一种高安全阻燃锂离子电池电解液的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及裡离子电池及其电解液
【背景技术】
[0002] 裡离子电池由于其能量高，环保无污染，循环寿命长等独特的优点，已经引起了全 世界科技领域的极大关注，特别是新能源领域，裡离子电池在电动汽车、混合动力汽车、储 能和移动电源等动力能源上已经有了应用，并正在快速发展，运些都给裡离子电池的发展 注入了更大的动力，提出了更高的要求。
[0003] 为了解决现在各种汽车尾气排放给环境带来的污染问题，新能源领域目前特别关 注直流电源在运方面的应用，裡离子电池是其中之一。现在应用在电动汽车，混合动力汽车 上的裡离子电池有固体裡离子电池、凝胶聚合物裡离子电池和液体裡离子电池，固体裡离 子电池和凝胶聚合物裡离子电池安全性最好，但它的电导率低和难于制作等问题仍然是它 广范应用的瓶径。目前在运一领域应用最好的是液体裡离子电池。但液体裡离子电池也有 难W克服的问题，运就是它的安全性，因为液体裡离子电池是由有机溶剂组成，有机溶剂都 具有可燃性，电池的正极是含裡化合物，在电池使用过程中，一旦正极被氧化，负极的裡离 子脱嵌受到影响，电池遭到破坏，就很可能起火燃烧或爆炸。阻燃裡离子电池电解液和高安 全裡离子电池电解液能够解决运个问题，且都有相关专利报导。
[0004] 专利CN201210347143通过加入憐系有机阻燃剂和加入能抑制阻燃剂劣化电解 液电化学性能的添加剂，使电解液具有阻燃或不燃性能，并提高了电解液的安全性。专利 CN201110235884. 5和专利CN200980129634. 4都通过加入含氣酸提高电池的安全性，同时 改善电池的循环性能。
【发明内容】
阳0化]为了提高电解液的阻燃性和安全性，本发明提供了一种安全阻燃裡离子电池电解 液，该电解液含有电解质裡盐、多种环状碳酸醋、线性碳酸醋、成膜添加剂、阻燃添加剂等。 其中成膜添加剂添加量为电解液总重的0. 1-3 %，阻燃添加剂包括憐系和面系，阻燃添加剂 总加入量为1-25%，采用本发明制备的电解液具有好的循环性能和安全难燃性能。
[0006] 所述电解质裡盐为六氣憐酸裡、四氣棚酸裡、双草酸棚酸裡、二氣草酸棚酸裡、双 =氣甲基横酷亚胺裡、双（氣横酷）亚胺裡中的一种或多种，电解质裡盐的优选加入量为 1-1. 5mol/L。
[0007] 所述环状碳酸醋至少包括碳酸乙締醋、碳酸丙締醋、面代碳酸乙締醋等环状碳酸 醋中的一种或多种；所述线性碳酸醋至少包括碳酸二甲醋、碳酸二乙醋、碳酸甲乙醋等线性 碳酸醋中的一种或多种。
[0008] 所述成膜添加剂至少包括一种成膜添加剂碳酸亚乙締醋，添加量优选1-3%。
[0009] 所述憐系阻燃添加剂为憐酸=甲醋、憐酸=下醋、甲基麟酸二甲醋等憐系阻燃剂 中的一种，优选添加量为1-5%。
[0010] 所述面系阻燃添加剂是氣酸，沸点> 90°c，优选添加量为电解液总量的3-20%。 氣酸Fl分子式为C&H4O 氣酸F2分子式为CyFi^O氣酸F3分子式为CiiFi化2〇 氣酸F4分子式为CisFi^gO 发明效果
[0011] 本发明的特点是同时采用憐系阻燃剂和面系阻燃剂，共同作用降低裡离子电池的 可燃性，两种类型添加剂联合使用，克服了单一添加剂因加入量过多而带来的负面影响，不 仅提高了电池的安全性，也保证了电池具有良好的循环性能。 具体实施例 阳〇1引 实施例1 在水分含量<IOppm的干燥手套箱中配制电解液，有机溶剂的配比是碳酸乙締醋/碳 酸甲乙醋/碳酸二甲醋=1/1/1(质量比），碳酸亚乙締醋的含量是电解液总重量的3%，阻 燃添加剂甲基麟酸二甲醋含量是电解液总重量的3%，氣酸添加剂Fl含量是电解液总量的 10%，电解质裡盐六氣憐酸裡含量为Imol/L。 阳〇1引 对比例1 在水分含量<IOppm的干燥手套箱中配制电解液，有机溶剂的配比是碳酸乙締醋/碳 酸甲乙醋/碳酸二甲醋=1/1/1(质量比），碳酸亚乙締醋的含量是电解液总重量的3%，不 含阻燃添加剂，电解质裡盐六氣憐酸裡含量为Imol/L。
[0014] 实施例2 在水分含量<IOppm的干燥手套箱中配制电解液，有机溶剂的配比是碳酸乙締醋/碳 酸甲乙醋/碳酸二乙醋=1/1/1(质量比），碳酸亚乙締醋含量是电解液总重量的3%，阻燃 添加剂憐酸=甲醋含量是电解液总量的3%，氣酸添加剂Fl含量是电解液总量的10%，电 解质裡盐六氣憐酸裡含量为Imol/L。 阳〇1引对比例2 在水分含量<IOppm的干燥手套箱中配制电解液，有机溶剂的配比是碳酸乙締醋/碳 酸甲乙醋/碳酸二乙醋=1/1/1(质量比），碳酸亚乙締醋含量是电解液总重量的3%，不含 阻燃添加剂，电解质裡盐六氣憐酸裡含量为Imol/L。
[0016] 实施例3 在水分含量<IOppm的干燥手套箱中配制电解液，有机溶剂的配比是碳酸乙締醋/碳 酸甲乙醋/碳酸二乙醋=3/5/2 (质量比），碳酸亚乙締醋含量是电解液总重量的2%，阻燃 添加剂憐酸=甲醋含量是电解液总量的3%，氣酸添加剂F2含量是电解液总量的10%，电 解质裡盐六氣憐酸裡含量为Imol/L。
[0017] 对比例3 在水分含量<IOppm的干燥手套箱中配制电解液，有机溶剂的配比是碳酸乙締醋/碳 酸甲乙醋/碳酸二乙醋=3/5/2 (质量比），碳酸亚乙締醋含量是电解液总重量的2%，阻燃 添加剂憐酸S甲醋含量是电解液总量的3%，电解质裡盐六氣憐酸裡含量为Imol/L。 阳0化]对比例4 在水分含量<IOppm的干燥手套箱中配制电解液，有机溶剂的配比是碳酸乙締醋/碳 酸甲乙醋/碳酸二乙醋=3/5/2 (质量比），碳酸亚乙締醋含量是电解液总重量的2 %，不含 阻燃添加剂，电解质裡盐六氣憐酸裡含量为Imol/L。
[0019] 实施例4 在水分含量<IOppm的干燥手套箱中配制电解液，有机溶剂的配比是碳酸乙締醋/碳 酸甲乙醋/碳酸二乙醋/碳酸丙締醋=3/4/2/1 (质量比），碳酸亚乙締醋含量是电解液总 重量的2%，阻燃添加剂甲基麟酸二甲醋含量是电解液总量的3 %，氣酸添加剂F2含量是电 解液总量的10%，电解质裡盐六氣憐酸裡含量为Imol/L。
[0020] 对比例5 在水分含量<IOppm的干燥手套箱中配制电解液，有机溶剂的配比是碳酸乙締醋/碳 酸甲乙醋/碳酸二乙醋/碳酸丙締醋=3/4/2/1 (质量比），碳酸亚乙締醋含量是电解液总 重量的2%，阻燃添加剂甲基麟酸二甲醋含量是电解液总量的3%，电解质裡盐六氣憐酸裡 含量为Imol/L。 阳OW 对比例6 在水分含量<IOppm的干燥手套箱中配制电解液，有机溶剂的配比是碳酸乙締醋/碳 酸甲乙醋/碳酸二乙醋/碳酸丙締醋=3/4/2/1 (质量比），碳酸亚乙締醋含量是电解液总 重量的2%，不含阻燃添加剂，电解质裡盐六氣憐酸裡含量为Imol/L。
[0022] 将W上电解液采用完全相同的条件制成电忍、电忍组，采用完全相同的条件对单 体电忍进行循环性能测试，并对电忍和电忍组的安全性能测试。
[0023] W上所述各实施例，并不能限制本专利的发明范围，凡直接或间接使用本发明专 利，均在本发明保护的范围之内。
【主权项】
1. 一种高安全阻燃锂离子电池电解液，其特征在于电解液含有电解质锂盐，多种环 状碳酸酯、线性碳酸酯、成膜添加剂和阻燃添加剂，成膜添加剂添加量为电解液总重的 0. 1-3%，阻燃添加剂包括磷系和卤系，阻燃添加剂总加入量为1-25%。2. 如权利要求1所述的高安全阻燃锂离子电池电解液，其特征在于所述电解质锂盐为 六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、双草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂、双（氟 磺酰）亚胺锂中的一种或多种，电解质锂盐的优选加入量为1-1. 5mol/L。3. 如权利要求1所述的高安全阻燃锂离子电池电解液，其特征在于所述环状碳酸酯至 少包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、卤代碳酸乙烯酯等环状碳酸酯中的一种或多种；所述线性 碳酸酯至少包括碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯等线性碳酸酯中的一种或多种。4. 如权利要求1所述的高安全阻燃锂离子电池电解液，其特征在于所述成膜添加剂至 少包括一种成膜添加剂碳酸亚乙烯酯，添加量优选1-3%。5. 如权利要求1所述的高安全阻燃锂离子电池电解液，其特征在于所述磷系阻燃添 加剂为磷酸三甲酯、磷酸三丁酯、甲基膦酸二甲酯等磷系阻燃剂中的一种，优选添加量为 1-5 % 〇6. 如权利要求1所述高安全阻燃锂离子电池电解液，其特征在于所述卤系阻燃添加剂 是氟醚，沸点> 90°C，分子式为C5FsH40、C7F12H40、CnF13H120、C13F13H160中的一种，优选添加量 为电解液总量的3-20%。
【专利摘要】本发明提供了一种高安全阻燃锂离子电池电解液，该电解液含有电解质锂盐、多种环状碳酸酯、线性碳酸酯、成膜添加剂、阻燃添加剂，成膜添加剂添加量为电解液总重的0.1-3％，阻燃添加剂包括磷系和卤系，阻燃添加剂总加入量为1-25％，采用本发明制备的电解液具有好的循环性能和安全难燃性能。
【IPC分类】H01M10/0567
【公开号】CN105322228
【申请号】CN201510016823
【发明人】李铁军, 鲍丽华, 李思洋, 林晓忠, 肖徽立, 蔡洁佳
【申请人】汕头市金光高科有限公司
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2015年1月10日