[發(fā)明專利]添加劑、非水電解液與鋰離子電池

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710261414.3
• 申請日: 2017-04-20
• 公開（公告）號: CN106997959A
• 公開（公告）日: 2017-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鐘國彬;王超;黃建;蘇偉;曾杰;項宏發(fā)
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東電網(wǎng)有限責任公司電力科學(xué)研究院;合肥工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H01M10/0567
• 分類號: H01M10/0567;H01M10/0525;H01M10/42
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11227
• 代理人: 張春水,唐京橋

本發(fā)明屬于鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及非水電解液和鋰離子電池。本發(fā)明提供了一種添加劑，所述添加劑為含噻吩基的磷酸酯類化合物，所述含噻吩基的磷酸酯類化合物具有式I所示結(jié)構(gòu)；本發(fā)明還公開了一種非水電解液和一種鋰電池；本發(fā)明的添加劑和非水電解液能解決了鋰離子電池在高溫、過充電、針刺穿透以及擠壓等情況下，鋰離子電池容易起火、爆炸等技術(shù)缺陷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及非水電解液與鋰離子電池。

背景技術(shù)

鋰離子電池因高能量密度、高電壓、長壽命、無記憶效應(yīng)、無污染等特點被廣泛應(yīng)用于移動手機、數(shù)碼相機、個人電腦等便攜式電子產(chǎn)品市場。然而近年來鋰離子電池爆炸傷人事件屢見不鮮，引起了人們對鋰離子電池安全問題的廣泛關(guān)注。

目前商業(yè)化的鋰離子電池大部分采用有機溶劑作為電解質(zhì)，其具有較高的蒸汽壓和較低的閃點，在一些濫用狀態(tài)下，如高溫、過充電、針刺穿透以及擠壓等情況下，容易引起起火、爆炸等安全問題。

有機電解液所造成的安全問題可以從兩個方面考慮：(1)電解液的閃點相對較低，本身極具可燃性；(2)電極/有機電解液相互作用的熱穩(wěn)定性，這是制約鋰離子電池安全性的重要因素。

因此，從現(xiàn)在的研究進展來看，鋰離子電池雖然具有高能量密度、高電壓、長壽命、無記憶效應(yīng)、無污染良好的阻燃性和高安全性的優(yōu)點，但存在的最主要問題是，鋰離子電池在濫用狀態(tài)下，如高溫、過充電、針刺穿透以及擠壓等情況下，鋰離子電池容易起火、爆炸等安全問題，目前還沒有一種能使鋰離子電池在高溫、過充電、針刺穿透以及擠壓狀態(tài)下穩(wěn)定的添加劑和非水電解液。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了添加劑和非水電解液，目的是克服鋰離子電池在濫用狀態(tài)下，如高溫、過充電、針刺穿透以及擠壓等情況下，鋰離子電池容易起火、爆炸等技術(shù)缺陷。

本發(fā)明公開了一種添加劑，所述添加劑為含噻吩基的磷酸酯類化合物，所述含噻吩基的磷酸酯類化合物具有式I所示結(jié)構(gòu)；

其中R、R₁、R₂為通式為C₄H₃(C₂H₄)_mOS^-的噻吩烷氧基；或通式為C_nH_2n+1的烷基；或通式為C_nH_2n+1O^-的烷氧基中的一種或多種，且R、R₁、R₂中至少一種為通式為C₄H₃(C₂H₄)_mOS^-的噻吩烷氧基；其中所述m為0-4的整數(shù)，所述n為1-4的整數(shù)。

本發(fā)明還公開了一種電解液，所述電解液包括鋰鹽、有機溶劑和所述的添加劑。

作為優(yōu)選，所述添加劑的質(zhì)量百分含量為0.01％-20％，

作為優(yōu)選，所述添加劑的質(zhì)量百分含量為0.1％-10％。

作為優(yōu)選，所述有機溶劑為碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、γ-丁內(nèi)酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯和丙酸丁酯中一種或多種。