本发明专利技术涉及一种电解液改性高安全性锂离子电池，其特征在于，其电解液中含有热动保护剂，当该电池升温至一定温度时，该热动保护剂进行交联反应以阻障热失控。其采用的双马来酰亚胺具有-OR1与-OR2基团，提高了其溶解度，故而可以应用于电解液而不影响电池性能；该电池的安全性能得到强化，制造方法也比较简单。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术是设及一种具有热作动保护作用的裡离子电池，特别是设及一种具有热作 动安全机制的高安全性二次裡离子电池及其制造方法，属于二次裡离子电池。
技术介绍
裡离子电池在计算机、通讯及消费性电子等3C产品上已得到广泛运用，在电动 车、大型储能领域的运用也正在普及，但是，由于裡离子电池系统使用的耐高电压有机电解 液溶剂具有较强的可燃性，且高电容量正/负极活性物质在溫度上升时，会分解放出大量 热量，使得裡电池在不当使用时所产生的热，可能会引燃有机溶剂，有较高的危险性，甚至 起火爆炸；此外，裡离子电池在充放电过程中，由于正极材料结构的崩解或产生相变化，都 会使正极材料结构中的氧脱出，而运些脱出的氧会与电解液起反应作用，使电池内部溫度 瞬间升高，造成裡离子二次电池的安全问题，因此研究人员，愈来愈重视因此该类裡电池应 用产品对因意外穿刺或外力冲击破坏因素所造成的内短路极速放热的热失控及电池爆炸 等现象的风险避免。高安全性r然成为高电压、高能量密度和高容量的电池必须克服及解 决的课题，尤其是在路上行走的电动车一-电动车容易受车祸所产生的撞击而使电池挤压 变形。 已知文献和专利中，多是对裡电池正极材料作表面改性W提升安全性作法，如利 用金属氧化物或金属氣化物包覆在LiM〇2 (M代表过渡金属）表面，此方法可W提升材料结 构稳定性，降低材料与电解液间的放热量，达到安全提升目的，不过，引入金属氧化物或金 属氣化物在电极材料表面所形成的保护膜，其本身不具有热作动安全机制，且也无法有效 抑制脱氧现象，其对因外加环境因素引发的内短路，例如意外穿刺或外力冲击破坏，所引发 瞬间高热而造成电池爆炸的风险仍未有效降低。 专利CN101807724提供了一种具有热动保护作用的裡电池，该电池采用的是双 马来酷亚胺寡聚物作为热动保护剂提高电池的安全性，但是显然，该系统采用的热动保护 剂不能应用于电解液。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电解液改性的高安全性裡离子电池，通常双马来酷亚 胺单体是不溶于电解液的，但是本专利技术采用的双马来酷亚胺具有-ORi与-OR2基团，提高了 其溶解度，故而可W应用于电解液而不影响电池性能；该电池的安全性能得到强化，制造方 法也比较简单。 为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是运样实现的：一种电解液改性的高安全 性裡离子电池，包括： (A)正极极板 (B)负极极板 (C)隔膜 (D)电解液 其中正极极板所含电池正极材料为LiMri2〇4、LiFeP〇4或者LiNi xC〇yMn,03 (x+y+z=l， 0《x，y, z《0)，包括LiMn〇2、LiCo〇2;电池负极极板所含电池负极材料为碳或者 LiJi5〇i2;正极极板和负极极板所用的导电添加剂为碳黑、石墨、或者乙烘黑，石墨締，碳纳 米管，气相生长碳纤维（VGCF)，粘结剂为聚偏氣乙締PVDF，簇甲基纤维素CMC或者下苯橡胶 SBR ;其特征在于：电池的电解液中含有热动保护剂，当该电池升溫至一定溫度即热动溫度 时，该热动保护剂进行交联反应W阻障热失控，一般地，该热动溫度为80°C -280°C ; 该电池依靠含有的热动保护剂起到安全保护作用，该热动保护剂为如式（I)所示的双 马来酷亚胺A，或者如式（II)结构的双马来酷亚胺B :其中，Ri,Rz=H,或者R，或者-C(O)-R,R为CA,X=I~9,y=3~19 一般地，R 为甲基（-邸3)，乙基（-〔2馬)，（-〔3&)，（-C4H9)，（-CsH。），（-CeH。）， 所述的热动保护剂溶解于电解液中，其含量为0.P/c^lO%重量份数。[000引一般地，该电解液所用电解质盐为LiPFe,S氣甲横酸裡（LiOTf),双S氣甲烧横酷 亚胺裡（LiTFSI),双乙二酸棚酸裡（LiBOB)等，溶剂为EC，EMC，DMC，DEC, PC等，电解液中 的热动保护剂含量为0. P/c^lO%，同时也可W添加一些功能添加剂，如阻燃添加剂，低溫添加 剂，局电压添加剂等； 本专利技术的积极效果在于采用的双马来酷亚胺具有-ORi与-OR2基团，提高了其溶解度， 故而可W应用于电解液而不影响电池性能；是将电极正极或者负极材料、导电添加剂通过 粘结剂制成正极极板或者负极极板，而热动保护剂溶解于电解液中，在受热达到一定溫度 时，该热动保护剂即发生交联反应，从而阻碍热失控的发生。【附图说明】 图1 :双马来酷亚胺A分子交联示意图。【具体实施方式】 下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步的描述，在下述的具体实施例中，给出 了大量具体的细节W便于更为深刻的理解本专利技术；然而，对于本领域技术人员来说显而易 见的是，本专利技术可W无需一个或多个运些细节而得W实施。 实施例1: 正极材料：LiFeP〇4/PVDF/VGCF=90/4/6 ; 负极材料：石墨 /PVDF/VGCF=91/4/5 ; 隔膜：阳微孔膜； 电解液：1MLiPFe,溶剂EC/DMC/EMC(v/v/v=l/l/l)。[001引 电池类型：软包电池lOAh。 本实施例作为W下实施例的对比例。 实施例2: 正极材料：LiFeP〇4/PVDF/VGCF=90/4/6 ; 负极材料：石墨 /PVDF/VGCF=91/4/5 ; 隔膜：阳微孔膜； 电解液：1MLiPFe,溶剂EC/DMC/EMC(v/v/v=l/l/l)，加入含量为0. 1%的添加剂A，A中 Ri, Rz为苯基（-Cfft)。[001引 电池类型：软包电池，6Ah。 与对比例同时做穿刺实验，对比例起火，而实施例2不起火。 实施例3: 正极材料：LiFeP〇4/PVDF/VGCF=90/4/6 ; 负极材料：石墨 /PVDF/VGCF=91/4/5 ; 隔膜：阳微孔膜； 电解液：1MLiPFe,溶剂EC/DMC/EMC(v/v/v=l/l/l)，加入含量为0. 1%的添加剂B，B中 Ri, Rz为苯基（-Cfft)。[001引 电池类型：软包电池，SAh。 与对比例同时做穿刺实验，对比例起火，而实施例3不起火。 实施例4: 正极材料：LiFeP〇4/PVDF/VGCF=90/4/6 ; 负极材料：石墨 /PVDF/VGCF=91/4/5 ; 隔膜：阳微孔膜； 电解液：1MLiPFe,溶剂EC/DMC/EMC(v/v/v=l/l/l)，加入含量为10%的添加剂A，A中 的Ri, Rz为壬基（-C化9)。 电池类型：软包电池，6Ah。 与对比例同时做穿刺实验，对比例起火，而实施例4不起火。[002引 实施例5: 正极材料：LiF当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电解液改性高安全性锂离子电池，包括：（A） 正极极板（B） 负极极板（C） 隔膜（D） 电解液其中正极极板所含电池正极材料为LiMn2O4、LiFePO4或者LiNixCoyMnzO3（x+y+z=1，0≤x, y, z≤0），包括LiMnO2、LiCoO2；电池负极极板所含电池负极材料为碳或者Li4Ti5O12；正极极板和负极极板所用的导电添加剂为碳黑、石墨、或者乙炔黑，石墨烯，碳纳米管，气相生长碳纤维（VGCF），粘结剂为聚偏氟乙烯PVDF，羧甲基纤维素CMC或者丁苯橡胶SBR；其特征在于：电池的电解液中含有热动保护剂，当该电池升温至一定温度即热动温度时，该热动保护剂进行交联反应以阻障热失控，该热动温度为80℃‑280℃；该热动保护剂为如式（I）所示的双马来酰亚胺A，或者如式（II）结构的双马来酰亚胺B：其中，R1，R2=H，或者R，或者‑C(O)‑R，R为CxHy，x=1~9，y=3~19。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：赵中令，杨光伟，王丹，米新艳，曹婷婷，崔新然，张克金，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林;22
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