專利名稱：一種具有抗過充性能的非水電解質(zhì)溶液的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種具有抗過充性能的非水電解質(zhì)溶液，屬于材料技術領域。
背景技術：
鋰離子電池由于兼具高比能量和高比功率的顯著優(yōu)勢，被認為是最具發(fā)展?jié)摿Φ膭恿﹄姵伢w系。目前制約大容量鋰離子動力電池應用的最主要障礙是電池的安全性。鋰離子電池仍以液體電解質(zhì)為主，它的組成是閃點較低的碳酸酯類溶劑、六氟磷酸鋰鋰鹽以及其他添加劑組成，由于溶劑組分具有易燃易爆的特點，當電池在過充電、過放、或者一些極端的使用情況下容易產(chǎn)生安全隱患，發(fā)生起火甚至爆炸事件。當鋰離子電池過充時，由于電池電壓隨極化增大而迅速上升，勢必引發(fā)正極活性物質(zhì)結構的不可逆變化以及電解液的氧化分解，進而產(chǎn)生大量的氣體并放出大量的熱，致使電池內(nèi)壓和溫度急劇上升，存在爆炸、燃燒等不安全隱患，同時，處于過充狀態(tài)的碳負極表面也會因金屬鋰的沉積而降低其安全性。目前，鋰離子電池的過充電保護一般采用專用的過充電保護電路來實現(xiàn)。通過添加劑來實現(xiàn)電池的過充電保護，對于簡化電池制造工藝，降低電池生產(chǎn)成本具有極其重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種對鋰離子電池性能影響非常小、并且具有抗過充性能的非水電解質(zhì)溶液。為解決上述技術問題，本發(fā)明采用了以下的技術方案。所述的一種具有 抗過充性能的非水電解質(zhì)溶液，包括(A)鋰鹽，(B)碳酸酯類和/或醚類有機溶劑，其特點是還含有以下成份(C)過充安全添加劑和(D)其他功能添加齊U，其組成可以簡寫為A+ B + C + D ;其中(A)鋰鹽在此電解質(zhì)溶液中的摩爾濃度范圍是
0.001 - 2摩爾/升，(C)過充安全添加劑在此電解質(zhì)溶液中所占的質(zhì)量比例范圍是0.01%-30%, (D)其他功能添加劑在此電解質(zhì)溶液中的摩爾濃度范圍是0-0. 5摩爾/升；所述的(C)過充安全添加劑選自具有以下結構式的化合物中的一種或者多種共存
權利要求
1.一種具有抗過充性能的非水電解質(zhì)溶液，包括(A)鋰鹽，(B)碳酸酯類和/或醚類有機溶劑，其特征在于還含有以下成份(C)過充安全添加劑和(D)其他功能添加劑，其組成可以簡寫為A+ B + C + D ;其中(A)鋰鹽在此電解質(zhì)溶液中的摩爾濃度范圍是0. OOl - 2摩爾/升，(C)過充安全添加劑在此電解質(zhì)溶液中所占的質(zhì)量比例范圍是0. 01% - 30%，(D)其他功能添加劑在此電解質(zhì)溶液中的摩爾濃度范圍是0-0. 5摩爾/升；所述的(C)過充安全添加劑選自具有以下結構式的化合物中的一種或者多種共存
2.根據(jù)權利要求1所述的一種具有抗過充性能的非水電解質(zhì)溶液，其特征在于所述的(C)過充安全添加劑優(yōu)選自下面化合物中的至少一種或者兩者共存
3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種具有抗過充性能的非水電解質(zhì)溶液，其特征在于所述的(A)鋰鹽為具有如下分子式的化合物中的一種或幾種共存LiBF4,LiPF6, LiAsF6, LiClO4, LiN(SO2CF3)2, LiN(SO2C2F5)2, LiSO3CF3, LiC2O4BC2O4, LiF2BC2O4,LiBFa[ (C6Fx (CnFmH(2n+1_m))yH(5_x_y))](4_a)，其中 a=0、l、2、3，x=0、1、2、3、4、5，y=0、1、2、3、4、5，n、m 為大于等于零的整數(shù)，和 LiPFJ (C6Fs (CpFqH(2p+1_q)) tH(5_s_t)) ] (6_b)，其中 b=0、1、2、3、4、5，s=0、l、2、3、4、5，t=0、l、2、3、4、5，p、q 為大于等于零的整數(shù)，2n+l-m、5_x-y、2p+l-q、5-s-t均為大于等于零的整數(shù)。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的一種具有抗過充性能的非水電解質(zhì)溶液，其特征在于所述的(B)碳酸酯類有機溶劑為環(huán)狀的碳酸酯類和/或鏈狀碳酸酯類化合物；所述的醚類有機溶劑選自四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃、1，3_ 二氧環(huán)戊烷、二甲氧甲烷、1，2_ 二甲氧乙烷和二甘醇二甲醚中的至少一種。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種具有抗過充性能的非水電解質(zhì)溶液，其特征在于所述的環(huán)狀的碳酸酯類化合物選自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、Y-丁內(nèi)酯和碳酸亞丁酯中的至少一種；所述的鏈狀碳酸酯類化合物選自碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、碳酸甲基乙基酯、以及碳數(shù)為3-8的直鏈或支鏈脂肪單醇與碳酸合成的碳酸酯衍生物中的至少一種。
6.根據(jù)權利要求1或2所述的一種具有抗過充性能的非水電解質(zhì)溶液，其特征在于所述的(D)其他功能添加劑是下列化合物中的至少一種聯(lián)苯，碳酸亞乙烯酯，碳酸乙烯亞乙酯，氟代碳酸乙烯酯，1-3丙烷磺內(nèi)酯，1，4-丁磺酸內(nèi)酯，1-3- (1-丙烯)磺內(nèi)酯，琥珀酸酐，亞硫酸乙烯酯，硫酸乙烯酯，乙烯基亞硫酸乙烯酯，環(huán)己基苯，叔丁基苯，叔戊基苯和丁二氰。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有抗過充性能的非水電解質(zhì)溶液，所述的電解質(zhì)溶液由以下成份組成(A)鋰鹽，(B)碳酸酯類和/或醚類有機溶劑，(C)過充安全添加劑和(D)其他功能添加劑，其組成可以簡寫為A+B+C+D；其中(A)鋰鹽在此電解質(zhì)溶液中的摩爾濃度范圍是0.001-2摩爾/升，(C)防過充添加劑在此電解質(zhì)溶液中所占的質(zhì)量比例范圍是0.01%–30%，(D)其他功能添加劑在此電解質(zhì)溶液中的摩爾濃度范圍是0-0.5摩爾/升；上述的電解質(zhì)溶液可應用在鋰一次電池、以及鋰離子電池中。
文檔編號H01M10/0567GK103066327SQ20111031979
公開日2013年4月24日 申請日期2011年10月20日 優(yōu)先權日2011年10月20日
發(fā)明者甘朝倫, 錢臻程, 袁翔云, 李立飛, 陳曉琴, 李懷明, 王婷婷 申請人:張家港市國泰華榮化工新材料有限公司