专利名称：锂离子电池及其电解液的制作方法
技术领域：
本发明属于锂离子电池领域，更具体地说，本发明涉及一种锂离子电池及其电解液。
背景技术：
与其它可充电电池相比，锂离子电池具有能量密度高、电压高、循环寿命长等优点，因此在各领域得到了广泛的应用。目前，商业化的锂离子电池电解液是通过将LiPF6溶解在碳酸酯中制备而成的，但碳酸酯是一类易燃化学品，这也就意味着上述锂离子电池在使用过程中存在着安全隐患，特别是在大规模的应用中将会引起严重的后果，以致于安全性能成为了制约锂离子电池在动力电池组以及储能方面应用的关键因素之一。为了解决锂离子电池的电解液溶剂具有可燃性带来的安全隐患，目前主要是从改善电解液方面着手，其中常用的方法是在电解液中添加阻燃剂，以使电解液不易燃烧。现有技术中关于阻燃剂的研究主要包括有氟化醚、离子液体和机磷化合物等，然而，这些阻燃剂在锂离子电池体系中的应用都不够理想，各自存在不同的缺点:1、氟化醚与离子液体不仅价格昂贵，而且与电池的兼容性差，会降低电池的性能；2、有机磷化合物虽然因具有阻燃性强、介电常数高、价格便宜等优点而适合作为锂离子电池的阻燃剂或共溶剂使用，但是其与石墨负极的兼容性差，电解液可燃性的降低要以牺牲电池性能为代价，至少现有研究中尝试过的磷酸三甲酯、乙氧基单元的磷酸酯以及一种或一种以上磷酸酯的组合等都存在上述问题。有鉴于此，确有必要提供一种新型的锂离子电池电解液，以改善锂离子电池的安全性能而不降低电池的其他性能。
发明内容
本发明的目的在于:提供一种具有较高安全性能的锂离子电池及其电解液，同时有效解决电解液与隔离膜的浸润性问题及与电极材料的兼容性问题。为了实现上述发明目的，发明人经潜心研究，发现了一类具有阻燃特性、且与隔离膜和电极材料都具有较好兼容性的化合物。根据研究结果，本发明提供了一种锂离子电池电解液，其中含有锂盐和非水有机溶剂，所述非水有机溶剂中含有具有以下结构式的膦酰二氟类化合物，
权利要求
1.一种锂离子电池电解液，其中含有锂盐和非水有机溶剂，其特征在于:所述非水有机溶剂中含有具有以下结构式的膦酰二氟类化合物，
2.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液，其特征在于:所述膦酰二氟类化合物在非水有机溶剂中的重量百分含量为5°/Γ30%。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液，其特征在于:所述非水有机溶剂中还含有环状碳酸酯和链状碳酸酯。
4.根据权利要求3所述的锂离子电池电解液，其特征在于:所述环状碳酸酯和链状碳酸酯选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸丁烯酯、二乙基碳酸酯、二丙基碳酸酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、乙酸乙酯、Y-丁基内酯、甲酸丙酯、乙酸丙酯中的一种或几种的组合。
5.根据权利要求3所述的锂离子电池电解液，其特征在于:所述非水有机溶剂中优选含有碳酸丙烯酯。
6.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液，其特征在于:所述锂盐选自LiPF6、LiBF4、LiBOB, LiClO4' LiAsF6, LiN(CxF2x+1S02) (CyF2y+1S02)、LiCF3SO3' Li (CF3SO2) 2N 中的一种或几种的组合，其中，LiN(CxF2x+1S02) (CyF2y+1S02)的 x，y 为自然数。
7.根据权利要求6所述的锂离子电池电解液，其特征在于:所述锂盐的浓度为0.7mol/L L 5mol/L。
8.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液，其特征在于:所述非水有机溶剂中还含有碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、1，3-丙磺酸内酯、硫酸乙烯酯、硫酸丙烯酯、亚硫酸乙烯酯、亚硫酸丙烯酯、1，3- (1-丙烯_)磺内酯、丁二腈、己二腈、环丁砜、环丁烯砜和氟苯中的一种或其组合。
9.根据权利要求8所述的锂离子电池电解液，其特征在于:所述非水有机溶剂中优选还含有氟代碳酸乙烯酯、1，3-丙磺酸内酯、碳酸亚乙酯、己二腈、丁二腈中的一种或几种的组合。
10.一种锂离子电池，其包括正极片、负极片、间隔于正极片和负极片之间的隔离膜，以及电解液，其特征在于:所述电解液为权利要求1-9中任意一项所述的锂离子电池电解液。
全文摘要
本发明公开了一种锂离子电池及其电解液，所述电解液中含有锂盐和非水有机溶剂，所述非水有机溶剂中含有膦酰二氟类化合物。相对于现有技术，本发明的锂离子电池电解液不仅具有阻燃甚至完全不燃性，而且与电极材料具有很好的兼容性，同时还能够提高对隔离膜的润湿性，因此使用本发明电解液制作的锂离子电池，既具有较高的安全性能，又具有很好的充放电循环性能，使用寿命得到了有效延长。
文档编号H01M10/0569GK103178300SQ201310047249
公开日2013年6月26日 申请日期2013年2月5日 优先权日2013年2月5日
发明者王阿忠, 付成华, 赵丰刚, 储春波, 叶士特 申请人:宁德新能源科技有限公司