一種非水電解液及含有該非水電解液的鋰離子電池的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種非水電解液，包括鋰鹽、非水溶劑和添加劑，所述添加劑包括正極過(guò)充保護(hù)添加劑和輔助負(fù)極成膜添加劑，其中，所述正極過(guò)充保護(hù)添加劑為櫟精，所述輔助負(fù)極成膜添加劑選自醋酸乙酯、醋酸乙烯酯和磺酸酯中的至少一種。本發(fā)明還提供了一種采用該非水電解液的鋰離子電池。采用本發(fā)明的非水電解液的鋰離子電池在具有良好的過(guò)充保護(hù)性能和高溫性能前提下，對(duì)電池的倍率放電性能和循環(huán)性能幾乎沒(méi)有影響。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種非水電解液及含有該非水電解液的鋰離子電池
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鋰離子電池領(lǐng)域，尤其涉及一種非水電解液及含有該非水電解液的鋰離子電池。
【背景技術(shù)】
[0002]鋰離子二次電池是一種新型的化學(xué)電源，因其具有能量密度大、工作電壓高、壽命長(zhǎng)、無(wú)環(huán)境公害的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于移動(dòng)電話等便攜式電子產(chǎn)品中。安全問(wèn)題是制約鋰離子電池向大型化、高能化方向發(fā)展的主要障礙。尤其是近年來(lái)鋰離子二次電池在動(dòng)力汽車(chē)等交通工具的應(yīng)用，對(duì)其安全性等的綜合性要求越來(lái)越高。
[0003]在鋰離子二次電池的使用過(guò)程中，由于充電控制電路的故障，很容易出現(xiàn)過(guò)充，弓丨起電池負(fù)極鋰離子的不可逆還原，降低電池的充放電循環(huán)效率；且當(dāng)充電電壓達(dá)到電解液的分解電壓時(shí)，還會(huì)引起電解液在電池正極的分解，產(chǎn)生氣體，使電池的內(nèi)壓上升，內(nèi)部積熱而失去穩(wěn)定性，嚴(yán)重影響電池的安全性，甚至?xí)?dǎo)致電池的完全失效。目前，現(xiàn)有技術(shù)中通過(guò)對(duì)方形密封電池的過(guò)充實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):在過(guò)充過(guò)程中，由于電解液的氧化分解，會(huì)產(chǎn)生多種不同的氣體，使電池的內(nèi)部溫度快速升高，最終導(dǎo)致電池?zé)崾Э?，且認(rèn)為熱失控主要是由電解液在高溫下分解和負(fù)極材料在過(guò)充時(shí)發(fā)生的劇烈反應(yīng)造成的。
[0004]目前，鋰離子二次電池的過(guò)充電保護(hù)主要有作為物理方法的集成電路保護(hù)法和作為化學(xué)方法的電解液中添加過(guò)充保護(hù)添加劑法。其中，集成電路保護(hù)法快捷可靠，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴。而化學(xué)方法中目前已知的過(guò)充添加劑主要有聯(lián)苯、環(huán)已基苯等基于聚合物反應(yīng)的添加劑、以及鋰的鹵化物、苯的衍生物等基于氧化還原反應(yīng)的添加劑；其中，含有聯(lián)苯、環(huán)已基苯的電解液，在使用時(shí)會(huì)增加電池的內(nèi)阻，使電池的循環(huán)性能和倍率放電性能降低；而含有鋰的鹵化物、苯的衍生物的電解液，雖然過(guò)充保護(hù)效果明顯，但在高充電電流下過(guò)充保護(hù)效果大大降低，同時(shí)會(huì)降低電池的循環(huán)性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的鋰離子電池過(guò)充保護(hù)方法中存在的價(jià)格昂貴、影響電池的循環(huán)性能、倍率放電性能且過(guò)沖保護(hù)效果較差的技術(shù)問(wèn)題。
[0006]本發(fā)明提供了一種非水電解液，包括鋰鹽、非水溶劑和添加劑，所述添加劑包括正極過(guò)充保護(hù)添加劑和輔助負(fù)極成膜添加劑，其中，所述正極過(guò)充保護(hù)添加劑為櫟精，所述輔助負(fù)極成膜添加劑選自醋酸乙酯、醋酸乙烯酯和磺酸酯中的至少一種。
[0007]本發(fā)明還提供了一種鋰離子電池，包括殼體和容納于殼體內(nèi)的電芯、非水電解液，電芯包括正極、負(fù)極和介于正極與負(fù)極之間的隔膜，其中，所述非水電解液為本發(fā)明提供的非水電解液。
[0008]本發(fā)明提供的非水電解液中，通過(guò)采用正極過(guò)充保護(hù)添加劑櫟精，配合使用輔助負(fù)極成膜添加劑，能有效確保電池過(guò)充保護(hù)的安全性，同時(shí)能有效改善電池的高溫性能，且對(duì)電池的倍率放電性能和循環(huán)性能沒(méi)有影響。【具體實(shí)施方式】
[0009]本發(fā)明提供了一種非水電解液，包括鋰鹽、非水溶劑和添加劑，所述添加劑包括正極過(guò)充保護(hù)添加劑和輔助負(fù)極成膜添加劑，其中，所述正極過(guò)充保護(hù)添加劑為櫟精，所述輔助負(fù)極成膜添加劑選自醋酸乙酯、醋酸乙烯酯和磺酸酯中的至少一種。
[0010]本發(fā)明中，所采用的正極過(guò)充保護(hù)添加劑為櫟精，其具有下式I所示結(jié)構(gòu):
【權(quán)利要求】
1.一種非水電解液，包括鋰鹽、非水溶劑和添加劑，其特征在于，所述添加劑包括正極過(guò)充保護(hù)添加劑和輔助負(fù)極成膜添加劑，其中，所述正極過(guò)充保護(hù)添加劑為櫟精，所述輔助負(fù)極成膜添加劑選自醋酸乙酯、醋酸乙烯酯和磺酸酯中的至少一種。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非水電解液，其特征在于，以所述非水電解液的總質(zhì)量為基準(zhǔn)，正極過(guò)充保護(hù)添加劑的含量為0.01-0.07wt%o
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非水電解液，其特征在于，以所述非水電解液的總質(zhì)量為基準(zhǔn)，輔助負(fù)極成膜添加劑的含量為0.2^2.5wt%。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的非水電解液，其特征在于，以所述非水電解液的總質(zhì)量為基準(zhǔn)，輔助負(fù)極成膜添加劑的含量為1.0-2.0wt%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非水電解液，其特征在于，所述非水電解液中，鋰鹽的濃度為0.5-1.5mol/L。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的非水電解液，其特征在于，鋰鹽選自LiC104、LiPF6、LiBF4、LiAsF6'LiBOB。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非水電解液，其特征在于，所述非水溶劑選自羧酸酯類(lèi)溶劑、碳酸酯類(lèi)溶劑、硫酸酯類(lèi)溶劑、腈類(lèi)溶劑、酮類(lèi)溶劑中的至少一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的非水電解液，其特征在于，所述非水溶劑選自于EC、PC、EMC、DEC、DMC、乙酸乙酯、丁酸乙酯、乙腈、戊腈、丁二腈、戊二腈等的一種或多種。
9.一種鋰離子電池,包括殼體和容納于殼體內(nèi)的電芯、非水電解液，電芯包括正極、負(fù)極和介于正極與負(fù)極之間的隔膜，其特征在于，所述非水電解液為權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的非水電解液。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鋰離子電池，其特征在于，所述負(fù)極為含碳負(fù)極。
【文檔編號(hào)】H01M10/0569GK103887560SQ201210559412
【公開(kāi)日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月21日
【發(fā)明者】陳珍貞, 邢海霞, 潘曉萍, 陳麗, 渠立剛 申請(qǐng)人:上海比亞迪有限公司