一种提高锂电池安全性能电解质溶液的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及锂电池材料技术领域，具体涉及一种提高锂电池安全性能的电解质溶 液。
【背景技术】
[0002] 锂离子电池具有工作高电压、高比能、长循环寿命、低自放电率、无污染等优势，现 已广泛用于移动电话、便携式计算机、数码产品等小型电子设备，并已在电动汽车（EV)和混 合动力汽车01EV)等交通工具上展现出广阔的应用前景和强劲的发展势头。
[0003] 锂离子电池主要由正负极材料、隔膜和电解液组成。而使用易燃有机溶剂作为锂 离子电池的电解液，是锂离子电池发生火灾和爆炸的主要原因之一，制约着锂离子电池向 大型化、高能化发展。然而要从根本上解决锂离子电池的安全性能，必须优化电池所用材料 的性能，使用高安全性的电池材料。
[0004] 为了改善锂电池的安全性能，通过在电解液中添加新型含卤素磷系阻燃剂，提高 电解液的着火点，使电解液不可燃，进而提升锂离子电池的安全性能是目前行业内的主要 研宄方向。然而，目前常用的电池阻燃剂和电池材料，阻燃性能仍然不高，严重制约着锂离 子电池向大型化、高能化的发展。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题，就是针对以上现有技术所存在的不足，而提出了一 种提高锂电池安全性能的电解质溶液，该电解液使锂离子电池具有良好的循环寿命、倍率 性能，且安全性大幅提升，使其具有广阔的应用前景。
[0006] 为了达到以上目的，本发明通过以下技术方案来实现的： 一种提高锂电池安全性能的电解质溶液，其特点在于该电解质溶液包括：(A)电解质 锂盐，（B)高纯碳酸酯类和/或醚类有机溶剂，（C)新型含卤素磷系阻燃剂和（D)其他功 能添加剂；其中（A)电解质锂盐在此电解液中的摩尔浓度范围是：0. 001-2摩尔/升，（C) 新型含卤素磷系阻燃剂在此电解液中所占的质量百分比为：〇. 1-30%，组分（D)其他功能 添加剂在此电解液中的摩尔浓度范围是：〇. 001-0. 5摩尔/升，上述的（C)新型含卤素磷系 阻燃剂3-(1，3-二氯异丙基）磷酸酯（简称Q)的化学结构式如下：
【主权项】
1. 一种提高锂电池安全性能的电解质溶液，其特征在于：该电解质溶液包括：(A)电 解质锂盐，（B)高纯碳酸酯类和/或醚类有机溶剂，（C)新型含卤素磷系阻燃剂和（D)其 他功能添加剂；其中（A)电解质锂盐在此电解液中的摩尔浓度范围是：0.001-2摩尔/升， (C)新型含卤素磷系阻燃剂在此电解液中所占的质量百分比为：0. 1-30%，组分（D)其他 功能添加剂在此电解液中的摩尔浓度范围是：〇. 001-0. 5摩尔/升，上述的（C)新型含卤素 磷系阻燃剂为3-(1，3-二氯异丙基）磷酸酯（简称Ctl)，其化学结构式如下：
2. 根据权利要求1所述的一种提高锂电池安全性能的电解质溶液，其特征在于：所述 的㈧电解质锂盐为四氟硼酸锂（LiBF4)、六氟磷酸锂（LiPF 6)、双氟磺酰胺锂（LiFSI)、三氟 甲磺酸锂（LiSO3CF3)中的至少一种。
3. 根据权利要求1所述的一种提高锂电池安全性能的电解质溶液，其特征在于：所述 的（B)中含高纯碳酸酯类有机溶剂时，高纯碳酸酯类有机溶剂为环状碳酸酯类和/或链状 碳酸酯类化合物。
4. 根据权利要求1所述的一种提高锂电池安全性能的电解质溶液，其特征在于：所述 的（B)含醚类有机溶剂时，醚类有机溶剂为四氢呋喃、乙二醇二甲醚和1，3_二氧环戊烷中 的至少一种。
5. 根据权利要求3所述的一种提高锂电池安全性能的电解质溶液，其特征在于：所述 的环状碳酸酯类化合物为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、γ- 丁内酯中的至少一种。
6. 根据权利要求3所述的一种提高锂电池安全性能的电解质溶液，其特征在于：所述 的链状碳酸酯类化合物为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲基乙基酯及碳数为3-8的直链 或支链脂肪单醇与碳酸合成的碳酸酯衍生物中的至少一种。
7. 根据权利要求1所述的一种提高锂电池安全性能的电解质溶液，其特征在于：所述 的（D)其他功能添加剂为联苯、碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、1，3-(1_丙烯）磺内酯中的 至少一种。
8. 权利要求1或2或3或4或5或6或7中所述的一种提高锂电池安全性能的电解质 溶液，其特征在于：该电解质溶液应用于锂一次电池，锂二次电池及锂离子电池中。
【专利摘要】本发明涉及一种提高锂电池安全性能的电解质溶液，该电解质溶液包括：(A)电解质锂盐，(B) 高纯碳酸酯类和/或醚类有机溶剂，(C)新型含卤素磷系阻燃剂3-(1,3-二氯异丙基)磷酸酯和(D)其他功能添加剂；其中(A)电解质锂盐在此电解液中的摩尔浓度范围是：0.001-2 摩尔/升，(C)新型含卤素磷系阻燃剂在此电解液中所占的质量百分比为：0.1-30%，组分(D)其他功能添加剂在此电解液中的摩尔浓度范围是：0.001-0.5摩尔/升。该电解液使锂离子电池具有良好的循环寿命、倍率性能，且安全性大幅提升，使其具有广阔的应用前景。
【IPC分类】H01M6-16, H01M10-0567
【公开号】CN104733780
【申请号】CN201510139738
【发明人】王吉峰, 李立飞, 任加兴, 刘永, 赵志华, 宋朋斌
【申请人】山东海容电源材料有限公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年3月27日