一种阻燃的锂离子电池电解液溶剂和电解液及应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及阻燃的锂离子电池电解液溶剂领域，具体涉及一种阻燃的锂离子电池 电解液溶剂和锂离子电池电解液及在制备锂离子电池中的应用。
【背景技术】
[0002] 锂离子电池的安全性能一直是人们关注的焦点，安全性问题是锂离子电池市场创 新的重要前提，特别是电动自行车、电动汽车等领域对应用锂离子电池的安全性提出了更 高、更新的要求。在锂离子电池滥用或受热的情况下，电解液极易燃烧、爆炸，这是影响锂离 子电池在动力电池广泛应用的主要问题之一。阻燃添加剂的加入可以使易燃有机电解液变 成难燃或不可燃的电解液，有助于降低电池放热值和电池自热率，从而可避免电池在过热 条件下的燃烧或爆炸。因此，阻燃型锂离子电池溶剂是改善锂离子电池安全性能的重要措 施之一 〇
[0003] 目前，用于锂离子电池电解液阻燃添加剂的化合物大多分为磷系阻燃剂、卤系阻 燃剂和复合阻燃剂。卤族元素也是优良的阻燃元素，卤系阻燃剂受热时分解生成卤素自由 基，该自由基与有机物中的氢原子，生成卤化氢气体进入气相中，与气相中的氢氧自由基作 用生成水蒸气，也可以与氢自由基直接作用，使电解液体系发生高温自由基放热链式反应 的可能性显著降低。有机氯代磷酸酯具有较高的闪点，分解产物氯乙烷和磷酸酯分别含有 两种阻燃元素C1和P，具有较好的阻燃性，有助于改善电池在受热、过充电状态下的安全性 能。
【发明内容】
[0004] 本发明提供一种阻燃的锂离子电池电解液溶剂，和传统碳酸酯类溶剂比较，具有 工作温度宽、容量和循环性能良好、具有阻燃性等特点，较好的避免了锂离子电池在不正确 使用下电解液燃烧的缺点。
[0005] 一种阻燃的锂离子电池电解液溶剂，以100体积份计，由以下体积份的组分组成：
【主权项】
1. 一种阻燃的锂离子电池电解液溶剂，其特征在于，以100体积份计，由以下体积份的 组分组成： 阻燃剂磷酸三氯代烷基酯 1~20份； 稳定剂六甲基二硅胺烷 0.1~1份； 碳酸乙烯酯 30.45~49.45份； 碳酸二乙酯 30.45~49.45份。
2. 根据权利要求1所述的阻燃的锂离子电池电解液溶剂，其特征在于，以100体积份 计，由以下体积份的组分组成： 阻燃剂磷酸三氯代烷基酯 8~20份； 稳定剂六甲基二硅胺烷 0.1-1份； 碳酸乙烯酯 39~46份； 碳酸二乙酯 39~46份。
3. 根据权利要求1或2所述的阻燃的锂离子电池电解液溶剂，其特征在于，所述的阻 燃剂磷酸三氯代烷基酯为磷酸三（1-氯-2-丙基）酯、磷酸三（2-氯-2-丙基）酯、磷酸三 (1，3-二氯异丙基）酯、磷酸三（2, 3-二氯丙基）酯、磷酸三（2-氯乙基）酯中的一种或两 种以上。
4. 根据权利要求3所述的阻燃的锂离子电池电解液溶剂，其特征在于，所述的阻燃 剂磷酸三氯代烷基酯为磷酸三（1-氯-2-丙基）酯、磷酸三（2-氯-2-丙基）酯、磷酸三 (1，3-二氯异丙基）酯、磷酸三（2, 3-二氯丙基）酯、磷酸三（2-氯乙基）酯中的两种，其体 积比为1~5:1。
5. 根据权利要求4所述的阻燃的锂离子电池电解液溶剂，其特征在于，体积比为1~ 2:1〇
6. 根据权利要求1或2所述的阻燃的锂离子电池电解液溶剂，其特征在于，所述的阻 燃剂磷酸三氯代烷基酯为磷酸三（2-氯-2-丙基）酯与磷酸三（2-氯-2-丙基）酯的混合 物，体积比为2:1。
7. -种锂离子电池电解液，其特征在于，由权利要求1~6任一项所述的阻燃的锂离子 电池电解液溶剂和电解质组成，电解质在锂离子电池电解液中的浓度为0. 5~2mol/L。
8. 根据权利要求7所述的锂离子电池电解液，其特征在于，所述的电解液为六氟磷酸 锂，六氟磷酸锂在锂离子电池电解液中的浓度为lmol/L。
9. 根据权利要求1~6任一项所述的阻燃的锂离子电池电解液溶剂在制备锂离子电池 中的应用。
10. 根据权利要求7或8所述的锂离子电池电解液在制备锂离子电池中的应用。
【专利摘要】本发明公开了一种阻燃的锂离子电池电解液溶剂和电解液及应用，以100体积份计，该溶剂由以下体积份的组分组成：阻燃剂磷酸三氯代烷基酯(TCPP)1～20份；稳定剂六甲基二硅胺烷(HMDSA)0.1～1份；碳酸乙烯酯(EC)30.45～49.45份；碳酸二乙酯(DEC)30.45～49.45份。锂离子电池电解液由阻燃的锂离子电池电解液溶剂和电解质组成。本发明阻燃的锂离子电池电解液溶剂和电解液可应用于制备锂离子电池。该溶剂应用于磷酸铁锂锂离子电池电解液，能较好保持电池的容量和良好循环性能，并表现出良好的阻燃性能，提高了一次和二次锂离子电池的安全性。
【IPC分类】H01M10-0567
【公开号】CN104681867
【申请号】CN201410853105
【发明人】史雪锋, 陈鹏
【申请人】江苏锋驰绿色电源有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2014年12月31日