一種提高鋰電池安全性能電解質溶液的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及鋰電池材料技術領域，具體涉及一種提高鋰電池安全性能的電解質溶 液。
【背景技術】
[0002] 鋰離子電池具有工作高電壓、高比能、長循環壽命、低自放電率、無污染等優勢，現 已廣泛用于移動電話、便攜式計算機、數碼產品等小型電子設備，并已在電動汽車（EV)和混 合動力汽車01EV)等交通工具上展現出廣闊的應用前景和強勁的發展勢頭。
[0003] 鋰離子電池主要由正負極材料、隔膜和電解液組成。而使用易燃有機溶劑作為鋰 離子電池的電解液，是鋰離子電池發生火災和爆炸的主要原因之一，制約著鋰離子電池向 大型化、高能化發展。然而要從根本上解決鋰離子電池的安全性能，必須優化電池所用材料 的性能，使用高安全性的電池材料。
[0004] 為了改善鋰電池的安全性能，通過在電解液中添加新型含鹵素磷系阻燃劑，提高 電解液的著火點，使電解液不可燃，進而提升鋰離子電池的安全性能是目前行業內的主要 研宄方向。然而，目前常用的電池阻燃劑和電池材料，阻燃性能仍然不高，嚴重制約著鋰離 子電池向大型化、高能化的發展。
【發明內容】
[0005] 本發明所要解決的技術問題，就是針對以上現有技術所存在的不足，而提出了一 種提高鋰電池安全性能的電解質溶液，該電解液使鋰離子電池具有良好的循環壽命、倍率 性能，且安全性大幅提升，使其具有廣闊的應用前景。
[0006] 為了達到以上目的，本發明通過以下技術方案來實現的： 一種提高鋰電池安全性能的電解質溶液，其特點在于該電解質溶液包括：(A)電解質 鋰鹽，（B)高純碳酸酯類和/或醚類有機溶劑，（C)新型含鹵素磷系阻燃劑和（D)其他功 能添加劑；其中（A)電解質鋰鹽在此電解液中的摩爾濃度范圍是：0. 001-2摩爾/升，（C) 新型含鹵素磷系阻燃劑在此電解液中所占的質量百分比為：〇. 1-30%，組分（D)其他功能 添加劑在此電解液中的摩爾濃度范圍是：〇. 001-0. 5摩爾/升，上述的（C)新型含鹵素磷系 阻燃劑3-(1，3-二氯異丙基）磷酸酯（簡稱Q)的化學結構式如下：
【主權項】
1. 一種提高鋰電池安全性能的電解質溶液，其特征在于：該電解質溶液包括：(A)電 解質鋰鹽，（B)高純碳酸酯類和/或醚類有機溶劑，（C)新型含鹵素磷系阻燃劑和（D)其 他功能添加劑；其中（A)電解質鋰鹽在此電解液中的摩爾濃度范圍是：0.001-2摩爾/升， (C)新型含鹵素磷系阻燃劑在此電解液中所占的質量百分比為：0. 1-30%，組分（D)其他 功能添加劑在此電解液中的摩爾濃度范圍是：〇. 001-0. 5摩爾/升，上述的（C)新型含鹵素 磷系阻燃劑為3-(1，3-二氯異丙基）磷酸酯（簡稱Ctl)，其化學結構式如下：
2. 根據權利要求1所述的一種提高鋰電池安全性能的電解質溶液，其特征在于：所述 的㈧電解質鋰鹽為四氟硼酸鋰（LiBF4)、六氟磷酸鋰（LiPF 6)、雙氟磺酰胺鋰（LiFSI)、三氟 甲磺酸鋰（LiSO3CF3)中的至少一種。
3. 根據權利要求1所述的一種提高鋰電池安全性能的電解質溶液，其特征在于：所述 的（B)中含高純碳酸酯類有機溶劑時，高純碳酸酯類有機溶劑為環狀碳酸酯類和/或鏈狀 碳酸酯類化合物。
4. 根據權利要求1所述的一種提高鋰電池安全性能的電解質溶液，其特征在于：所述 的（B)含醚類有機溶劑時，醚類有機溶劑為四氫呋喃、乙二醇二甲醚和1，3_二氧環戊烷中 的至少一種。
5. 根據權利要求3所述的一種提高鋰電池安全性能的電解質溶液，其特征在于：所述 的環狀碳酸酯類化合物為碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、γ- 丁內酯中的至少一種。
6. 根據權利要求3所述的一種提高鋰電池安全性能的電解質溶液，其特征在于：所述 的鏈狀碳酸酯類化合物為碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲基乙基酯及碳數為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。
7. 根據權利要求1所述的一種提高鋰電池安全性能的電解質溶液，其特征在于：所述 的（D)其他功能添加劑為聯苯、碳酸亞乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、1，3-(1_丙烯）磺內酯中的 至少一種。
8. 權利要求1或2或3或4或5或6或7中所述的一種提高鋰電池安全性能的電解質 溶液，其特征在于：該電解質溶液應用于鋰一次電池，鋰二次電池及鋰離子電池中。
【專利摘要】本發明涉及一種提高鋰電池安全性能的電解質溶液，該電解質溶液包括：(A)電解質鋰鹽，(B) 高純碳酸酯類和/或醚類有機溶劑，(C)新型含鹵素磷系阻燃劑3-(1,3-二氯異丙基)磷酸酯和(D)其他功能添加劑；其中(A)電解質鋰鹽在此電解液中的摩爾濃度范圍是：0.001-2 摩爾/升，(C)新型含鹵素磷系阻燃劑在此電解液中所占的質量百分比為：0.1-30%，組分(D)其他功能添加劑在此電解液中的摩爾濃度范圍是：0.001-0.5摩爾/升。該電解液使鋰離子電池具有良好的循環壽命、倍率性能，且安全性大幅提升，使其具有廣闊的應用前景。
【IPC分類】H01M6-16, H01M10-0567
【公開號】CN104733780
【申請號】CN201510139738
【發明人】王吉峰, 李立飛, 任加興, 劉永, 趙志華, 宋朋斌
【申請人】山東海容電源材料有限公司
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2015年3月27日