专利名称：电解液、含有该电解液的锂离子电池以及它们的制备方法
技术领域：
本发明是关于一种电解液、含有该电解液的电池以及它们的制备方法，尤其是关于一种非水电解液、含有该电解液的锂离子电池以及它们的制备方法。
背景技术：
锂离子电池是一种新型的化学电源，因其具有能量密度大、工作电压高、寿命长、无环境公害的特点，广泛应用于移动电话等便携式电子产品中。
锂离子电池包括正极、负极、隔膜纸和电解液。所述电解液包括锂盐、有机溶剂和添加剂。随着锂离子电池应用范围的不断拓宽，市场对锂离子电池性能的要求也越来越高。现有技术通过添加某种添加剂来提高电池的某一方面性能，如过充安全性能、高温贮存稳定性或循环寿命。
例如，CA 2205683公开了一种电解液，该电解液通过加入联苯添加剂来提高电池抗过充安全性能。当对电池进行过充时，联苯添加剂单体形成导电聚合物，导电聚合物使电池短路然后放电，从而防止电池过热爆炸，因此起到提高电池过充安全性能的作用。
US 6632572公开了一种电解液，该电解液通过加入环烷基苯，使电池在过充的条件下释放氢气(H2)，激活电池电流中断装置，达到提高电池过充安全性能作用。
US 2004259002公开的电解液通过加入含O＝S＝O键的化合物生成电导性聚合膜，抑制过充时电解液分解产生气体，阻止电池高温存放时的膨胀，从而改善电池的高温贮存稳定性。
尽管上述每种添加剂都能提高电池的某种特定性能，但是它们在提高一种性能如过充安全性能、高温贮存稳定性或循环寿命的同时，会引起电池其它性能的下降。如添加环己基苯作为添加剂的电解液，虽然能使电池的过充安全性大大提高，但它会使电池膨胀，缩短电池的循环寿命。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中锂离子电池的电解液不能同时兼顾电池过充安全性能、高温贮存稳定性和循环寿命的缺点，提供一种能同时改善电池过充安全性能、高温贮存稳定性和循环寿命的锂离子电池电解液。
本发明的第二个目的是提供该电解液的制备方法。
本发明的第三个目的是提供一种新的锂离子电池。
本发明的第四个目的是提供该锂离子电池的制备方法。
本发明提供的电解液含有锂盐、有机溶剂和添加剂，其中，所述添加剂包括卤代苯和/或其同系物、含有硫氧双键(S＝O)的有机物、联苯和/或其同系物、环己基苯和/或其同系物、叔碳烷基苯和环二酸酐和/或其同系物。
本发明提供的电解液的制备方法包括将锂盐、有机溶剂和添加剂混合，其中，所述添加剂包括卤代苯和/或其同系物、含有硫氧双键(S＝O)的有机物、联苯和/或其同系物、环己基苯和/或其同系物、叔碳烷基苯和环二酸酐和/或其同系物。
本发明提供的锂离子电池包括电极组和电解液，所述电极组包括正极、负极和介于正极与负极之间的隔膜纸，其中，所述电解液为本发明提供的电解液。
本发明提供的锂离子电池的制备方法包括制备电池的正极和负极并将制备好的正极和负极之间设置隔膜，构成电极组，将该电极组容纳在电池壳体中，注入电解液，然后将电池壳体密闭，其中，所述电解液为本发明提供的电解液。
按照本发明，选用包括卤代苯和/或其同系物、含有硫氧双键(S＝O)的有机物、联苯和/或其同系物、环己基苯和/或其同系物、叔碳烷基苯和环二酸酐和/或其同系物，代替现有技术中的单一添加剂，使电池的过充安全性能、高温贮存稳定性和循环寿命同时都得到提高。
如实施例5选用本发明的添加剂(以所述添加剂的总量为基准，氟苯28.2重量％；1，3-丙烷磺内酯6.7重量％；联苯13.4重量％；环己基苯8.7重量％；叔戊基苯21.5重量％；丁二酸酐21.5重量)制备锂离子电池，而对比例2仅采用联苯和环己基苯作为添加剂制备锂离子电池。比较两种电池的各项性能可知在12伏电压1C(850毫安培小时)的过充安全性测试中，两者都仅出现发鼓现象，过充安全性能都很好；85℃贮存48小时后，测电池的容量恢复率前者达82.7％，后者为73.2％，说明前者的高温贮存稳定性明显高于后者；循环充放电400次后，划线法测电池循环后厚度变化前者0.46毫米，后者0.81毫米，比较二者电容量保持率，前者81.9％，后者75.0％，综合两项指标可知，前者的循环性能大大好于后者。
图1为电池外观图；图2为电池容量保持率与循环次数的关系图。
具体实施例方式
本发明提供的电解液含有锂盐、有机溶剂和添加剂，其中，所述添加剂包括卤代苯和/或其同系物、含有硫氧双键(S＝O)的有机物、联苯和/或其同系物、环己基苯和/或其同系物、叔碳烷基苯和环二酸酐和/或其同系物。
以电解液的总量为基准，所述添加剂的含量为2-25重量％，优选10-15重量％。其中，以添加剂的总量为基准，所述卤代苯和/或其同系物的含量为0.3-95重量％，优选5-30重量％；所述含有硫氧双键(S＝O)有机物的含量为0.1-95重量％，优选12-37重量％；所述联苯和/或其同系物的含量为0.1-94重量％，优选3-28重量％；所述环己基苯和/或其同系物的含量为0.3-95重量％，优选6-36重量％；所述叔碳烷基苯的含量为0.3-96％，优选5-40重量％；所述环二酸酐和/或其同系物的含量为0.1-94重量％，优选7-30重量％。
所述卤代苯和/或其同系物可以是任何具有苯环且至少一个苯环上的氢被卤素取代基或卤代烷基取代基所取代的卤代苯和/或其同系物中的一种或几种，如结构式(1)所示，R1-R6中至少一个为卤素基团或卤代烷基基团所取代，优选氟苯、氯苯、溴苯中的一种或几种。
结构式(1)所述含有硫氧双键(S＝O)的有机物可以是含亚硫酰基的有机物，或磺酸酯类有机物，优选亚硫酸乙烯酯、亚硫酸丙烯酯、1，3丙烷磺内酯、二甲基亚硫酸酯、二乙基亚硫酸酯和二甲亚砜中的一种或几种。
所述联苯和/或其同系物可以是如结构式(2)所示的有机物，其中R1-R5和R’1-R’5可以全部或部分为相同或不同的烷基取代，优选联苯、3-环己基联苯、三联苯、1，3-联苯环己胺中的一种或几种。
结构式(2)
所述环己基苯和/或其同系物可以是如结构式(3)所示的有机物，其中R1-R6和R’1-R’5可以全部或部分为相同或不同的烷基取代，优选1，3-双环己基苯和/或苯基环己烷。
结构式(3)所述叔碳烷基苯可以是如结构式(4)所示的有机物，其中R1、R2和R’1-R’5可以全部或部分为相同或不同的烷基取代，R3表示1-10个碳亚甲基，优选叔丁基苯、叔戊基苯、叔己基苯中的一种或几种。
结构式(4)所述环二酸酐和/或其同系物可以选自丁二酸酐、戊二酸酐、己二酸酐以及它们的烷基取代物中的一种或几种，优选丁二酸酐。
上述作为添加剂的试剂均市售可得，也可以根据现有方法制备得到。除非特别说明，本发明具体实施方式
中所述作为添加剂的试剂为市售的分析纯试剂。
本发明所述锂盐可以是现有技术中用作锂离子电池电解液中电解质的各种锂盐，如六氟磷酸锂(LiPF6)、四氟硼酸锂(LiBF4)、六氟砷酸锂(LiSbF6)、高氯酸锂(LiClO4)、氟烃基磺酸锂(LiCF3SO3)、Li(CF3SO2)2N、LiC4F9SO3、氯铝酸锂(LiAlCl4)、LiN(CxF2x+1SO2)(CyF2y+1SO2)(式中x和y为1-10的自然数)、氯化锂(LiCl)及碘化锂(LiI)中的一种或几种。电解液中锂盐的浓度一般为0.1-2.0摩尔/升，优选为0.7-1.6摩尔/升。
所述有机溶剂可以是现有技术中的各种高沸点溶剂、低沸点溶剂或者它们的混合物，例如可以选自γ-丁内酯、乙烯碳酸酯、乙基甲基碳酸酯、二甲基碳酸酯、二乙基碳酸酯、碳酸甲丙酯、碳酸二丙酯、碳酸丙烯酯、碳酸亚乙烯酯、磺内酯、以及其它含氟、含硫或含不饱和键的环状有机酯类、有机酸酐、N-甲基吡咯烷酮、N-甲基甲酰胺、N-甲基乙酰胺、乙腈、N，N-二甲基甲酰胺、环丁砜、二甲亚砜中的一种或几种。本发明所述有机溶剂优选为上述溶剂中任意两种、三种或四种溶剂按体积比1∶(0.2-4)或1∶(0.2-4)∶(0.1-3)或1∶(0.3-2.5)∶(0.2-4)∶(0.1-4)混合得到的混合溶剂；溶剂的加入量使锂盐浓度为0.1-2.0摩尔/升，优选为0.7-1.6摩尔/升。
本发明提供的电解液的制备方法包括将锂盐、有机溶剂和添加剂混合，其中，所述添加剂包括卤代苯和/或其同系物、含有硫氧双键(S＝O)的有机物、联苯和/或其同系物、环己基苯和/或其同系物、叔碳烷基苯和环二酸酐和/或其同系物。以电解液的总量为基准，所述添加剂的加入量为2-25重量％，优选10-15重量％所述锂盐、有机溶剂和添加剂的混合方法，可以是先将添加剂各个成分加入到有机溶剂中，充分混合后再加入锂盐；也可以是先将锂盐溶于有机溶剂中，形成均一的溶液后，再将所述添加剂加入到上述溶液中，得到本发明提供的电解液。所述添加剂的各个成分之间可以混合后一次性加入，也可以以随机次序逐一加入。由于锂盐溶解到有机溶剂的过程中会放出大量的热，而加热可以加速添加剂的溶解速度，因此优选前一种方法，即先将添加剂各个成分加入到有机溶剂中，充分混合后再加入锂盐，这样锂盐的溶解放热可以加速添加剂的溶解，得到本发明所提供的电解液。优选情况下，将所得电解液加热，以使所述添加剂在电解液溶液中快速溶解。所述加热优选在真空条件下进行，加热的温度可以是30-90℃，优选为45-70℃；加热的时间可以是5-60分钟，优选为10-20分钟。
本发明所提供的锂离子电池包括电极组和电解液，所述电极组包括正极、负极和介于正极和负极之间的隔膜纸，其中，所述电解液为本发明提供的电解液。由于本发明只涉及对现有技术锂离子电池电解液的改进，因此对锂离子电池的其它组成和结构没有特别的限制。
例如，所述正极可以是本领域技术人员公知的各种正极，通常包括集电体及涂覆和/或填充在该集电体上的正极材料。所述集电体可以是本领域技术人员所公知的各种集电体，如铝箔、铜箔、镀镍钢带等，本发明选用铝箔作集电体。所述正极材料可以是本领域技术人员所公知的各种正极材料，通常包括正极活性物质、粘合剂和选择性含有的导电剂，所述正极活性物质可以选自锂离子电池常规的正极活性物质，如LixNi1-yCoO2(其中，0.9≤x≤1.1，0≤y≤1.0)、LimMn2-nBnO2(其中，B为过渡金属，0.9≤m≤1.1，0≤n≤1.0)、Li1+aMbMn2-bO4(其中，-0.1≤a≤0.2，0≤b≤1.0，M为锂、硼、镁、铝、钛、铬、铁、钴、镍、铜、锌、镓、钇、氟、碘、硫元素中的一种或几种)。
本发明所述的正极材料对粘合剂没有特别的限制，可以采用本领域已知的所有可用于锂离子电池的粘合剂。优选所述粘合剂为憎水性粘合剂与亲水性粘合剂的混合物。所述憎水性粘合剂与亲水性粘合剂的比例没有特别的限制，可以根据实际需要确定，例如，亲水性粘合剂与憎水性粘合剂的重量比例可以为0.3∶1-1∶1。所述粘合剂可以以水溶液或乳液形式使用，也可以以固体形式使用，优选以水溶液或乳液形式使用，此时对所述亲水性粘合剂溶液的浓度和所述憎水性粘合剂乳液的浓度没有特别的限制，可以根据所要制备的正极和负极浆料的拉浆涂布的粘度和可操作性的要求对该浓度进行灵活调整。例如，所述亲水性粘合剂溶液的浓度可以为0.5-4重量％，所述憎水性粘合剂乳液的浓度可以为10-80重量％。所述憎水性粘合剂可以为聚四氟乙烯、丁苯橡胶或者它们的混合物。所述亲水性粘合剂可以为羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、聚乙烯醇或者它们的混合物。所述粘合剂的含量为正极活性物质的0.01-8重量％，优选为1-5重量％。
本发明提供的正极材料还可以选择性地含有现有技术正极材料中通常所含有的导电剂。由于导电剂用于增加电极的导电性，降低电池的内阻，因此本发明优选含有导电剂。所述导电剂的含量和种类为本领域技术人员所公知，例如，以正极材料为基准，导电剂的含量一般为0-15重量％，优选为0-10重量％。所述导电剂可以选自导电碳黑、乙炔黑、镍粉、铜粉和导电石墨中的一种或几种。
负极的组成为本领域技术人员所公知，一般来说，负极包括集电体及涂覆和/或填充在集电体上的负极材料。所述集电体为本领域技术人员所公知，例如可以选自铝箔、铜箔、镀镍钢带、冲孔钢带中的一种或几种。所述负极活性材料为本领域技术人员所公知，它包括负极活性物质和粘合剂，所述负极活性物质可以选自锂离子电池常规的负极活性物质，如天然石墨、人造石墨、石油焦、有机裂解碳、中间相碳微球、碳纤维、锡合金、硅合金中的一种或几种。所述粘合剂可以选自锂离子电池常规的粘合剂，如聚乙烯醇、聚四氟乙烯、羟甲基纤维素(CMC)、丁苯橡胶(SBR)中的一种或几种。一般来说，所述粘合剂的含量为负极活性物质的0.5-8重量％，优选为2-5重量％。
本发明所述用于制备正极浆料和负极浆料的溶剂可以选自常规的溶剂，如可以选自N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、N，N-二乙基甲酰胺(DEF)、二甲亚砜(DMSO)、四氢呋喃(THF)以及水和醇类中的一种或几种。溶剂的用量使所述浆料能够涂覆到所述集电体上即可。一般来说，溶剂的用量为使浆液中正极活性物质的浓度为40-90重量％，优选为50-85重量％。
所述隔膜纸具有电绝缘性能和液体保持性能，设置于正极和负极之间，并与正极、负极和电解液一起密封在电池壳体中。所述隔膜纸可以是本领域通用的各种隔膜纸，比如由本领域人员在公知的各厂家生产的各生产牌号的改性聚乙烯毡、改性聚丙烯毡、超细玻璃纤维毡、维尼纶毡或尼龙毡与可湿性聚烯烃微孔膜经焊接或粘接而成的复合膜。
本发明提供的锂离子电池的制备方法，包括制备电池的正极和负极并将制备好的正极和负极之间设置隔膜，构成电极组，将该电极组容纳在电池壳体中，注入电解液，然后将电池壳体密闭，其中，所述电解液本发明提供的电解液。除了所述电解液按照本发明提供的方法制备、电解液注液过程按照本发明提供的方法进行之外，其它步骤为本领域技术人员所公知。一般来说，包括制备电池的正极和负极，并将制备好的正极和负极之间设置隔膜，构成电极组，将该电极组容纳在电池壳体中，注入电解液，密闭电池壳体，其中，所述电解液为本发明提供的电解液。
下面结合实施例对本发明做进一步的说明。
实施例1本实施例说明本发明提供的电解液及含有该电解液的电池和它们的制备方法。
(1)电解液的制备在210毫升乙烯碳酸酯∶乙基甲基碳酸酯∶二甲基碳酸酯＝1∶1∶1(体积比)的混合溶剂中，向其中添加11.2克添加剂(以添加剂的总量为基准，氟苯1.9重量％；1，3-丙烷磺内酯1.9重量％；联苯18.9重量％；环己基苯56.5重量％；叔戊基苯18.9重量％；丁二酸酐1.9重量％)，充分混合后，加入31.90克LiPF6配制成1.0摩尔/升的溶液，之后在真空条件下50℃加热12小时，得到添加剂含量为5.3重量％的电解液。
(2)正极的制备将90克聚偏二氟乙烯(阿托菲纳公司，761#PVDF)溶解在1350克N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)溶剂中制得粘合剂溶液，然后将事先混合均匀的2895克LiCoO2与90克乙炔黑粉末加入到上述溶液中，充分搅拌混合均匀制得正极浆料；用拉浆机将该正极浆料均匀地涂覆到厚20微米的铝箔两面，经过125℃真空加热干燥1小时，辊压，裁片制得550毫米(长)×43.8毫米(宽)×125微米(厚)的正极，每片正极上含有7.9-8.1克的LiCoO2。
(3)负极的制备将30克羟甲基纤维素(CMC)(江门量子高科公司商品，型号为CMC1500)和75克丁苯橡胶(SBR)胶乳(南通申华化学公司商品，牌号为TAIPOL1500E)溶解在1875克水中，搅拌均匀制得粘合剂溶液，将1395克石墨(SODIFF公司商品，牌号为DAG84)加入到该粘合剂溶液中，混合均匀制得负极浆料，用拉浆机均匀涂布到12微米的铜箔两面，经过125℃真空加热干燥1小时，辊压，裁片制得515毫米(长)×44.5毫米(宽)×125微米(厚)的负极，每片负极上含有3.8-4.1克的石墨。
(4)电池的装配将上述(2)得到的正极、(3)得到的负极用20微米聚丙烯隔膜卷绕成一个方型锂离子电池的电极组，并将该电极组纳入4毫米×34毫米×50毫米的方形电池铝壳中，装入电池壳中并进行焊接，注入上述(1)得到的电解液约2.8毫升，密封，制成043450A型锂离子二次电池，其设计容量为850毫安培小时。
实施例2-13按照实施例1的方法制备电解液和锂离子电池，不同的是加入的添加剂各个组分及其配比、添加剂的加入量、以电解液的总量为基准，添加剂在电解液中的含量以及电解液的加热温度和加热时间不同如下表1和表2所示。
表1
表2
对比例1本对比例说明现有技术的电解液及锂离子电池的制备方法。
按照实施例1的方法制备电解液添加剂和锂离子电池，不同的只是未添加任何添加剂。
对比例2本对比例说明现有技术的电解液及锂离子电池的制备方法。
按照实施例1的方法制备电解液添加剂和锂离子电池，不同的是添加6.34克固体粉末联苯和4.23克的环己基苯作为提高过充安全性能的添加剂，并使其以电解液为基准时，抗过充添加剂的浓度达到5.0重量％。
电池性能测试将实施例1-13和对比例1-2制备出的电池，进行化成激活电性能，化成后的电池电压不小于3.85伏。
(1)过充安全性测试在温度为16-30℃，相对湿度为20-85％的环境条件下，对实施例1-13和对比例1-2的电池进行过充安全性测试。测试方法如下清洁化成后的电池表面，将电池以850毫安放电至3.0伏。将恒流恒压源的输出电流调至过充测试所要求的电流值850毫安(1C)或2000毫安(2C)，输出电压调至5伏，用高温胶布将温度计的热电偶探头固定在电池侧面的中间处，将电池表面均匀包裹一层疏松的厚约12毫米的石棉并在包裹时将石棉压紧至6-7毫米厚，然后关闭恒流恒压源的电源，用导线连接好被测试电池、万用表以及恒流恒压源，放至安全柜中。打开恒流恒压源的电源，同时计时，对电池进行过充电，打开万用表测试电压变化；随时记录电池的温度、电压及电流的变化情况，同时观察电池是否发生漏液、裂口、冒烟、爆炸、起火现象，重点记录异常现象发生的时间及当时电池表面的最高温度。中止过充测试的条件包括电池表面温度达到200℃以上；电池爆炸或起火；过充电时电流下降至50毫安以下；电池电压达到指定电压，并且电池表面温度低于40℃。
符合上述中止测试条件的前提下，中止过充测试时，被测电池未发生所述异常现象如漏液、裂口、冒烟、爆炸、起火等，视为通过过充安全性测试，否则视为未通过。
测定结果如表3所示。
表3
从表3所示的结果可以看出，本发明提供的锂离子电池的过充安全性，明显好于不含添加剂的对比例1；与只含有抗过充添加剂的电解液的对比例2电池的过充安全性能水平相当。
(2)高温贮存稳定性测试对实施例1-13和对比例1-2制备的电池高温贮存稳定性，进行了测定。测定方法如下将化成后的电池用850毫安(1C)恒流充电至4.2伏之后，以4.2伏恒压充电，充电起始电流100毫安，充电截止电流20毫安。然后以850毫安放电至3.0伏，测定得到电池放电的初始容量，再将电池以850毫安(1C)再充电至4.2伏；取下电池，冷却30分钟后，如图1所示，用游标卡尺测试电池样品的中部测量点(5)检测电池厚度、内阻、电压；将电池放入85℃的烘烤箱中存放48小时；取出电池置常温30分钟后，测试电池存内阻、中部测量点(5)厚度、电压；将电池以850毫安(1C)放电至3伏，测定得到电池放电的贮存容量。再将电池用850毫安(1C)恒流充电至4.2伏；然后以850毫安放电至3.0伏，上述充放电过程反复3次，测定最后一次放电过程，得到电池放电的恢复容量。然后再将电池用850毫安(1C)恒流充电至4.2伏；取下电池常温放置30分钟后，测试电池的恢复内阻、恢复厚度。按下列公式计算自放电率、容量恢复率和内阻变化率自放电率＝(初始容量-贮存容量)/初始容量×100％容量恢复率＝恢复容量/初始容量×100％内阻变化率＝恢复内阻上升/初始内阻×100％85℃贮存48小时结果如表4所示。
表4
从表4所示的结果可以看出，本发明提供的锂离子电池85℃下贮存48小时后的稳定性远远高于对比例2，同时高于对比例1；说明本发明所提供添加剂电解液的电池的高温贮存稳定性很好。
(3)循环性能测试对实施例1-13和对比例1-2制备的电池容量，在常温、相对湿度25-85％环境条件下，进行了测定。测定方法如下首先，如图1所示，用游标卡尺分别测试化成后的电池样品的上部测量点(4)、中部测量点(5)和下部测量点(6)厚度。其中，所述上部测量点距盖板(1)5毫米，距侧边(2)17毫米；所述中部测量点距盖板(1)25毫米，距侧边(2)17毫米；所述下部测量点距底边(3)5毫米，距侧边(2)17毫米。然后使用BS-9300(R)二次电池性能检测装置进行测试，将化成后的电池用850毫安(1C)恒流充电至4.2伏之后，以4.2伏恒压充电，充电起始电流100毫安，充电截止电流20毫安。然后以850毫安放电至3.0伏，测定得到电池放电的初始容量。循环重复以850毫安(1C)恒流充电至4.2伏；再以850毫安(1C)放电至3.0伏的充放电过程，记录第10、30、60、100、150、200、250、350、400次的循环结束容量，并按下式计算电池容量保持率容量保持率＝循环结束容量/初始容量×100％。另外，在循环1o0次、200次、300次和400次后，用游标卡尺测量电池厚度，并计算电池厚度变化厚度变化(毫米)＝循环后电池厚度(毫米)-循环前电池厚度(毫米)。
容量保持率测定结果如表5所示。
表5
电池厚度测定结果如表6和表7所示。
表6
表7
从表5、表6、表7和图2所示的结果可以看出本发明提供的锂离子电池循环性能大大好于对比例2的电池，本发明所提供含混合添加剂电解液的电池，循环性能明显提高，经400次循环后容量仍能保持在80％以上；此外本发明所提供含混合添加剂电解液的电池循环前和过程中厚度增加幅度很小，而对比例2电池厚度增加相当大；对比例2电池的厚度增加幅度是本发明所提供电池厚度增加幅度的2倍左右。本发明提供的锂离子电池在容量保持率方面比对比例1的电池高；在电池厚度增加幅度方面，远小于对比例1。
综合以上电池性能测试的结果可以看出，使用本发明提供的含混合添加剂电解液的电池，电池的过充安全性能、高温贮存稳定性和循环性能同时得到提高，甚至明显改善。
权利要求
1.一种电解液，该电解液含有锂盐、有机溶剂和添加剂，其特征在于，所述添加剂包括卤代苯和/或其同系物、含有硫氧双键(S＝O)的有机物、联苯和/或其同系物、环己基苯和/或其同系物、叔碳烷基苯和环二酸酐和/或其同系物。
2.根据权利要求1所述的电解液，其中，以电解液的总量为基准，所述添加剂的含量为2-25重量％。
3.根据权利要求2所述的电解液，其中，以电解液的总量为基准，所述添加剂的含量为10-15重量％。
4.根据权利要求1所述的电解液，其中，以所述添加剂的总量为基准，所述卤代苯和/或其同系物的含量为0.3-95重量％；所述含有硫氧双键(S＝O)有机物的含量为0.1-95重量％；所述联苯和/或其同系物的含量为0.1-94重量％；所述环己基苯和/或其同系物的含量为0.3-95重量％；所述叔碳烷基苯的含量为0.3-96重量％；所述环二酸酐和/或其同系物的含量为0.1-94重量％。
5.根据权利要求4所述的电解液，其中，以所述添加剂的总量为基准，所述卤代苯和/或其同系物的含量为5-30重量％；所述含有硫氧双键(S＝O)的有机物的含量为12-37重量％；所述联苯和/或其同系物的含量为3-28重量％；所述环己基苯和/或其同系物的含量为6-36重量％；所述叔碳烷基苯的含量为5-40重量％；所述环二酸酐和/或其同系物的含量为7-30重量％。
6.根据权利要求1所述的电解液，其中，所述卤代苯和/或其同系物选自氟苯、氯苯、溴苯、卤代烷基苯和烷基卤代苯中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的电解液，其中，所述含有硫氧双键(S＝O)的有机物选自亚硫酸乙烯酯、亚硫酸丙烯酯、1，3丙烷磺内酯、二甲基亚硫酸酯、二乙基亚硫酸酯、二甲亚砜中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的电解液，其中，所述联苯和/或其同系物选自联苯、3-环己基联苯、三联苯、1，3-联苯环己胺中的一种或几种。
9.根据权利要求1所述的电解液，其中，所述环己基苯和/或其同系物选自1，3-双环己基苯和/或苯基环己烷。
10.根据权利要求1所述的电解液，其中，所述叔碳烷基苯选自叔丁基苯、叔戊基苯、叔己基苯中的一种或几种。
11.根据权利要求1所述的电解液，其中，所述环二酸酐和/或其同系物选自丁二酸酐、戊二酸酐、己二酸酐中的一种或几种。
12.权利要求1所述电解液的制备方法，该方法包括将锂盐、有机溶剂和添加剂混合，其中，所述添加剂包括卤代苯和/或其同系物、含有硫氧双键(S＝O)的有机物、联苯和/或其同系物、环己基苯和/或其同系物、叔碳烷基苯和环二酸酐和/或其同系物。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述锂盐、有机溶剂和添加剂的混合方式为先将所述添加剂加入到有机溶剂中充分混合，再加入锂盐。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，该方法还包括将所得混合物在真空条件下加热，加热的温度为45-70℃，加热的时间为10-20分钟。
15.根据权利要求12所述的方法，其中，以电解液的总量为基准，所述添加剂的含量为2-25重量％。
16.一种锂离子电池，该电池包括电极组和电解液，所述电极组包括正极、负极和介于正极与负极之间的隔膜纸，其中，所述电解液为权利要求1-11中任意一项所述的电解液。
17.权利要求16所述锂离子电池的制备方法，包括制备电池的正极和负极并将制备好的正极和负极之间设置隔膜，构成电极组，将该电极组容纳在电池壳体中，注入电解液，然后将电池壳体密闭，其中，所述电解液为权利要求1-11中任意一项所述的电解液。
全文摘要
一种电解液，该电解液包括锂盐、有机溶剂和添加剂，其中，所述添加剂包括卤代苯和/或其同系物、含有硫氧双键(S＝O)的有机物、联苯和/或其同系物、环己基苯和/或其同系物、叔碳烷基苯和环二酸酐和/或其同系物。使用本发明提供的含多种组分添加剂电解液的锂离子二次电池，电池的过充安全性能、高温贮存稳定性和循环寿命同时都得到提高。
文档编号H01M6/16GK1971999SQ20051012394
公开日2007年5月30日 申请日期2005年11月24日 优先权日2005年11月24日
发明者肖峰, 王明霞, 周贵树, 游华英 申请人:比亚迪股份有限公司