專(zhuān)利名稱(chēng)：一種具有抗過(guò)充性能的非水電解質(zhì)溶液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有抗過(guò)充性能的非水電解質(zhì)溶液，屬于材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
鋰離子電池由于兼具高比能量和高比功率的顯著優(yōu)勢(shì)，被認(rèn)為是最具發(fā)展?jié)摿Φ膭?dòng)力電池體系。目前制約大容量鋰離子動(dòng)力電池應(yīng)用的最主要障礙是電池的安全性。鋰離子電池仍以液體電解質(zhì)為主，它的組成是閃點(diǎn)較低的碳酸酯類(lèi)溶劑、六氟磷酸鋰鋰鹽以及其他添加劑組成，由于溶劑組分具有易燃易爆的特點(diǎn)，當(dāng)電池在過(guò)充電、過(guò)放、或者一些極端的使用情況下容易產(chǎn)生安全隱患，發(fā)生起火甚至爆炸事件。當(dāng)鋰離子電池過(guò)充時(shí)，由于電池電壓隨極化增大而迅速上升，勢(shì)必引發(fā)正極活性物質(zhì)結(jié)構(gòu)的不可逆變化以及電解液的氧化分解，進(jìn)而產(chǎn)生大量的氣體并放出大量的熱，致使電池內(nèi)壓和溫度急劇上升，存在爆炸、燃燒等不安全隱患，同時(shí)，處于過(guò)充狀態(tài)的碳負(fù)極表面也會(huì)因金屬鋰的沉積而降低其安全性。目前，鋰離子電池的過(guò)充電保護(hù)一般采用專(zhuān)用的過(guò)充電保護(hù)電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)添加劑來(lái)實(shí)現(xiàn)電池的過(guò)充電保護(hù)，對(duì)于簡(jiǎn)化電池制造工藝，降低電池生產(chǎn)成本具有極其重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種對(duì)鋰離子電池性能影響非常小、并且具有抗過(guò)充性能的非水電解質(zhì)溶液。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用了以下的技術(shù)方案。所述的一種具有 抗過(guò)充性能的非水電解質(zhì)溶液，包括(A)鋰鹽，(B)碳酸酯類(lèi)和/或醚類(lèi)有機(jī)溶劑，其特點(diǎn)是還含有以下成份(C)過(guò)充安全添加劑和(D)其他功能添加齊U，其組成可以簡(jiǎn)寫(xiě)為A+ B + C + D ;其中(A)鋰鹽在此電解質(zhì)溶液中的摩爾濃度范圍是
0.001 - 2摩爾/升，(C)過(guò)充安全添加劑在此電解質(zhì)溶液中所占的質(zhì)量比例范圍是0.01%-30%, (D)其他功能添加劑在此電解質(zhì)溶液中的摩爾濃度范圍是0-0. 5摩爾/升；所述的(C)過(guò)充安全添加劑選自具有以下結(jié)構(gòu)式的化合物中的一種或者多種共存
權(quán)利要求
1.一種具有抗過(guò)充性能的非水電解質(zhì)溶液，包括(A)鋰鹽，(B)碳酸酯類(lèi)和/或醚類(lèi)有機(jī)溶劑，其特征在于還含有以下成份(C)過(guò)充安全添加劑和(D)其他功能添加劑，其組成可以簡(jiǎn)寫(xiě)為A+ B + C + D ;其中(A)鋰鹽在此電解質(zhì)溶液中的摩爾濃度范圍是0. OOl - 2摩爾/升，(C)過(guò)充安全添加劑在此電解質(zhì)溶液中所占的質(zhì)量比例范圍是0. 01% - 30%，(D)其他功能添加劑在此電解質(zhì)溶液中的摩爾濃度范圍是0-0. 5摩爾/升；所述的(C)過(guò)充安全添加劑選自具有以下結(jié)構(gòu)式的化合物中的一種或者多種共存
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有抗過(guò)充性能的非水電解質(zhì)溶液，其特征在于所述的(C)過(guò)充安全添加劑優(yōu)選自下面化合物中的至少一種或者兩者共存
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種具有抗過(guò)充性能的非水電解質(zhì)溶液，其特征在于所述的(A)鋰鹽為具有如下分子式的化合物中的一種或幾種共存LiBF4,LiPF6, LiAsF6, LiClO4, LiN(SO2CF3)2, LiN(SO2C2F5)2, LiSO3CF3, LiC2O4BC2O4, LiF2BC2O4,LiBFa[ (C6Fx (CnFmH(2n+1_m))yH(5_x_y))](4_a)，其中 a=0、l、2、3，x=0、1、2、3、4、5，y=0、1、2、3、4、5，n、m 為大于等于零的整數(shù)，和 LiPFJ (C6Fs (CpFqH(2p+1_q)) tH(5_s_t)) ] (6_b)，其中 b=0、1、2、3、4、5，s=0、l、2、3、4、5，t=0、l、2、3、4、5，p、q 為大于等于零的整數(shù)，2n+l-m、5_x-y、2p+l-q、5-s-t均為大于等于零的整數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種具有抗過(guò)充性能的非水電解質(zhì)溶液，其特征在于所述的(B)碳酸酯類(lèi)有機(jī)溶劑為環(huán)狀的碳酸酯類(lèi)和/或鏈狀碳酸酯類(lèi)化合物；所述的醚類(lèi)有機(jī)溶劑選自四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃、1，3_ 二氧環(huán)戊烷、二甲氧甲烷、1，2_ 二甲氧乙烷和二甘醇二甲醚中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種具有抗過(guò)充性能的非水電解質(zhì)溶液，其特征在于所述的環(huán)狀的碳酸酯類(lèi)化合物選自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、Y-丁內(nèi)酯和碳酸亞丁酯中的至少一種；所述的鏈狀碳酸酯類(lèi)化合物選自碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、碳酸甲基乙基酯、以及碳數(shù)為3-8的直鏈或支鏈脂肪單醇與碳酸合成的碳酸酯衍生物中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種具有抗過(guò)充性能的非水電解質(zhì)溶液，其特征在于所述的(D)其他功能添加劑是下列化合物中的至少一種聯(lián)苯，碳酸亞乙烯酯，碳酸乙烯亞乙酯，氟代碳酸乙烯酯，1-3丙烷磺內(nèi)酯，1，4-丁磺酸內(nèi)酯，1-3- (1-丙烯)磺內(nèi)酯，琥珀酸酐，亞硫酸乙烯酯，硫酸乙烯酯，乙烯基亞硫酸乙烯酯，環(huán)己基苯，叔丁基苯，叔戊基苯和丁二氰。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種具有抗過(guò)充性能的非水電解質(zhì)溶液，所述的電解質(zhì)溶液由以下成份組成(A)鋰鹽，(B)碳酸酯類(lèi)和/或醚類(lèi)有機(jī)溶劑，(C)過(guò)充安全添加劑和(D)其他功能添加劑，其組成可以簡(jiǎn)寫(xiě)為A+B+C+D；其中(A)鋰鹽在此電解質(zhì)溶液中的摩爾濃度范圍是0.001-2摩爾/升，(C)防過(guò)充添加劑在此電解質(zhì)溶液中所占的質(zhì)量比例范圍是0.01%–30%，(D)其他功能添加劑在此電解質(zhì)溶液中的摩爾濃度范圍是0-0.5摩爾/升；上述的電解質(zhì)溶液可應(yīng)用在鋰一次電池、以及鋰離子電池中。
文檔編號(hào)H01M10/0567GK103066327SQ20111031979
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2011年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月20日
發(fā)明者甘朝倫, 錢(qián)臻程, 袁翔云, 李立飛, 陳曉琴, 李懷明, 王婷婷 申請(qǐng)人:張家港市國(guó)泰華榮化工新材料有限公司