專利名稱：阻燃型長(zhǎng)壽命電解液以及使用其的鋰離子電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及二次電池技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種提高鋰離子電池的阻燃性，倍率性能以及循環(huán)壽命的非水性電解液。
背景技術(shù)：
鋰離子電池自1990由日本Sony公司開發(fā)商業(yè)化以來(lái)將近有20多年的歷史。由于其具有更高的體積比能量、重量比能量和良好的環(huán)保性，正逐步取代傳統(tǒng)的鉛酸電池、鎳鎘和鎳氫電池，而廣泛使用于手機(jī)、筆記本電腦等便攜式3C電子設(shè)備中，迅速占領(lǐng)了很大的市場(chǎng)并迅猛發(fā)展。此外，鋰離子電池用于電動(dòng)工具和電動(dòng)自行車以及混動(dòng)，電動(dòng)汽車的開 發(fā)是一個(gè)近年來(lái)各國(guó)投資力度非常大的產(chǎn)業(yè)，該領(lǐng)域的開發(fā)成功可以緩解日益緊張的石油資源，因此有著很高的國(guó)際經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略意義。除了要求更低的價(jià)格之外，追求更高的能量密度和循環(huán)壽命以及安全性成為改進(jìn)這些化學(xué)電源產(chǎn)品的強(qiáng)有力的驅(qū)動(dòng)力，鋰離子電池主要由正負(fù)極片，隔膜，電解液以及電池外殼組成。其中，電解液作為鋰離子電池的“血液”，對(duì)電池的性能發(fā)揮影響非常大。組成合適(鹽，溶劑及添加劑的選擇和用量)的電解液能夠有效協(xié)助電池正負(fù)極活性材料性能發(fā)揮以及提升整個(gè)鋰離子電池的電化學(xué)性能，其中包括正負(fù)極材料首次充放電效率，放電的平臺(tái)時(shí)間，循環(huán)壽命，容量保持，高低溫性能,安全性能，以及倍率放電特性等等。通常在鋰離子電池首次充放電的過(guò)程中，電解液中的某些組分(溶劑或是添加劑)發(fā)生還原分解并且產(chǎn)物沉積在負(fù)極材料石墨的表面形成固體電解質(zhì)界面膜(SEI)。良好而致密的界面保護(hù)膜能夠有效緩解電解液的分解，從而減少電池的不可逆容量并改善其循環(huán)性能。目前由于動(dòng)力鋰離子電池在運(yùn)輸系統(tǒng)中的加大應(yīng)用使得人們迫切重視電池的使用安全性能，安全性是開發(fā)應(yīng)用高性能鋰離子電池首先要考慮的關(guān)鍵問(wèn)題。為此人們嘗試各種方法來(lái)改善電池的安全性能。目前通常使用的方法可以劃分兩類一是使用具有低燃性或難燃性的溶劑，如鹵素溶劑或離子液體；另一方法是使用塑料加工中通常用到的阻燃性添加劑，如含磷類的化合物。前者由于使用量大，價(jià)格高的因素或是溶劑粘度大等問(wèn)題通常難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。后者方法由于添加量小，作用效率高而得到普遍應(yīng)用。代表性的含磷類阻燃劑有磷酸三甲酯(TMP)、磷酸三乙酯(TEP)、磷酸三(2-氯丙基)酯(TCPP)、磷酸三(2-氯乙基)酯(TCEP)、磷酸三(2，3-二氯丙基)(TDCPP )、磷酸三苯酯(TPP)等等。但是這些添力口劑提高了電解液的熱穩(wěn)定性是以犧牲電池的電化學(xué)性能為代價(jià)的。例如TMP具有良好的氧化穩(wěn)定性，但是其還原穩(wěn)定性差，其在I. 3V(vsLi/Li+)還原發(fā)生分解，分解的TMP不僅破壞已經(jīng)由諸如VC等成膜添加劑在負(fù)極石墨上生成的SEI膜，而且其分解成分會(huì)插入石墨層間導(dǎo)致石墨結(jié)構(gòu)的坍塌而使電池循環(huán)壽命降低。當(dāng)還原電位降至I. IV(vs Li/Li+)時(shí)，同時(shí)會(huì)有大量氣體(甲燒，乙烯)產(chǎn)生Non-flammable electrolytes based on trimethylphosphate solvent for lithium ion batteries，Trans. Nonferrous Met. Soc. China,2005，vol. 15，No. 6，1380-1387。另外，VC在經(jīng)過(guò)電池化成生成SEI膜之后已經(jīng)不能再生，因此造成TMP對(duì)SEI膜的永久性破壞。這些問(wèn)題最終導(dǎo)致電池性能降低，電池過(guò)早失效。另夕卜，我們發(fā)現(xiàn)，LiBF4不僅可以在負(fù)極表面發(fā)生還原反應(yīng)生成比VC等有機(jī)物添加劑更為穩(wěn)定的SEI膜，而且可以修復(fù)因阻燃添加劑破壞的有機(jī)膜并使之更加穩(wěn)定，但是LiBF4會(huì)使整個(gè)電解液的離子導(dǎo)電率降低，因此需要和其他的鹽配合一起使用，而且其添加量要控制在一定的范圍。綜上所述，本發(fā)明通過(guò)使用復(fù)合成膜添加劑配合復(fù)合鹽的多元電解液的方法來(lái)克服通常阻燃添加劑和成膜添加劑所帶來(lái)的負(fù)面作用，在提高電池安全性的同時(shí)延長(zhǎng)電池循環(huán)壽命和提高倍率性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種含有單一或復(fù)合成膜添加劑以及配合加入復(fù)合鹽的阻燃性電解液，其中鹵代酮類成膜添加劑單獨(dú)或與VC等成膜添加劑共同使用比VC單獨(dú)使用成膜更有效，復(fù)合鹽的合并使用可以更加穩(wěn)定SEI膜，不僅提高電池安全性，而且可延長(zhǎng)電池循環(huán)壽命和提高倍率性能。本發(fā)明的另一目的在于提供由上述發(fā)明的電解液制造的鋰離子電池。為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的這些問(wèn)題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是 —種用于提高電池安全性，倍率性能和延長(zhǎng)循環(huán)壽命的含單一成膜添加劑及復(fù)合鹽的阻燃性電解液，其特征在于所述電解液包含以下組成(I)碳酸酯類溶劑；(2)阻燃添加劑； ( 3 )單一鹵代酮類成膜添加劑；(4)復(fù)合鋰鹽。優(yōu)選的，其中所述電解液中碳酸酯類溶劑選自碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸丁烯酯(Be)、單氟代碳酸乙烯酯(FEC)、Y-丁內(nèi)酯(GBL)、碳酸二甲酯(DMC)J^酸_■乙酷(DEC)、碳酸甲乙酷(EMC)、碳酸甲丙酷(MPC)中的兩種或兩種以上。優(yōu)選的，其中所述阻燃添加劑選自磷酸三甲酯(TMP)、磷酸三乙酯(TEP)、磷酸三丁酯(TBP)、磷酸三(2-氯丙基)酯(TCPP)、磷酸三(2-氯乙基)酯(TCEP)、磷酸三(2，3-二氯丙基)酯(TDCPP)、磷酸三苯酯(TPP)、雙(2，2，2_三氟乙基)甲基磷酸酯(TFMP)、磷酸三(2,2,2-三氟乙基)酯中的一種。優(yōu)選的，其中所述鹵代酮類成膜添加劑其一般通式為XH2mCm-(C=O) -CnH2n+l;m,n相同或不同；X可以是F，Cl, Br, I中的一種。優(yōu)選的，其中所述鋰鹽由六氟磷酸鋰(LiPF6)與選自四氟硼酸鋰(LiBF4)、Li (C2F5) 3PF3(LiFAP)、雙草酸硼酸鋰(LiBOB)、二氟草酸硼酸鋰(LiODFB)、六氟砷酸鋰(LiAsF6)、高氯酸鋰(LiC104)、三氟甲磺酸鋰(LiCF3S03)、二(三氟甲基磺酸)亞胺鋰(LiN(SO2CF3)2)、四氟草酸磷酸鋰(LiPF4 (C2O4))中的至少一種復(fù)合組成。優(yōu)選的，其中所述阻燃添加劑含量在0. 01%_25%之間。優(yōu)選的，其中所述鹵代酮類成膜添加劑含量在0. 01%_10%之間。優(yōu)選的，其中所述復(fù)合鋰鹽的濃度在0. 5M-2M之間。本發(fā)明的另一目的在于提供一種用于提高電池安全性，倍率性能和延長(zhǎng)循環(huán)壽命的含單一成膜添加劑及復(fù)合鹽的阻燃性電解液，其特征在于所述電解液包含以下組成(I)碳酸酯類溶劑；
(2)阻燃添加劑；(3)單一成膜添加劑；(4)復(fù)合鋰鹽。優(yōu)選的，其中所述電解液中碳酸酯類溶劑選自碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸丁烯酯(BC)、單氟代碳酸乙烯酯(FEC)、Y-丁內(nèi)酯(GBL)、碳酸二甲酯(DMC)J^酸_■乙酷(DEC)、碳酸甲乙酷(EMC)、碳酸甲丙酷(MPC)中的兩種或兩種以上。優(yōu)選的，其中所述阻燃添加劑選自磷酸三甲酯(TMP)、磷酸三乙酯(TEP)、磷酸三丁酯(TBP)、磷酸三(2-氯丙基)酯(TCPP)、磷酸三(2-氯乙基)酯(TCEP)、磷酸三(2，3-二氯丙基)酯(TDCPP)、磷酸三苯酯(TPP)、雙(2，2，2_三氟乙基)甲基磷酸酯(TFMP)、磷酸三(2,2,2-三氟乙基)酯中的一種。 優(yōu)選的，其中所述電解液中成膜添加劑選自碳酸亞乙烯酯(VC)、乙烯基碳酸乙烯酯(VEC)、焦碳酸二甲酯(DMPC)、焦碳酸二乙酯(DEPC)、焦碳酸二丁酯(DBPC)、單氟代碳酸乙烯酯(FEC)、雙草酸硼酸鋰(LiBOB)、二氟草酸硼酸鋰(LiODFB)、四氟草酸磷酸鋰(LiPF4(C204))、亞硫酸乙烯酯(ES)、亞硫酸丙烯酯(PS)、亞硫酸丁烯酯(BS)、乙烯基乙酸酯(VA)、馬來(lái)酸酐(MA)、2-乙烯基吡啶，乙烯基硅烷類，2-腈基呋喃中的一種。優(yōu)選的，其中所述鋰鹽由六氟磷酸鋰(LiPF6)與選自四氟硼酸鋰(LiBF4)、Li (C2F5) 3PF3(LiFAP)、雙草酸硼酸鋰(LiBOB)、二氟草酸硼酸鋰(LiODFB)、六氟砷酸鋰(LiAsF6)、高氯酸鋰(LiC104)、三氟甲磺酸鋰(LiCF3S03)、二(三氟甲基磺酸)亞胺鋰(LiN(SO2CF3)2)、四氟草酸磷酸鋰(LiPF4 (C2O4))中的至少一種復(fù)合組成。優(yōu)選的，其中所述阻燃添加劑含量在0. 01%-25%之間。優(yōu)選的，其中所述成膜添加劑含量在0. 01%-10%之間。優(yōu)選的，其中所述復(fù)合鋰鹽的濃度在0. 5M-2M之間。本發(fā)明的另一目的在于提供一種用于提高電池安全性，倍率性能和延長(zhǎng)循環(huán)壽命的含復(fù)合成膜添加劑及復(fù)合鹽的阻燃性電解液，其特征在于所述電解液包含以下組成(I)碳酸酯類溶劑；(2)阻燃添加劑；(3)復(fù)合成膜添加劑；(4)復(fù)合鋰鹽。優(yōu)選的，其中所述電解液中碳酸酯類溶劑選自碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸丁烯酯(BC)、單氟代碳酸乙烯酯(FEC)、Y-丁內(nèi)酯(GBL)、碳酸二甲酯(DMC)J^酸_■乙酷(DEC)、碳酸甲乙酷(EMC)、碳酸甲丙酷(MPC)中的兩種或兩種以上。優(yōu)選的，其中所述阻燃添加劑選自磷酸三甲酯(TMP)、磷酸三乙酯(TEP)、磷酸三丁酯(TBP)、磷酸三(2-氯丙基)酯(TCPP)、磷酸三(2-氯乙基)酯(TCEP)、磷酸三(2，3-二氯丙基)酯(了00 )、磷酸三苯酯(了 ？)、雙(2，2，2-三氟乙基)甲基磷酸酯(TFMP)、磷酸三(2,2,2-三氟乙基)酯中的一種。優(yōu)選的，其中所述電解液中復(fù)合成膜添加劑至少有一種選自鹵代酮類化合物，其一般通式為XH2mCm-(C=0)-CnH2n+1;m，n為自然數(shù)，m，n相同或不同；X可以是F、Cl、Br、I中的一種。優(yōu)選的，其中所述復(fù)合成膜添加劑另外一種選自碳酸亞乙烯酯(VC)、乙烯基碳酸乙烯酯(VEC)、焦碳酸二甲酯(DMPC)、焦碳酸二乙酯(DEPC)、焦碳酸二丁酯(DBPC)、單氟代碳酸乙烯酯(FEC)、雙草酸硼酸鋰(LiBOB)、二氟草酸硼酸鋰(LiODFB)、四氟草酸磷酸鋰(LiPF4(C204))、亞硫酸乙烯酯(ES)、亞硫酸丙烯酯(PS)、亞硫酸丁烯酯(BS)、乙烯基乙酸酯(VA)、馬來(lái)酸酐(MA)、2-乙烯基吡啶，乙烯基硅烷類，2-腈基呋喃中的至少一種。優(yōu)選的，其中所述鋰鹽由六氟磷酸鋰(LiPF6)與選自四氟硼酸鋰(LiBF4)、Li (C2F5) 3PF3(LiFAP)、雙草酸硼酸鋰(LiBOB)、二氟草酸硼酸鋰(LiODFB)、六氟砷酸鋰(LiAsF6)、高氯酸鋰(LiC104)、三氟甲磺酸鋰(LiCF3S03)、二(三氟甲基磺酸)亞胺鋰(LiN(SO2CF3)2)、四氟草酸磷酸鋰(LiPF4 (C2O4))中的至少一種復(fù)合組成。優(yōu)選的，其中所述阻燃添加劑含量在0. 01%_25%之間。優(yōu)選的，其中所述復(fù)合成膜添加劑含量在0. 01%-10%之間。
優(yōu)選的，其中所述復(fù)合鋰鹽的濃度在0. 5M-2M之間。本發(fā)明的又一目的在于提供一種鋰離子電池，包括(I)陽(yáng)極；(2)電解液；其中電解液是一種由上述任意一項(xiàng)所述的多元復(fù)合電解液；該電解液可以提高電池安全性和循環(huán)性能；(3)陰極；(4)隔膜。綜上所述，由以上本發(fā)明所提供的技術(shù)方案可見，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明通過(guò)使用單一或復(fù)合添加劑以及配合使用復(fù)合鹽的多元電解液方法來(lái)克服通常阻燃添加劑和成膜添加劑所帶來(lái)的負(fù)面作用(如破壞SEI膜，低離子導(dǎo)電率，循環(huán)性能降低)，在提高電池安全性的同時(shí)延長(zhǎng)電池循環(huán)壽命以及提高倍率性能。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)上述方案做進(jìn)一步說(shuō)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例是用于說(shuō)明本發(fā)明而不限于限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例中采用的實(shí)施條件可以根據(jù)具體廠家的條件做進(jìn)一步調(diào)整，未注明的實(shí)施條件通常為常規(guī)實(shí)驗(yàn)中的條件。介紹和概述本發(fā)明通過(guò)舉例而非給出限制的方式來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。應(yīng)注意的是，在本公開文件中所述的“一”或“一種”實(shí)施方式未必是指同一種具體實(shí)施方式
，而是指至少有一種。下文將描述本發(fā)明的各個(gè)方面。然而，對(duì)于本領(lǐng)域中的技術(shù)人員顯而易見的是，可根據(jù)本發(fā)明的僅一些或所有方面來(lái)實(shí)施本發(fā)明。為說(shuō)明起見，本文給出具體的編號(hào)、材料和配置，以使人們能夠透徹地理解本發(fā)明。然而，對(duì)于本領(lǐng)域中的技術(shù)人員將顯而易見的是，本發(fā)明無(wú)需具體的細(xì)節(jié)即可實(shí)施。在其他例子中，為不使本發(fā)明費(fèi)解而省略或簡(jiǎn)化了眾所周知的特征。將各種操作作為多個(gè)分立的步驟而依次進(jìn)行描述，且以最有助于理解本發(fā)明的方式來(lái)說(shuō)明；然而，不應(yīng)將按次序的描述理解為暗示這些操作必然依賴于順序。將根據(jù)典型種類的反應(yīng)物來(lái)說(shuō)明各種實(shí)施方式。對(duì)于本領(lǐng)域中的技術(shù)人員將顯而易見的是，本發(fā)明可使用任意數(shù)量的不同種類的反應(yīng)物來(lái)實(shí)施，而不只是那些為說(shuō)明目的而在這里給出的反應(yīng)物。此外，也將顯而易見的是，本發(fā)明并不局限于任何特定的混合示例。實(shí)施例I 一種含單一鹵代酮成膜添加劑及復(fù)合鹽的阻燃性電解液電解液組成為1.0M/0. 2M LiPF6/LiBF4, EC/EMC=3/7 (v/v)，氟代丙酮(FA) 2%，TMP3%，測(cè)得電解液室溫離子導(dǎo)電率為7. 2*10-3S/cm。實(shí)施例2 —種含單一成膜添加劑及復(fù)合鹽的阻燃性電解液電解液組成為1.1M/0. 2M LiPF6/LiBF4, EC/EMC=3/7 (v/v)，碳酸亞乙酯(VC) 2%，TMP 3%，測(cè)得電解液室溫離子導(dǎo)電率為6. 8*10-3S/cm。實(shí)施例3 —種含復(fù)合成膜添加劑及復(fù)合鹽的阻燃性電解液，電解液組成為1.1M/0. 2M LiPF6/LiBF4，EC/EMC=3/7(v/v)，氟代丙酮(FA)1%，碳酸亞乙酯(VC) 1%，TMP 3%，測(cè)得電解液室溫離子導(dǎo)電率為6. 7*10-3S/cm。 比較例I電解液I電解液組成為1.0M/0. 2M LiPF6/LiBF4，EC/EMC=3/7 (v/v)，氟代丙酮(FA)2%，測(cè)得電解液室溫離子導(dǎo)電率為8. 3*10-3S/cm。比較例2電解液2電解液組成為1. 2M LiPF6,EC/EMC=3/7 (v/v)，碳酸亞乙酯(VC) 2%，測(cè)得電解液室溫離子導(dǎo)電率為8. 6*10-3S/cm。結(jié)果如表I。表I是實(shí)施例和比較例中各種電解液在18650型2Ah NCM/AG電芯中的針刺實(shí)驗(yàn)結(jié)果。表I各種電解液在18650型2Ah NCM/AG電芯中的針刺實(shí)驗(yàn)結(jié)果
電解液比較例1 比較例2 實(shí)施例I 實(shí)施例2 實(shí)施例3
針刺實(shí)驗(yàn)結(jié)果冒煙，起火冒煙，起不爆炸，不不爆炸，不不爆炸，
__\jk_起火_I起火I不起火表2各種電解液在18650型2Ah NCM/AG電芯中的擠壓實(shí)驗(yàn)結(jié)果
電解液比較例I 比較例2 實(shí)施例I 實(shí)施例2 實(shí)施例3
擠壓實(shí)驗(yàn)結(jié)果冒煙，起火冒煙，起不爆炸，不不爆炸，不不爆炸，
__\jk_起火_I起火I不起火通過(guò)表I和表2電芯安全測(cè)試對(duì)比，證明本發(fā)明的多元電解液可提高鎳鈷錳三元鋰離子電池的安全性。綜上所述，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明提供的一種用于制備鋰離子電池安全性長(zhǎng)壽命電解液的方法，該方法通過(guò)使用單一或復(fù)合添加劑以及配合復(fù)合鹽的多元電解液方法來(lái)克服通常阻燃添加劑和成膜添加劑所帶來(lái)的負(fù)面作用(如破壞SEI膜，低離子導(dǎo)電率，循環(huán)性能降低)，在提高電池安全性的同時(shí)延長(zhǎng)電池循環(huán)壽命和提高倍率性能，具有實(shí)施方法簡(jiǎn)單有效，便于大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的優(yōu)點(diǎn)，有利于提高鋰離子電池的市場(chǎng)應(yīng)用前景。上述具體實(shí)施例只為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人是能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在 本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于鋰離子電池的多元電解液，包括如下組成 (1)碳酸酯類溶劑； (2)阻燃添加劑； (3)單一鹵代酮類成膜添加劑； (4)復(fù)合鋰鹽。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電解液，其特征在于所述碳酸酯類溶劑選自碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸丁烯酯(BC)、單氟代碳酸乙烯酯(FEC)、Y-丁內(nèi)酯(GBL)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸甲丙酯(MPC)中的至少兩種。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電解液，其特征在于所述阻燃添加劑選自磷酸三甲酯(TMP)、磷酸三乙酯(TEP)、磷酸三丁酯(TBP)、磷酸三(2-氯丙基)酯(TCPP)、磷酸三(2-氯乙基)酯(TCEP)、磷酸三(2，3-二氯丙基)酯(了00 )、磷酸三苯酯(了 ？)、雙(2，2，2-三氟乙基)甲基磷酸酯(了 1^)、磷酸三(2，2，2_三氟乙基)酯中的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電解液，其特征在于所述鹵代酮類成膜添加劑通式為XH2mCm-(C=0)-CnH2n+1;m，n均為自然數(shù)，m，n相同或不同；X選自F、Cl、Br、I中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電解液，其特征在于所述鋰鹽由六氟磷酸鋰(LiPF6)與選自四氟硼酸鋰(LiBF4)、Li (C2F5)3PF3(LiFAP)、雙草酸硼酸鋰(LiBOB)、二氟草酸硼酸鋰(LiODFB)、六氟砷酸鋰(LiAsF6)、高氯酸鋰(LiC104)、三氟甲磺酸鋰(LiCF3S03)、二 (三氟甲基磺酸)亞胺鋰(LiN(SO2CF3)2)、四氟草酸磷酸鋰(LiPF4(C2O4))中的至少一種復(fù)合組成。
6.一種用于鋰離子電池的多元電解液，包括如下組成的混合物 (1)碳酸酯類溶劑； (2)阻燃添加劑； (3)單一成膜添加劑； (4)復(fù)合鋰鹽。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電解液，其特征在于所述碳酸酯類溶劑選自碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸丁烯酯(BC)、單氟代碳酸乙烯酯(FEC)、Y-丁內(nèi)酯(GBL)、碳酸~■甲酷(DMC)、碳酸_■乙酷(DEC)、碳酸甲乙酷(EMC)、碳酸甲丙酷(MPC)中的兩種或兩種以上。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電解液，其特征在于所述阻燃添加劑選自磷酸三甲酯(TMP)、磷酸三乙酯(TEP)、磷酸三丁酯(TBP)、磷酸三(2-氯丙基)酯(TCPP)、磷酸三(2-氯乙基)酯(TCEP)、磷酸三(2，3_ 二氯丙基)酯(TDCPP)、磷酸三苯酯(TPP)、雙(2，2，2_三氟乙基)甲基磷酸酯(TFMP)、磷酸三(2，2，2-三氟乙基)酯中的至少一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電解液，其特征在于所述成膜添加劑選自碳酸亞乙烯酯(VC)、乙烯基碳酸乙烯酯(VEC)、焦碳酸二甲酯(DMPC)、焦碳酸二乙酯(DEPC)、焦碳酸二丁酯(DBPC)、單氟代碳酸乙烯酯(FEC)、雙草酸硼酸鋰(LiBOB)、二氟草酸硼酸鋰(LiODFB)、四氟草酸磷酸鋰(LiPF4(C2O4))、亞硫酸乙烯酯(ES)、亞硫酸丙烯酯(PS)、亞硫酸丁烯酯(BS)、乙烯基乙酸酯(VA)、馬來(lái)酸酐(MA)、2-乙烯基吡啶，乙烯基硅烷類，2-腈基呋喃中的一種。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電解液，其特征在于所述鋰鹽由六氟磷酸鋰(LiPF6)與選自四氟硼酸鋰(LiBF4)、Li (C2F5)3PF3(LiFAP)、雙草酸硼酸鋰(LiBOB)、二氟草酸硼酸鋰(LiODFB)、六氟砷酸鋰(LiAsF6)、高氯酸鋰(LiC104)、三氟甲磺酸鋰(LiCF3S03)、二 (三氟甲基磺酸)亞胺鋰(LiN(SO2CF3)2)、四氟草酸磷酸鋰(LiPF4(C2O4))中的至少一種復(fù)合組成。
11.一種用于鋰離子電池的多元電解液，包括如下混合物組成 (1)碳酸酯類溶劑； (2)阻燃添加劑； (3)復(fù)合成膜添加劑； (4)復(fù)合鋰鹽。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電解液，其特征在于所述碳酸酯類溶劑選自碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸丁烯酯(BC)、單氟代碳酸乙烯酯(FEC)、Y-丁內(nèi)酯(GBL)、碳酸~■甲酷(DMC)、碳酸_■乙酷(DEC)、碳酸甲乙酷(EMC)、碳酸甲丙酷(MPC)中的兩種或兩種以上。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電解液，其特征在于所述阻燃添加劑選自磷酸三甲酯(TMP)、磷酸三乙酯(TEP)、磷酸三丁酯(TBP)、磷酸三(2-氯丙基)酯(TCPP)、磷酸三(2-氯乙基)酯(TCEP)、磷酸三(2，3-二氯丙基)酯(了00 )、磷酸三苯酯(了 ？)、雙(2，2，2-三氟乙基)甲基磷酸酯(TFMP)、磷酸三(2，2，2-三氟乙基)酯中的至少一種。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電解液，其特征在于所述復(fù)合成膜添加劑至少有一種選自鹵代酮類化合物，其一般通式為=XH2mCm-(C=O) -CnH2n+1;m，n相同或不同；X可以是F，Cl，Br,I中的一種。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電解液，其特征在于所述復(fù)合成膜添加劑另外一種選自碳酸亞乙烯酯(VC)、乙烯基碳酸乙烯酯(VEC)、焦碳酸二甲酯(DMPC)、焦碳酸二乙酯(DEPC)、焦碳酸二丁酯(DBPC)、單氟代碳酸乙烯酯(FEC)、雙草酸硼酸鋰(LiBOB)、二氟草酸硼酸鋰(LiODFB)、四氟草酸磷酸鋰(LiPF4 (C204))、亞硫酸乙烯酯(ES)、亞硫酸丙烯酯(PS)、亞硫酸丁烯酯(BS)、乙烯基乙酸酯(VA)、馬來(lái)酸酐(MA)、2-乙烯基吡啶，乙烯基硅烷類，2-腈基呋喃中的至少一種。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電解液，其特征在于所述鋰鹽由六氟磷酸鋰(LiPF6)與選自四氟硼酸鋰(LiBF4)、Li (C2F5)3PF3(LiFAP)、雙草酸硼酸鋰(LiBOB)、二氟草酸硼酸鋰(LiODFB)、六氟砷酸鋰(LiAsF6)、高氯酸鋰(LiC104)、三氟甲磺酸鋰(LiCF3S03)、二 (三氟甲基磺酸)亞胺鋰(LiN(SO2CF3)2)、四氟草酸磷酸鋰(LiPF4(C2O4))中的至少一種復(fù)合組成。
17.一種鋰離子電池，包括 (1)陽(yáng)極； (2)電解液；其中電解液是權(quán)利要求f16任意一項(xiàng)所述的多元復(fù)合電解液； (3)陰極； (4)隔膜。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于鋰離子電池的多元電解液，具有良好的離子導(dǎo)電率，其特征在于所述電解液包括以下多種組成(1)碳酸酯類溶劑；(2)阻燃添加劑；(3)單一或復(fù)合成膜添加劑；(4)及復(fù)合鋰鹽。其中(3)所述成膜添加劑之一選自鹵代酮，其一般通式為XH2mCm-(C=O)-CnH2n+1;m，n為自然數(shù)，m，n相同或不同；X可以是F，Cl，B r，I中的一種。該電解液可以提高鋰離子電池的安全性以及倍率性能和循環(huán)壽命。
文檔編號(hào)H01M10/0525GK102780040SQ20121026388
公開日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月27日
發(fā)明者孫喜梅, 黃碧英 申請(qǐng)人:龍能科技(蘇州)有限公司