一種高安全阻燃鋰離子電池電解液的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及裡離子電池及其電解液
【背景技術】
[0002] 裡離子電池由于其能量高，環保無污染，循環壽命長等獨特的優點，已經引起了全 世界科技領域的極大關注，特別是新能源領域，裡離子電池在電動汽車、混合動力汽車、儲 能和移動電源等動力能源上已經有了應用，并正在快速發展，運些都給裡離子電池的發展 注入了更大的動力，提出了更高的要求。
[0003] 為了解決現在各種汽車尾氣排放給環境帶來的污染問題，新能源領域目前特別關 注直流電源在運方面的應用，裡離子電池是其中之一。現在應用在電動汽車，混合動力汽車 上的裡離子電池有固體裡離子電池、凝膠聚合物裡離子電池和液體裡離子電池，固體裡離 子電池和凝膠聚合物裡離子電池安全性最好，但它的電導率低和難于制作等問題仍然是它 廣范應用的瓶徑。目前在運一領域應用最好的是液體裡離子電池。但液體裡離子電池也有 難W克服的問題，運就是它的安全性，因為液體裡離子電池是由有機溶劑組成，有機溶劑都 具有可燃性，電池的正極是含裡化合物，在電池使用過程中，一旦正極被氧化，負極的裡離 子脫嵌受到影響，電池遭到破壞，就很可能起火燃燒或爆炸。阻燃裡離子電池電解液和高安 全裡離子電池電解液能夠解決運個問題，且都有相關專利報導。
[0004] 專利CN201210347143通過加入憐系有機阻燃劑和加入能抑制阻燃劑劣化電解 液電化學性能的添加劑，使電解液具有阻燃或不燃性能，并提高了電解液的安全性。專利 CN201110235884. 5和專利CN200980129634. 4都通過加入含氣酸提高電池的安全性，同時 改善電池的循環性能。
【發明內容】
陽0化]為了提高電解液的阻燃性和安全性，本發明提供了一種安全阻燃裡離子電池電解 液，該電解液含有電解質裡鹽、多種環狀碳酸醋、線性碳酸醋、成膜添加劑、阻燃添加劑等。 其中成膜添加劑添加量為電解液總重的0. 1-3 %，阻燃添加劑包括憐系和面系，阻燃添加劑 總加入量為1-25%，采用本發明制備的電解液具有好的循環性能和安全難燃性能。
[0006] 所述電解質裡鹽為六氣憐酸裡、四氣棚酸裡、雙草酸棚酸裡、二氣草酸棚酸裡、雙 =氣甲基橫酷亞胺裡、雙（氣橫酷）亞胺裡中的一種或多種，電解質裡鹽的優選加入量為 1-1. 5mol/L。
[0007] 所述環狀碳酸醋至少包括碳酸乙締醋、碳酸丙締醋、面代碳酸乙締醋等環狀碳酸 醋中的一種或多種；所述線性碳酸醋至少包括碳酸二甲醋、碳酸二乙醋、碳酸甲乙醋等線性 碳酸醋中的一種或多種。
[0008] 所述成膜添加劑至少包括一種成膜添加劑碳酸亞乙締醋，添加量優選1-3%。
[0009] 所述憐系阻燃添加劑為憐酸=甲醋、憐酸=下醋、甲基麟酸二甲醋等憐系阻燃劑 中的一種，優選添加量為1-5%。
[0010] 所述面系阻燃添加劑是氣酸，沸點> 90°c，優選添加量為電解液總量的3-20%。 氣酸Fl分子式為C&H4O 氣酸F2分子式為CyFi^O氣酸F3分子式為CiiFi化2〇 氣酸F4分子式為CisFi^gO 發明效果
[0011] 本發明的特點是同時采用憐系阻燃劑和面系阻燃劑，共同作用降低裡離子電池的 可燃性，兩種類型添加劑聯合使用，克服了單一添加劑因加入量過多而帶來的負面影響，不 僅提高了電池的安全性，也保證了電池具有良好的循環性能。 具體實施例 陽〇1引 實施例1 在水分含量<IOppm的干燥手套箱中配制電解液，有機溶劑的配比是碳酸乙締醋/碳 酸甲乙醋/碳酸二甲醋=1/1/1(質量比），碳酸亞乙締醋的含量是電解液總重量的3%，阻 燃添加劑甲基麟酸二甲醋含量是電解液總重量的3%，氣酸添加劑Fl含量是電解液總量的 10%，電解質裡鹽六氣憐酸裡含量為Imol/L。 陽〇1引 對比例1 在水分含量<IOppm的干燥手套箱中配制電解液，有機溶劑的配比是碳酸乙締醋/碳 酸甲乙醋/碳酸二甲醋=1/1/1(質量比），碳酸亞乙締醋的含量是電解液總重量的3%，不 含阻燃添加劑，電解質裡鹽六氣憐酸裡含量為Imol/L。
[0014] 實施例2 在水分含量<IOppm的干燥手套箱中配制電解液，有機溶劑的配比是碳酸乙締醋/碳 酸甲乙醋/碳酸二乙醋=1/1/1(質量比），碳酸亞乙締醋含量是電解液總重量的3%，阻燃 添加劑憐酸=甲醋含量是電解液總量的3%，氣酸添加劑Fl含量是電解液總量的10%，電 解質裡鹽六氣憐酸裡含量為Imol/L。 陽〇1引對比例2 在水分含量<IOppm的干燥手套箱中配制電解液，有機溶劑的配比是碳酸乙締醋/碳 酸甲乙醋/碳酸二乙醋=1/1/1(質量比），碳酸亞乙締醋含量是電解液總重量的3%，不含 阻燃添加劑，電解質裡鹽六氣憐酸裡含量為Imol/L。
[0016] 實施例3 在水分含量<IOppm的干燥手套箱中配制電解液，有機溶劑的配比是碳酸乙締醋/碳 酸甲乙醋/碳酸二乙醋=3/5/2 (質量比），碳酸亞乙締醋含量是電解液總重量的2%，阻燃 添加劑憐酸=甲醋含量是電解液總量的3%，氣酸添加劑F2含量是電解液總量的10%，電 解質裡鹽六氣憐酸裡含量為Imol/L。
[0017] 對比例3 在水分含量<IOppm的干燥手套箱中配制電解液，有機溶劑的配比是碳酸乙締醋/碳 酸甲乙醋/碳酸二乙醋=3/5/2 (質量比），碳酸亞乙締醋含量是電解液總重量的2%，阻燃 添加劑憐酸S甲醋含量是電解液總量的3%，電解質裡鹽六氣憐酸裡含量為Imol/L。 陽0化]對比例4 在水分含量<IOppm的干燥手套箱中配制電解液，有機溶劑的配比是碳酸乙締醋/碳 酸甲乙醋/碳酸二乙醋=3/5/2 (質量比），碳酸亞乙締醋含量是電解液總重量的2 %，不含 阻燃添加劑，電解質裡鹽六氣憐酸裡含量為Imol/L。
[0019] 實施例4 在水分含量<IOppm的干燥手套箱中配制電解液，有機溶劑的配比是碳酸乙締醋/碳 酸甲乙醋/碳酸二乙醋/碳酸丙締醋=3/4/2/1 (質量比），碳酸亞乙締醋含量是電解液總 重量的2%，阻燃添加劑甲基麟酸二甲醋含量是電解液總量的3 %，氣酸添加劑F2含量是電 解液總量的10%，電解質裡鹽六氣憐酸裡含量為Imol/L。
[0020] 對比例5 在水分含量<IOppm的干燥手套箱中配制電解液，有機溶劑的配比是碳酸乙締醋/碳 酸甲乙醋/碳酸二乙醋/碳酸丙締醋=3/4/2/1 (質量比），碳酸亞乙締醋含量是電解液總 重量的2%，阻燃添加劑甲基麟酸二甲醋含量是電解液總量的3%，電解質裡鹽六氣憐酸裡 含量為Imol/L。 陽OW 對比例6 在水分含量<IOppm的干燥手套箱中配制電解液，有機溶劑的配比是碳酸乙締醋/碳 酸甲乙醋/碳酸二乙醋/碳酸丙締醋=3/4/2/1 (質量比），碳酸亞乙締醋含量是電解液總 重量的2%，不含阻燃添加劑，電解質裡鹽六氣憐酸裡含量為Imol/L。
[0022] 將W上電解液采用完全相同的條件制成電忍、電忍組，采用完全相同的條件對單 體電忍進行循環性能測試，并對電忍和電忍組的安全性能測試。
[0023] W上所述各實施例，并不能限制本專利的發明范圍，凡直接或間接使用本發明專 利，均在本發明保護的范圍之內。
【主權項】
1. 一種高安全阻燃鋰離子電池電解液，其特征在于電解液含有電解質鋰鹽，多種環 狀碳酸酯、線性碳酸酯、成膜添加劑和阻燃添加劑，成膜添加劑添加量為電解液總重的 0. 1-3%，阻燃添加劑包括磷系和鹵系，阻燃添加劑總加入量為1-25%。2. 如權利要求1所述的高安全阻燃鋰離子電池電解液，其特征在于所述電解質鋰鹽為 六氟磷酸鋰、四氟硼酸鋰、雙草酸硼酸鋰、二氟草酸硼酸鋰、雙三氟甲基磺酰亞胺鋰、雙（氟 磺酰）亞胺鋰中的一種或多種，電解質鋰鹽的優選加入量為1-1. 5mol/L。3. 如權利要求1所述的高安全阻燃鋰離子電池電解液，其特征在于所述環狀碳酸酯至 少包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、鹵代碳酸乙烯酯等環狀碳酸酯中的一種或多種；所述線性 碳酸酯至少包括碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯等線性碳酸酯中的一種或多種。4. 如權利要求1所述的高安全阻燃鋰離子電池電解液，其特征在于所述成膜添加劑至 少包括一種成膜添加劑碳酸亞乙烯酯，添加量優選1-3%。5. 如權利要求1所述的高安全阻燃鋰離子電池電解液，其特征在于所述磷系阻燃添 加劑為磷酸三甲酯、磷酸三丁酯、甲基膦酸二甲酯等磷系阻燃劑中的一種，優選添加量為 1-5 % 〇6. 如權利要求1所述高安全阻燃鋰離子電池電解液，其特征在于所述鹵系阻燃添加劑 是氟醚，沸點> 90°C，分子式為C5FsH40、C7F12H40、CnF13H120、C13F13H160中的一種，優選添加量 為電解液總量的3-20%。
【專利摘要】本發明提供了一種高安全阻燃鋰離子電池電解液，該電解液含有電解質鋰鹽、多種環狀碳酸酯、線性碳酸酯、成膜添加劑、阻燃添加劑，成膜添加劑添加量為電解液總重的0.1-3％，阻燃添加劑包括磷系和鹵系，阻燃添加劑總加入量為1-25％，采用本發明制備的電解液具有好的循環性能和安全難燃性能。
【IPC分類】H01M10/0567
【公開號】CN105322228
【申請號】CN201510016823
【發明人】李鐵軍, 鮑麗華, 李思洋, 林曉忠, 肖徽立, 蔡潔佳
【申請人】汕頭市金光高科有限公司
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2015年1月10日