[發明專利]一種鋰離子動力電池防過充電解液及采用其制備的鋰離子動力電池

有效

• 申請號: 201210436153.1
• 申請日: 2012-11-06
• 公開（公告）號: CN103811812A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 嚴紅;呂豪杰
• 申請（專利權）人: 萬向電動汽車有限公司;萬向集團公司
• 主分類號: H01M10/0567
• 分類號: H01M10/0567;H01M10/0568;H01M10/0525
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

技術領域

本發明涉及鋰離子電池技術領域，具體涉及一種鋰離子動力電池防過充電解液及采用其制備的鋰離子動力電池。

背景技術

鋰離子電池由于能量密度大、工作電壓高、循環壽命長、高功率、環境友好等優點，成為目前新能源領域研究的熱點。隨著鋰離子電池的迅猛發展以及電動汽車對大容量鋰離子電池的需求，迫切需要開發具有高安全性、高容量、高功率，長壽命及環保的鋰離子動力電池。目前制約高容量動力電池應用的最大的障礙就是電池的安全性，其中由過充電引發的鋰離子電池不安全行為是最危險的因素之一。電解質是鋰電電解液必不可少的組成部分，由于目前的鋰離子電池的電解質采用高氯酸鋰、六氟磷酸鋰、四氟硼酸鋰等，其中六氟磷酸鋰具有良好的導電性和電化學穩定性，是目前主流的電解質。但是六氟磷酸鋰也存在兩個缺陷：第一是熱穩定性不佳；第二是對水分和氫氟酸（HF）敏感，容易發生分解反應。而電池的過充恰恰是引起電池發熱的最主要的原因。

鋰離子電池在充電情況下，電池電壓急劇增大，從而引發正極活性物質結構的不可逆變化以及電解液的氧化分解，進而產生大量的氣體并放出大量的熱，導致電池內壓和溫度急劇上升，引發熱失控，電池出現爆炸、燃燒等不安全隱患，同時，處于過充狀態的碳負極表面也會因金屬的沉積而降低其安全性。而目前的鋰離子電池的過充電保護存在著保護不夠完善的狀況。

一個公開號為CN?101432243?A、公開日為2009.05.27的中國專利公開了一種鋰離子電池電解液及鋰離子電池。鋰離子電池電解液的組分及組分質量含量分別為:鋰鹽13%～15%，有機溶劑75～82%，添加劑3%～7%；添加劑為碳酸亞乙烯酯、聯苯、環己基苯、二氟甲基甲酰胺以及二甲基乙酰胺中的一種或多種。這種鋰離子電池并沒有對電池的過充進行一定的保護，從而存在潛在的危害。

發明內容

本發明的一個目的在于為有效解決目前的鋰離子電池存在的熱穩定性不佳、對水分和氫氟酸敏感、尤其是由于過充導致電池存在嚴重安全隱患的問題，提供一種鋰離子動力電池防過充電解液。

本發明的另一個目的是為了提供一種采用所述鋰離子動力電池防過充電解液制備而成的鋰離子動力電池。

為了達到上述發明目的，本發明采用以下技術方案：

一種鋰離子動力電池防過充電解液，所述電解液由電解質鋰鹽、有機溶劑、防過充添加劑、成膜劑和功能添加劑組成，電解質鋰鹽包括占有機溶劑摩爾濃度的以下組分：六氟磷酸鋰0.6~1.3?mol/L和Li₂B₁₂F₁₂?0.1~0.5mol/L；防過充添加劑占電解液的重量百分比為2-5%，成膜劑占電解液的重量百分比為2-5%，功能添加劑占電解液的重量百分比為0.4-0.8%。