类有机溶剂时,醚类有机溶剂为四氢呋喃、乙二醇二甲醚和1,3_二氧环戊烷中 的至少一种。5. 根据权利要求3所述的一种提高锂电池安全性能的电解质溶液,其特征在于:所述 的环状碳酸酯类化合物为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、γ- 丁内酯中的至少一种。6. 根据权利要求3所述的一种提高锂电池安全性能的电解质溶液,其特征在于:所述 的链状碳酸酯类化合物为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲基乙基酯及碳数为3-8的直链 或支链脂肪单醇与碳酸合成的碳酸酯衍生物中的至少一种。7. 根据权利要求1所述的一种提高锂电池安全性能的电解质溶液,其特征在于:所述 的(D)其他功能添加剂为联苯、碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、1,3-(1_丙烯)磺内酯中的 至少一种。8. 权利要求1或2或3或4或5或6或7中所述的一种提高锂电池安全性能的电解质 溶液,其特征在于:该电解质溶液应用于锂一次电池,锂二次电池及锂离子电池中。【专利摘要】本专利技术涉及一种提高锂电池安全性能的电解质溶液,该电解质溶液包括:(A)电解质锂盐,(B) 高纯碳酸酯类和/或醚类有机溶剂,(C)新型含卤素磷系阻燃剂3-(1,3-二氯异丙基)磷酸酯和(D)其他功能添加剂;其中(A)电解质锂盐在此电解液中的摩尔浓度范围是:0.001-2 摩尔/升,(C)新型含卤素磷系阻燃剂在此电解液中所占的质量百分比为:0.1-30%,组分(D)其他功能添加剂在此电解液中的摩尔浓度范围是:0.001-0.5摩尔/升。该电解液使锂离子电池具有良好的循环寿命、倍率性能,且安全性大幅提升,使其具有广阔的应用前景。【IPC分类】H01M6-16, H01M10-0567【公开号】CN104733780【申请号】CN201510139738【专利技术人】王吉峰, 李立飞, 任加兴, 刘永, 赵志华, 宋朋斌 【申请人】山东海容电源材料有限公司【公开日】2015年6月24日【申请日】2015年3月27日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高锂电池安全性能的电解质溶液,其特征在于:该电解质溶液包括:(A) 电解质锂盐,(B) 高纯碳酸酯类和/或醚类有机溶剂,(C) 新型含卤素磷系阻燃剂和(D) 其他功能添加剂;其中(A) 电解质锂盐在此电解液中的摩尔浓度范围是:0.001‑2 摩尔/升,(C) 新型含卤素磷系阻燃剂在此电解液中所占的质量百分比为:0.1‑30%,组分(D) 其他功能添加剂在此电解液中的摩尔浓度范围是:0.001‑0.5摩尔/升,上述的(C) 新型含卤素磷系阻燃剂为3‑(1,3‑二氯异丙基)磷酸酯(简称C0) ,其化学结构式如下:。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王吉峰李立飞任加兴刘永赵志华宋朋斌
申请(专利权)人:山东海容电源材料有限公司
类型:发明
国别省市:山东;37

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