專利名稱：一種非水電解液及其制備方法和采用該電解液的電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種非水電解液及其制備方法和采用該電解液的電池，尤其涉及一種鋰離子電池非水電解液及其制備方法和采用該電解液的鋰離子電池。
背景技術(shù)：
鋰離子二次電池應(yīng)用極廣，但一直面臨安全問題，而過充電及非水電解液易燃性是誘發(fā)安全問題的重要因素。鋰離子二次電池電解液溶劑通常為碳酸酯類，如EC(碳酸乙烯酯)、PC (碳酸丙烯酯)、DMC (碳酸二甲酯)、DEC (碳酸二乙酯)、EMC (碳酸甲乙酯)，這些溶劑成分都是易燃性的。含有以上非水電解液的鋰離子電池在過充電情況下，正極活性材料由于過度脫鋰發(fā)生結(jié)構(gòu)不可逆轉(zhuǎn)變，可能釋放氧原子，而電解液則發(fā)生氧化分解，發(fā)出可燃性氣體和大量的熱，一旦電池內(nèi)部溫度達(dá)到電解液及分解產(chǎn)物的著火點，便會發(fā)生電池燃燒起火，甚至爆炸等。在另外一些情況下，如高溫、撞擊等，鋰離子電池也會發(fā)生燃燒起火等事故。因此，鋰離子電池的過充行為及熱穩(wěn)定性差必須得到控制，其安全性能才能得到提升。目前提高鋰離子二次電池抗過充能力及熱穩(wěn)定性方面，物理途徑有安裝起過充保護(hù)作用的充電電路、電流切斷裝置(CID)、專用隔膜等，化學(xué)途徑主要在改性正極材料及電解液兩方面。改性電解液方面，主要是在電解液中加入防過充添加劑和阻燃添加劑，來起到防過充和熱穩(wěn)定性好的作用，從而提升鋰離子二次電池的安全性能。傳統(tǒng)方法，是在電解液里面添加不止一種功能添加劑，由于添加劑加入量大，會給鋰離子二次電池的綜合性能帶來負(fù)面影響，比如電池的容量變小，循環(huán)壽命變短等。如CN101017919就公開了電解液，在該電解液中添加了一種亞磷酸酯分子結(jié)構(gòu)式如下所示，同時具備防過充和阻燃性能。其中，Rl，R2，R3為飽和/不飽和烴基或含有F、 N、烷氧基的取代烴基，其中R1，R2，R3中碳原子的個數(shù)為KnS 12，該電解液雖然同時具備阻燃和防過充性能，但是它提供的防過充性能是不可逆的，屬一次性過充保護(hù)。
權(quán)利要求
1. 一種非水電解液，該電解液含有鋰鹽、有機(jī)溶劑和添加劑，其特征在于，所述添加劑為具有以下結(jié)構(gòu)式的添加劑
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非水電解液，所述的添加劑的結(jié)構(gòu)中，Rl為CH3,R2為CH3,R3 為 COCH3, R4 為 COCH3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非水電解液，以非水電解液總重量為基準(zhǔn)，其中所述的鋰鹽、 有機(jī)溶劑和添加劑的重量比為12. 7 56.3-86.8 0.5-30。
4.據(jù)權(quán)利要求1所述的所述的非水電解液，所述鋰鹽為LiPF6、LiBF4,LiClO4, LiBOB, LiCF3SO3^LiN (CF3S02) 2、LiAsF6、LiN(C2F5SO2) 2中的一種；有機(jī)溶劑選自碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯中的一種或多種。
5.一種非水電解液的制備方法，該方法包括1)將C1-C4的醇和三氯氧磷混合，在15°c的條件下生成一氯磷酸酯；
6.根據(jù)權(quán)利要求6所述的非水電解液的制備方法，步驟(1)中C1-C4的醇和三氯氧磷的重量比為2 1。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的非水電解液的制備方法，步驟O)中一氯磷酸酯與取代吩噻嗪和硫酸氫四正丁基銨的重量比為8. 3-11 11-13 0.169。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的非水電解液的制備方法，所述的鋰鹽、有機(jī)溶劑和添加劑的重量比為 12. 7 56.3-86.8 0.5-30。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的非水電解液的制備方法，所述取代吩噻嗪為2-乙酰吩噻嗪、 2-甲氰吩噻嗪、2，7- 二乙?；脏玎褐械囊环N。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的非水電解液的制備方法，步驟O)中的攪拌的速度為80r/ min，攪拌的時間為Mh，回流的時間為Mh，回流的溫度為100-120°C。
11.一種鋰離子電池，該電池包括電芯、殼體及非水電解液，所述電芯包括正極、負(fù)極和介于正極與負(fù)極之間的隔膜，所述殼體內(nèi)容納有電芯和非水電解液，其特征在于，所述電解液為權(quán)利要求1-5中任意一項所述的非水電解液。
全文摘要
本發(fā)明提供一種非水電解液及其制備方法，以及采用該非水電解液的電池，所述電解液含有鋰鹽、有機(jī)溶劑和添加劑，所述添加劑為具有以下結(jié)構(gòu)式的添加劑其中，R1，R2分別獨立選自烯烴基、芳烴基及C1-C12的烷基中的一種，或者含有F和/或N原子烯烴基、芳烴基及C1-C12的的烷基中的一種；R3，R4分別獨立選自氫原子、鹵原子、乙?；?、三氟甲基、羧酸酯基、氰基、硝基中的一種。
文檔編號H01M10/056GK102237551SQ20101016963
公開日2011年11月9日 申請日期2010年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月30日
發(fā)明者余旭紅, 馮彥軍, 王圣 申請人:比亞迪股份有限公司