专利名称：锂离子电池电解液及其添加剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种锂离子电池技术领域，特别是涉及一种锂离子电池电 解液的添加剂以及含有该添加剂的锂离子电池电解液。
背景技术：
锂离子电池自90年代实现规模化生产以来，以传统的二次电池(例如 铅酸电池，镍氢电池和镍镉电池等)不能比拟的优越电化学性能和外形加 工的多样性，迅速占领了市场，发展迅猛。目前，锂离子电池已经广泛应 用于手机、笔记本电脑、PDA、摄像机、数码相机、移动DVD、 MP3和 MP4等电子产品中，在电动工具、电动自行车和电动汽车等应用领域也发 挥着越来越重要的作用。近年来，锂离子电池的基础研究和应用研究已经 成为国际电化学研究的热点之一 。
随着技术的快速发展以及市场需求的多样性，人们对电子产品的的电 源也提出了更多要求，例如更薄，更轻，外形更多样化，更高的体积能量 密度和质量能量密度，更高的安全性，更高的功率等。现在一个研究的热 点是如何在提高容量的同时，又改善电池安全性(例如过充性能)。电池在 过充时，锂离子从正极材料中过量的脱出，沉积到负极，在负极中又过量 的嵌入，这种状况的必然结果是正负材料都处于热不稳定状态，会发生一 些快速的放热反应，例如有机溶剂的分解，和热失控，严重的影响电池的 安全性能。
电解液是锂离子电池的重要组成部分之一，它的性能直接影响电池的 性能。开发具有优异过充安全性能的电解液，是研究人员面临的一个重要 课题。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种能够提高锂离子电池 电解液的过充安全性能及循环性能的电解液添加剂。
本发明的另 一 目的在于提供含有上述添加剂、具有优异的过充安全性 能及良好的循环性能的锂离子电池电解液。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案本发明公开了 一种锂离子电池电解液的添加剂，所述添加剂含有氯甲苯。
优选的，氯甲苯在所述添加剂中的重量百分含量为50% 95%。 在本发明优选的实施方式中，所述添加剂还含有碳酸亚乙烯酯(VC)。 本发明还公开了含有上述添加剂的锂离子电池电解液。
所述电解液还含有电解质以及非水有机溶剂，所述添加剂总量占非水 有机溶剂总质量的5% 10%。
优选的，所述电解质含有LiPF6及LiBF4中的一种或两种，并且两者 在电解液中的总浓度为0.2 2摩尔/升，优选为0.8 1.2摩尔/升。
所述非水有机溶剂由环状和链状碳酸酯组成。
优选的，所述非水有机溶剂为选自以下环状碳酸酯中至少一种以及以 下链状碳酸酯中至少一种的混合物，
环状碳酸酯碳酸亚乙酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC);
链状碳酸酯碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二甲酯(DMC)以及碳酸二乙酯 (DEC);
并且，其中环状碳酸酯占全部非水有机溶剂的体积百分含量为20% 25%。
由于采用了以上技术方案，使本发明具备的有益效果在于 '
本发明通过选用特定的添加剂、以及含有该添加剂的特定电解液，用 于制备锂离子电池时，能够使电池具有优异的过充安全性能，同时具有较
好的循环性能，300次循环后容量保持率大于85%。
图1、 2、 3是实施例1、 2、 3实验电池的过充曲线； 图4是比较例1实验电池的过充曲线； 图5是实施例2实验电池的300次循环曲线。
具体实施例方式
本发明提供一种锂离子电池用电解液添加剂，及含该种添加剂的电解液。
本发明的添加剂含有氯甲苯，所述氯甲苯可以从具以下结构的邻、间、 对三种氯甲苯中单独选用，也可以混合选用，混合选用时，每种氯甲苯的比例不受限制，任意比例混合即可c
<formula>formula see original document page 5</formula>邻氯甲苯
,甲苯与碳酸亚乙烯酯(vc)
'95%。
', v 、a 对氯甲苯 间氯甲苯 在本发明优选的实施方式中，添加剂由』 组成，其中，氯甲苯的重量百分含量为50%-
本发明的电解液除上述添加剂外，还包括锂盐电解质、由环状和链状 碳酸酯组成的非水有机溶剂。添加剂总量占非水有机溶剂总质量的5.0% 10%。
非水有机溶剂优选由碳酸甲乙酯(EMC)及碳酸亚乙酯(EC)组成。 利用本发明的电解液，同时满足正极为能可逆嵌入和脱出锂离子的正 极材料，负极为能可逆嵌入和脱出锂离子的负极材料，由此制备出的锂离 子电池具有优异的过充安全性能，同时具有较好的循环性能。
下面通过具体的实施例对本发明做进一步详细的描述。 实施例1
在BRAUN手套箱中配制电解液，手套箱中充满纯度为99.99M的氩气， 手套箱中水分控制在^5ppm，温度在室温。将70克EMC、 30克EC， 1.0 克VC， 4.0克氯甲苯均匀混合，然后加入LiPF6充分混合，使之形成1 .Omol/L 的LiPF6溶液。
在BRAUN手套箱中配制电解液，手套箱中充满纯度为99.99%的氩气， 手套箱中水分控制在^5ppm，温度在室温。将70克EMC、 30克EC， 1.0 克VC， 6.5克氯甲苯均匀混合，然后加入LiPF6充分混合，使之形成1 .Omol/L 的LiPF6溶液。
实施例3
在BRAUN手套箱中配制电解液，手套箱中充满纯度为99.99%的氩气， 手套箱中水分控制在2ppm，温度在室温。将70克EMC、 30克EC， 1.0克VC，9.0克氯甲苯均匀混合，然后加入LiPF6充分混合，使之形成1.0mol/L 的UPF6溶液。
比较例1
在BRAUN手套箱中配制电解液，手套箱中充满纯度为99.99%的氩气， 手套箱中水分控制在《ppm，温度在室温。将70克EMC、 30克EC， 1.0 克VC均匀混合，然后加入LiPF6充分混合，使之形成1.0mol/L的LiPF6溶液。
实验例
正、负极片制造按液态电解质锂离子电池正负极片正常生产工艺进行。 正极片采用LiCo02为正极材料、聚偏氟乙烯(PVDF)溶解于N-甲基吡 咯烷酮(NMP)为粘接剂，正极组成质量比为LiCo02 : SuperP(导电剂) PVDF : NMP=100: 2.5: 2.5: 45。涂布烘干正极浆料，制得正极片。负 极材料选用贝特瑞天然石墨，聚偏氟乙烯(PVDF)溶解于N-甲基吡咯烷 酮(NMP)为粘接剂，气相沉积碳纳米纤维(VGCF)和SP为导电剂，制得 负极浆料，然后用间歇涂布机将负极浆料双面涂布于铜箔上，烘干后即得 到负极片。将上述正、负极片和隔膜纸(单层隔膜)依型号423450A电池 所要求尺寸分切，然后依次焊极耳、烘片、巻绕、装壳、干燥，制备423450A 型号的未注液半成品电池待用。
分别将上述各实施例和对比例所得电解液注入上述半成品电池，然后 陈化、预充化成、封口、检测分容，得到实施例实验电池和对比例实验电 池。
按常规方法对实施例及对比例实验电池进行过充实验，结果如图1至 图4所示。
在温度25。C士2。C、相对湿度45% 75%、大气压力86KPa 106KPa 的条件下对实施例2实验电池进行循环性能测试，测试步骤为a、 1C恒 流放电到3.0V; b、 1C恒流充电到4.2V，然后4.2V恒压充电到电流小于 10mA，静置5min; c、 1C恒流放电到3.0V，静置5min; d、循环步骤b 到歩骤c，循环次数为300次。结果见图5所示。以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说
明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术 领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若 千简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种锂离子电池电解液的添加剂，其特征在于所述添加剂含有氯甲苯。
2、 根据权利要求1所述的一种锂离子电池电解液的添加剂，其特征在 于氯甲苯在所述添加剂中的重量百分含量为50% 95%。
3、 根据权利要求2所述的一种锂离子电池电解液的添加剂，其特征在 于所述添加剂还含有碳酸亚乙烯酯(VC)。
4、 含有权利要求1 3任意一项所述的添加剂的锂离子电池电解液。
5、 根据权利要求4所述的电解液，其特征在于所述电解液还含有电解质以及非水有机溶剂，所述添加剂总量占非水有机溶剂总质量的5% 10%。
6、 根据权利要求5所述的电解液，其特征在于所述电解质含有LiPF6 及LiBF4中的一种或两种，并且两者在电解液中的总浓度为0.2 2摩尔/ 升。
7、 根据权利要求6所述的电解液，其特征在于所述LiPF6及LiBl、 在电解液中的总浓度为0.8 1.2摩尔/升。
8、 根据权利要求5 7任意一项所述的电解液，其特征在于所述非 水有机溶剂由环状和链状碳酸酯组成。
9、 根据权利要求8所述的电解液，其特征在于所述非水有机溶剂为 选自以下环状碳酸酯中至少一种以及以下链状碳酸酯中至少一种的混合环状碳酸酯链状碳酸酯 (DEC);并且，其中25%。:碳酸亚乙酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC);:碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二甲酯(DMC)以及碳酸二乙酯 环状碳酸酯占全部非水有机溶剂的体积百分含量为20%
全文摘要
本发明公开了一种锂离子电池电解液的添加剂，所述添加剂含有氯甲苯。本发明还公开了含有上述添加剂的锂离子电池电解液。本发明添加剂及电解液，用于制备锂离子电池时，能够使电池具有优异的过充安全性能，同时具有较好的循环性能，300次循环后容量保持率大于85％。
文档编号H01M10/056GK101685881SQ20081021657
公开日2010年3月31日 申请日期2008年9月27日 优先权日2008年9月27日
发明者刘艳丽, 宋善林, 辉 陈 申请人:深圳市比克电池有限公司