一种防过充锂离子电解液及由其制备的锂离子电池制造技术

本发明专利技术公开了一种耐过充性能优良的防过充锂离子电解液及其锂离子电池。所述的防过充锂离子电解液中含有用如右结构式表示的添加剂，并且该添加剂在锂离子电解液中所占的重量比例为：０．０１％－３３．６％；右述结构式中，Ｘ、Ｙ、Ｚ分别选自碳原子在０～１２之间的烷基、烷氧基、芳香基团、羟基、羧基、醚氧基、或卤素。本发明专利技术采用上面所述的防过充锂离子电解液来制备的锂离子电池。在锂离子电解液中加入所述的添加剂，能够有效的提高电解液的耐过充性能，提高充放电的循环效率，几乎不影响锂离子电池的正常性能，完全可以满足应用的需要。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到锂离子电池领域，尤其涉及到一种防过充锂离子电解液及由 其制备的锂离子电池。技术背景随着人们环保意识的增加及地球资源的有限，迫使人们提高对资源的利 用率，二次电池的优点使其成为了强有力的候选者之一。由于锂离子电池具 有能量密度高、比功率大、循环性能好、无记忆效应、无污染等特点，锂离 子电池已经在手机、移动电话、移动摄像机、笔记本电脑等各种电子产品中 得到很好的利用，同时它也是将来电动车能源的理想选择。但是，安全问题是 大型锂离子电池无法商业化的最大阻碍。许多爆裂、起火、爆炸等危险都是 由于锂离子电池的过充而引起的，这些都是由于电池电压的失控导致放热反应引起的。为了解决这些问题，抟统的方法是在电池的安全帽内安装PTC端 子、气体膨胀检测装置、防爆安全阀或通过外加专用的过充保护电路来防止 电池的过充。但这些方法增加了电池成本和复杂性，安全效果也不是很理想。 通过添加剂实现电池过充内部保护就解决了这些问题。添加剂的种类基本局 限在联苯、环己苯、卤苯(溴苯、氯苯)、呋喃的衍生物和二茂铁及其衍生物， 由于添加该类添加剂后，会影响到电池的正常的充放电能力，影响其循环效 率，同时对电池材料的表面形态有一定的负面影响，电池在充放电的过程中 产生了大量的气体，使电池膨胀从而导致锂离子电池的性能下降。本专利技术所要解决的一个技术问题是将提供一种对锂离子电池性能影响非 常小、耐过充性能优良的防过充锂离子电解液。本专利技术所要解决的另一个技术 问题是将提供一种耐过充性能优良的锂离子电池。为解决上述第一个问题，本专利技术采用的技术方案是所述的防过充锂离子 电解液，其特点是所述的锂离子电解液中含有用如下结构式表示的添加剂， 并且该添加剂在锂离子电解液中所占的重量比例为0.01%-33.6%;上述结构式中，X、 Y、 Z分别选自碳原子在0 12之间的烷基、烷氧基、芳香基 团、羟基、羧基、醚氧基、或卤素。上述的添加剂选自以下物质中的至少一种N—苯基二酰亚胺，N —全氟苯基二酰亚胺，N-甲苯二酰亚胺，N—间三甲基苯二酰亚胺，N—邻三甲基苯二 酰亚胺，3 —叔丁基一4一甲基一1-间二甲苯二酰亚胺，3， 4一二叔丁基一1-间三甲苯二酰亚胺，3， 4一二叔丁基一l-间三叔丁基苯二酰亚胺。为解决上述第二个问题，本专利技术采用上面所述的防过充锂离子电解液来制 备的锂离子电池。本专利技术的有益效果是在锂离子电解液中加入所述的添加剂，能够有效的 提高电解液的耐过充性能，提高充放电的循环效率；由这种防过充锂离子电解液制备得到的锂离子电池，同样具备了这些优点，几乎不影响锂离子电池的 正常性能，完全可以满足应用的需要。且本专利技术操作性强、成本低。 附图说明图1是对实施例1所得的锂电池进行5V过充测试的性能曲线图； 图2是对对比例所得的锂电池进行5V过充测试的性能曲线图。具体实施方式下面通过具体实施例、以及与对比例的比较，对本专利技术作进一步的描述。 但本专利技术的保护范围并不受限于这些实施例。实施例1:将碳酸乙烯酯、二甲基碳酸酯、甲基乙基碳酸酯以l: 1: l的比例混合， 向其中加入一定量的六氟磷酸锂使其配制为lmol/L的电解液，然后向其中加 入该添加剂N—苯基二酰亚胺，使其溶解制备出本专利技术的电解液。以电解液 的重量为基准，该添加剂的成分为-N—苯基二酰亚胺lwt. %。正极的制备将一定量的LiCo02和乙炔黑均匀分散在由聚偏氟乙烯 (PVDF)溶解在N-甲基-2-吡咯垸酮(丽P)中的溶剂中，得到均匀的浆料， 涂覆与铝箔上在12(TC真空中烘干12h ，压延后得到正极极片。负极的制备将一定量的碳中间相微球(CMS)和乙炔黑均匀分散在由 聚偏氟乙烯(PVDF)溶解在N-甲基-2-吡咯烷酮(丽P)中的溶剂中，得到均 匀的浆料，涂覆与铜箔上在12(TC真空中烘干12h ，压延后得到负极极片。锂离子电池的制备将上述的正极和负极极片与celgand 2400隔膜组 装成扣式电池，同时将前面的所得到的电解液加入该电池中，密封制得锂离 子电池。实施例2:将碳酸乙烯酯、二甲基碳酸酯、甲基乙基碳酸酯以l: 1: l的比例混合，向其中加入一定量的六氟磷酸锂使其配制为lmol/L的电解液，然后向其中加 入添加剂，使其溶解制备出本专利技术的电解液。以电解液的重量为基准，该添 加剂的成分为N—苯基二酰亚胺3wt. %。根据实施例1的相同方法采用本实施例得到的电解液制备出锂离子二次 电池。实施例3:将碳酸乙烯酯、二甲基碳酸酯、甲基乙基碳酸酯以1: 1: 1的比例混合， 向其中加入一定量的六氟磷酸锂使其配制为lmol/L的电解液，然后向其中加 入添加剂，使其溶解制备出本专利技术的电解液。以电解液的重量为基准，该添 加剂的成分为N—苯基二酰亚胺5wt. %。根据实施例1的相同方法采用本实施例得到的电解液制备出锂离子二次电池。实施例4:将碳酸乙烯酯、二甲基碳酸酯、甲基乙基碳酸酯以l: 1: l的比例混合， 向其中加入一定量的六氟磷酸锂使其配制为lmol/L的电解液，然后向其中加入添加剂，使其溶解制备出本专利技术的电解液。以电解液的重量为基准，该添加剂的成分为3， 4一二叔丁基一l-间三甲苯二酰亚胺lwt. %。根据实施例1的相同方法采用本实施例得到的电解液制备出锂离子二次电池。实施例5:将碳酸乙烯酯、二甲基碳酸酯、甲基乙基碳酸酯以1: 1: 1的比例混合， 向其中加入一定量的六氟磷酸锂使其配制为lmol/L的电解液，然后向其中加入添加剂，使其溶解制备出本专利技术的电解液。以电解液的重量为基准，该添加剂的成分为3， 4_二叔丁基_1-间三甲苯二酰亚胺3wt. %。 根据实施例1的相同方法采用本实施例得到的电解液制备出锂离子二次 电池。实施例6:将碳酸乙烯酯、二甲基碳酸酯、甲基乙基碳酸酯以1: 1: 1的比例混合， 向其中加入一定量的六氟磷酸锂使其配制为lmol/L的电解液，然后向其中加 入添加剂，使其溶解制备出本专利技术的电解液。以电解液的重量为基准，该添 加剂的成分为3， 4一二叔丁基一l-间三甲苯二酰亚胺5wt. %。根据实施例1的相同方法采用本实施例得到的电解液制备出锂离子二次 电池。对比例将碳酸乙烯酯、二甲基碳酸酯、甲基乙基碳酸酯以l: 1: l的比例混合， 向其中加入一定量的六氟磷酸锂使其配制为lmol/L的电解液，使其溶解制备出本对比例的电解液。根据实施例1的相同方法采用本对比例得到的电解液制备出锂离子电池。将上述的实施例1和对比例所得的锂离子电池，分别对其进行5V过充测 试，结果分别见附图l和附图2。可以看出实施例中相应时间的防过充性能明显高于对比例中，实施例1 的电极材料表面形态没有被破坏，同时其过充的充放电电压明显低于比较例， 而其电化学性能与比较例接近，能够满足锂离子电池的应用需要。权利要求1. 一种防过充锂离子电解液，其特征在于所述的锂离子电解液中含有用如下结构式表示的添加剂，并且该添加剂在锂离子电解液中所占的重量比例为0.01％-33.6％；id="icf0001" file="S2008100200996C00011.gif" wi="26" he="42" top= "75" left = "88" img-content="drawing" img-format="tif"本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防过充锂离子电解液，其特征在于：所述的锂离子电解液中含有用如下结构式表示的添加剂，并且该添加剂在锂离子电解液中所占的重量比例为：０．０１％－３３．６％；　　　　＊＊＊　　　　上述结构式中，Ｘ、Ｙ、Ｚ分别选自碳原子在０～１２之间的烷基、烷氧基、芳香基团、羟基、羧基、醚氧基、或卤素。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王斌，夏琴，吴宇平，甘朝伦，熊鲲，赵世勇，方剑慧，
申请(专利权)人：张家港市国泰华荣化工新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]