一种能够提升锂离子电池安全性能的电解液制造技术

本发明专利技术公开了一种能够提升锂离子电池安全性能的电解液，由电解质盐、有机溶剂和添加剂混合而成；电解质盐是固体溶质LiBOB；有机溶剂为碳酸乙烯酯EC、碳酸丙烯酯PC和碳酸甲乙酯EMC；添加剂为碳酸亚乙烯酯VC、碳酸乙烯亚乙酯VEC、亚硫酸丙烯酯PS和磷酸三丁酯TBP。本发明专利技术通过使用新型电解质锂盐和功能性添加剂，增加了锂离子电池自身的热稳定性，在保证电池循环性能的前提下，有效改善了电池的安全性能，避免了电池在过热条件下的燃烧和爆炸等问题。应用本发明专利技术提高了锂离子电池可靠性和安全性，使锂离子电池质量大幅提升，有利于提高电池生产厂家产品的市场应用前景，因此新电解液的研发成功，具有重大的生产实践意义。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种能够提升锂离子电池安全性能的电解液，由电解质盐、有机溶剂和添加剂混合而成；电解质盐是固体溶质LiBOB；有机溶剂为碳酸乙烯酯EC、碳酸丙烯酯PC和碳酸甲乙酯EMC；添加剂为碳酸亚乙烯酯VC、碳酸乙烯亚乙酯VEC、亚硫酸丙烯酯PS和磷酸三丁酯TBP。本专利技术通过使用新型电解质锂盐和功能性添加剂，增加了锂离子电池自身的热稳定性，在保证电池循环性能的前提下，有效改善了电池的安全性能，避免了电池在过热条件下的燃烧和爆炸等问题。应用本专利技术提高了锂离子电池可靠性和安全性，使锂离子电池质量大幅提升，有利于提高电池生产厂家产品的市场应用前景，因此新电解液的研发成功，具有重大的生产实践意义。【专利说明】一种能够提升锂离子电池安全性能的电解液
本专利技术涉及锂离子电池技术，特别是涉及一种能够提升锂离子电池安全性能的电解液。
技术介绍
目前，锂离子电池具有比能量高、高电压、循环使用次数多、存储时间长等优点，不仅在便携式电子设备上，如移动电话、数码摄像机和手提电脑得到广泛应用，而且也广泛应用于电动汽车、储能、电动自行车以及电动工具等大中型电动设备方面。随着锂离子电池市场的不断扩大，安全性问题是锂离子电池市场创新的重要前提。有机电解液作为锂离子电池内离子运动的载体，主要对于锂离子二次电池，其在高温加热、过度充放电、短路和大电流长时间工作的情况下放出大量的热量，这些热量成为易燃电解液的安全隐患，可能造成电池发生灾难性热击穿(热崩溃)、燃烧等问题，甚至引起电池发生爆破。而目前锂离子电池通常采用电解质锂盐LiPF6 (六氟磷酸锂)与有机溶剂混合而成的电解液，应用这种电解液，可能会产生上述安全隐患，因此，目前迫切需要开发出一种可以增加自身的热稳定性，避免电池在过热条件下的燃烧和爆炸等问题，有效改善电池的安全性能，提高电池使用安全的电解液。
技术实现思路
鉴于现有技术存在的问题，本专利技术的目的是提供一种能够提升锂离子电池安全性能的电解液，此种电解液通过使用新型的电解质锂盐LiBOB和添加添加剂，增加自身的热稳定性，在保证电池循环性能的前提下，有效改善电池的安全性能。本专利技术采取的技术方案是:一种能够提升锂离子电池安全性能的电解液，其特征在于，所述的电解液由电解质锂盐、有机溶剂和添加剂混合而成，电解质锂盐为固体溶质LiBOB ;有机溶剂为碳酸乙烯酯EC、碳酸丙烯酯PC和碳酸甲乙酯EMC的混合剂；添加剂为碳酸亚乙烯酯VC、碳酸乙烯亚乙酯VEC、亚硫酸丙烯酯PS和磷酸三丁酯TBP的混合剂；电解液各组分所占重量百分比范围为:固体溶质LiBOB:5-20%，碳酸乙烯酯EC:5_40%，碳酸丙烯酯PC: 1-20%，碳酸甲乙酯EMC: 10-60%，碳酸亚乙烯酯VC:0.1_10%，碳酸乙烯亚乙酯VEC:0.1_10%，亚硫酸丙烯酯PS:0.1-6%，磷酸三丁酯TBP:0.1_8%。本专利技术的特点和产生的有益效果是:本专利技术提供的一种提升锂离子电池安全性能的电解液，不仅可以有效保证了电池的安全性，又不对电池的电性能产生影响，可以很好的满足消费者对电池高安全性的需求。本专利技术可以适用于所有的锂离子电池和锂电池体系中。例如，可以适用于方型锂离子电池、圆柱型锂离子电池、聚合物锂离子电池、动力电池、储能电池等多种形式的锂离子二次电池中。本专利技术通过使用新型电解质锂盐和功能性磷酸酯类阻燃添加剂，增加了锂离子电池自身的热稳定性，在保证电池循环性能的前提下，有效改善电池的安全性能，避免了电池在过热条件下的燃烧和爆炸等问题，尤其对提高动力电池的安全性有重大的意义。应用本专利技术提高了锂离子电池可靠性和安全性，使锂离子电池质量大幅提升，有利于提高电池生产厂家产品的市场应用前景，因此，新电解液的研发成功，具有重大的生产实践意义。【具体实施方式】为了使本
的人员更好地理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术作进一步的说明: 本专利技术电解液中的LiBOB为固体溶质(生产厂家:南开大学功能材料研究室)，提供游离离子作为锂离子迁移与电荷传递的介质，碳酸乙烯酯EC、碳酸丙烯酯PC和碳酸甲乙酯EMC (市售公知产品)为电解液溶质，不仅能溶解固体溶质LiBOB，且共混后能形成稳定的电化学体系，在各种环境中保证电解液体系的电化学稳定性；碳酸乙烯酯EC (市售公知产品)能形成有效的SEI膜，因而，尽管熔点高，会影响电池的低温性能，仍是电解液中必不可少的成分；碳酸丙烯酯PC能够提高电池的低温使用性能，但会导致负极的剥落；碳酸亚乙烯酯VC (市售公知产品)是有机成膜添加剂与过充电保护添加剂，具有良好的高低温性能，降低产气量防气胀，提升电池容量和寿命；碳酸乙烯亚乙酯VEC (市售公知产品)化学性质稳定，是高反应活性的成膜添加剂，在1.35V开始分解，在负极形成稳定致密的SEI膜，有效组织溶剂中的碳酸丙烯酯PC分子和溶剂化锂离子共同嵌入石墨层间，将电解液的分解抑制到最小程度，进而提高锂离子电池的充放电效率和循环特性；亚硫酸丙烯酯PS (市售公知产品)可以提高电解液的低温性能，还能防止溶剂中的碳酸丙烯酯PC分子嵌入石墨电极，对负极材料产生保护作用，使材料结构不容易坍塌，增加电极材料的循环寿命；磷酸三丁酯TBP (市售公知产品)为阻燃添加剂，可以使电解液产生难燃性或不可燃性的效果，具有很好的氧化稳定性，且不影响电池本身的电化学性能。需要说明的是，本专利技术通过使用新型的电解质锂盐LiBOB和优化溶剂组分、添加阻燃添加剂、改善电解液各成分的含量比例，从而可以使得易燃的有机电解液变成难燃或不可燃的电解液，降低电池的放热值和电池自热率，同时也增加了电解液自身的热稳定性，避免电池在过热条件下的燃烧或爆炸。下面通过实施例来说明本专利技术电解液的具体性能和效果，参见表I所示。表I【权利要求】1.一种能够提升锂离子电池安全性能的电解液，其特征在于，所述的电解液由电解质锂盐、有机溶剂和添加剂混合而成，电解质锂盐为固体溶质LiBOB ;有机溶剂为碳酸乙烯酯EC、碳酸丙烯酯PC和碳酸甲乙酯EMC的混合剂；添加剂为碳酸亚乙烯酯VC、碳酸乙烯亚乙酯VEC、亚硫酸丙烯酯PS和磷酸三丁酯TBP的混合剂；电解液各组分所占重量百分比范围为:固体溶质LiBOB:5-20%,碳酸乙烯酯EC:5-40%,碳酸丙烯酯PC: 1-20%,碳酸甲乙酯EMC: 10-60%，碳酸亚乙烯酯VC:0.1-10%，碳酸乙烯亚乙酯VEC:0.1_10%，亚硫酸丙烯酯PS:0.1-6%，磷酸三丁酯 TBP:0.1-8%。2.根据权利要求1所述的一种能够提升锂离子电池安全性能的电解液，其特征在于，所述的电解液各组分所占重量百分比为:固体溶质LiBOB:12.0%，碳酸乙烯酯EC:29.9%，碳酸丙烯酯PC:5.5%，碳酸甲乙酯EMC:44%,碳酸亚乙烯酯VC:1.1%，碳酸乙烯亚乙酯VEC:0.5%，亚硫酸丙烯酯PS:3%，磷酸三丁酯TBP:4%。3.根据权利要求1所述的一种能够提升锂离子电池安全性能的电解液，其特征在于，所述的电解液各组分所占重量百分比为:固体溶质LiBOB:12.5%，碳酸乙烯酯EC:24.4%，碳酸丙烯酯PC:9.5%，碳酸甲乙酯EMC:45%,碳酸亚乙烯酯VC:1.1%，碳酸乙烯亚乙酯VEC:0.5%，亚硫本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：贾晓川，李晶，于智睿，孙俐，丁宇，张彬，王娜，
申请(专利权)人：天津出入境检验检疫局工业产品安全技术中心，
类型：发明
国别省市：