一种高温型非水电解质溶液制造技术

本发明专利技术涉及锂电池材料领域，特别公开了一种高温型非水电解质溶液。该高温型非水电解质溶液，其特征为，包括以下重量份数的物质：电解质锂盐5‑20份、碳酸酯类和醚类有机溶剂55‑80份、阻燃功能添加剂0.5‑20份、高温功能添加剂0.1‑3份、其他添加剂0‑10份。本发明专利技术产品具有高效阻燃效果和高温性能的效果，采用这种电解液的锂电池不仅具有良好的电化学性能，且安全性大幅提高，具有更广的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种高温型非水电解质溶液（一）
本专利技术涉及锂电池材料领域，特别涉及一种高温型非水电解质溶液。（二）
技术介绍
锂离子电池因其高电压、高功率、高比能、长寿命、自放电低、无记忆效应和对环境友好等优点，受到了各国政府和科研人员广泛关注，成为便携式电源和动力电池的首选。然而在一些航空、航天和军事领域，对锂离子电池的苛刻要求主要体现在高温性能、循环性能和安全性上，而电解液的组成是决定这些性能的关键因素之一。目前，常规锂离子电池电解液在高于60℃时，易发生电芯膨胀，使得电池急剧下降，严重限制了其广泛应用。国内同行开发一种适用于高温环境的锂离子电池电解液及制备方法，电解液中所加入的添加剂为丙磺酸内酯、碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯。这种类型的添加剂在高温环境下，会在负极分解形成保护膜，减缓电解液在负极进一步分解，对电芯的高温性能有所改善，但是在持续高温下电芯依然可能发生燃烧、爆炸。为改善安全性,目前开发的主要阻燃剂为磷酸酯（美国专利US2005277027-A1）作为电解液添加剂，但是这些添加剂大都具有高粘度，低的锂盐溶解度，较低阻燃效率，作为添加剂用量受限。当这类添加剂用量过多时对电池性能特别是负极影响很大。因此，需要发展新型高阻燃性和高温功能添加剂且电化学兼容性好的锂离子电池电解质溶液。（三）
技术实现思路
本专利技术为了弥补现有技术的不足，提供了一种阻燃效果好、电化学性能好、安全性高的高温型非水电解质溶液。本专利技术是通过如下技术方案实现的：一种高温型非水电解质溶液，其特征为，包括以下重量份数的物质：电解质锂盐5-20份、碳酸酯类和醚类有机溶剂55-80份、阻燃功能添加剂0.5-20份、高温功能添加剂0.1-3份、其他添加剂0-10份；阻燃功能添加剂的结构通式如（Ⅰ）所示，高温功能添加剂的结构通式如（Ⅱ）所示：（Ⅰ），（Ⅱ）；其中，R1、R2、R3、R4、R5、R6任选自烷基、烷氧基、卤代烷基、卤代烷氧基、苯基、卤代苯基、苯氧基、卤代苯氧基中的一种，R7、R8任选自烷基、卤代烷基、苯基、卤代苯基中的一种。本专利技术的更优技术方案为：所述卤代为部分取代或全取代，卤素为F、Cl或Br。所述电解质锂盐为六氟磷酸锂、双氟草酸硼酸锂、双氟磺酰亚胺锂中的至少一种。所述碳酸酯类有机溶剂为环状碳酸酯或链状碳酸酯；其中，所述环状碳酸酯为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯和γ-丁内酯中的一种或多种，链状碳酸酯为碳酸二乙酯、碳酸甲基乙基酯以及碳数为3-5的直链或支链脂肪单醇与碳酸合成的碳酸酯衍生物中的一种或多种。所述阻燃功能添加剂为以下化合物中的至少一种：R1=R2=R3=R4=R5=F，R6=C2H5O，即结构式为，和R1=R3=R5=F，R2=R4=R6=C2H5O，即结构式为。所述高温功能添加剂选自以下化合物中的至少一种：R7=R8=C3H7，即结构式为和R7=R8=C6H5，即结构式为。所述其他添加剂为碳酸亚乙烯酯、1,3-丙磺酸内酯、1,3-（1-丙烯）磺内酯、硫酸乙烯酯和甲烷二磺酸亚甲酯中的一种或多种。与现有技术相比，本专利技术同时引入新型的阻燃功能添加剂和高温功能添加剂，使得该款电解液具有良好的高温和不燃效果，进而达到提升锂电池高温性能和安全性能的目的。本专利技术产品具有高效阻燃效果和高温性能的效果，采用这种电解液的锂电池不仅具有良好的电化学性能，且安全性大幅提高，具有更广的应用前景。（四）具体实施方式为了能够更清楚地理解本专利技术的上述目的、特征和优点，下面结合具体实施例对本专利技术做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。本专利技术列举了35种高温型电解质溶液的成份组成、以及各电解质溶液自熄时间的测试数据以及采用各电解质溶液的锂电池在60℃1C循环1000周容量保持率，详见下表1。上表中，C1结构式为，C2结构式为；D1结构式为，D2结构式为。由上述实施例可见，同时添加了新型阻燃功能添加剂和高温添加剂的该非水电解质溶液，具有良好的高温和阻燃性能，能够提高锂电池的安全性能。可应用于锂离子电池中。以上所述，仅是本专利技术的较佳实施例而已，并非是对本专利技术作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的
技术实现思路
加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本专利技术技术方案内容，依据本专利技术的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本专利技术技术方案的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高温型非水电解质溶液，其特征为，包括以下重量份数的物质：电解质锂盐5‑20份、碳酸酯类和醚类有机溶剂55‑80份、阻燃功能添加剂0.5‑20份、高温功能添加剂0.1‑3份、其他添加剂0‑10份；阻燃功能添加剂的结构通式如（Ⅰ）所示，高温功能添加剂的结构通式如（Ⅱ）所示：（Ⅰ）

【技术特征摘要】
1.一种高温型非水电解质溶液，其特征为，包括以下重量份数的物质：电解质锂盐5-20份、碳酸酯类和醚类有机溶剂55-80份、阻燃功能添加剂0.5-20份、高温功能添加剂0.1-3份、其他添加剂0-10份；阻燃功能添加剂的结构通式如（Ⅰ）所示，高温功能添加剂的结构通式如（Ⅱ）所示：（Ⅰ），（Ⅱ）；其中，R1、R2、R3、R4、R5、R6任选自烷基、烷氧基、卤代烷基、卤代烷氧基、苯基、卤代苯基、苯氧基、卤代苯氧基中的一种，R7、R8任选自烷基、卤代烷基、苯基、卤代苯基中的一种。2.根据权利要求1所述的高温型非水电解质溶液，其特征在于：所述卤代为部分取代或全取代，卤素为F、Cl或Br。3.根据权利要求1所述的高温型非水电解质溶液，其特征在于：所述电解质锂盐为六氟磷酸锂、双氟草酸硼酸锂、双氟磺酰亚胺锂中的至少一种。4.根据权利要求1所述的高温型非水电解质溶液，其特征在于：所述碳酸酯类有机溶剂为...

【专利技术属性】
技术研发人员：李立飞，任海，刘永，赵志华，郭庆元，闫福东，王广友，
申请(专利权)人：山东海容电源材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37