[發(fā)明專利]電解液原料組合物，電解液及鋰離子二次電池及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010349724.2
• 申請(qǐng)日: 2020-04-28
• 公開（公告）號(hào): CN111430779B
• 公開（公告）日: 2022-11-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 廖帥玲;陳虎;熊得軍;呂家斌;P·廖
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 孚能科技（贛州）股份有限公司
• 主分類號(hào): H01M10/0525
• 分類號(hào): H01M10/0525;H01M10/0565
• 代理公司: 北京潤平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 鄒飛艷;劉依云

本發(fā)明提供一種鋰離子二次電池用凝膠電解液原料組合物，該組合物含有非水有機(jī)溶劑、電解液鋰鹽和丙烯酸酯。本發(fā)明提供一種鋰離子二次電池用凝膠電解液，該電解液由本發(fā)明所述的組合物與熱引發(fā)劑混合后進(jìn)行聚合得到。本發(fā)明提供一種鋰離子二次電池及其制備方法，該電池包括極芯和電解液，所述極芯和電解液密封在電池殼體內(nèi)，所述極芯包括正極片、負(fù)極片及隔膜，所述電解液為本發(fā)明所述的電解液。本發(fā)明的凝膠電解液，可以大幅提高鋰離子電池的安全性和耐久性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋰離子二次電池用凝膠電解液原料組合物，和一種鋰離子二次電池用凝膠電解液，以及一種鋰離子二次電池及其制備方法。

背景技術(shù)

近年來，市場(chǎng)對(duì)鋰離子電池的性能要求越來越高，一方面便攜電子產(chǎn)品集成度的提高增加了能耗，另一方面電動(dòng)汽車的興起也要求電池具有更長的續(xù)航能力，電池問題已經(jīng)成為制約行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素。如何進(jìn)一步提高電池的能力密度、倍率性能、循環(huán)壽命、安全性以及降低生產(chǎn)成本是電池研究的重點(diǎn)。

目前，鋰離子電池的安全性是困擾動(dòng)力電池的主要障礙，鋰離子電池在過充、過放、短路、熱沖擊等濫用狀態(tài)下，容易著火甚至爆炸。電池出現(xiàn)濫用時(shí)，電池內(nèi)部的溫度升高，導(dǎo)致電池內(nèi)負(fù)極表面固體電解質(zhì)界面膜破壞，電解液中組分與負(fù)極之間發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)，電解液中有機(jī)溶劑分解產(chǎn)生氫氧自由基和氫自由基，從而發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)產(chǎn)生大量的熱，產(chǎn)生的熱量促使電解液與嵌鋰負(fù)極之間反應(yīng)加劇，最終影響電池的安全性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種耐久性的凝膠電解液，以及使用該凝膠電解液的鋰離子電池。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種鋰離子二次電池用凝膠電解液原料組合物，該組合物含有非水有機(jī)溶劑、電解液鋰鹽和丙烯酸酯。

優(yōu)選地，非水有機(jī)溶劑、電解液鋰鹽和丙烯酸酯的重量比為70-90：10-20：0.1-10。

優(yōu)選地，所述丙烯酸酯為下列式I)和式2)所示化合物中的任一種或多種：

其中，式I)和式II)中R₁～R₂各自所含碳原子數(shù)為0-3，優(yōu)選地各自為H、CH₃、C₂H₅、C₃H₇、C₄H₉、C₆H₅、CF₃、CF₃CH₂、CF₂HCH₂、CF₃CF₂、CF₂HCF₂CH₂、OCH₂CF₃、中的任一種。

優(yōu)選地，所述非水有機(jī)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、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙酸丙酯、丙酸乙酯和丙酸丁酯中的一種或多種。

優(yōu)選地，所述電解液鋰鹽為LiPF₆、LiClO₄、LiBOB、LiBF₄、LiO₂PF₂、LiODFB、LiTFSI、LiFSI和LiC(CF₃SO₃)₃中的一種或多種。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，本發(fā)明提供一種鋰離子二次電池用凝膠電解液，該電解液由本發(fā)明所述的組合物與熱引發(fā)劑混合后進(jìn)行聚合得到。

優(yōu)選地，組合物與熱引發(fā)劑的重量比為90-100：0.5。

優(yōu)選地，熱引發(fā)劑選自過氧化合物和偶氮化合物中的一種或多種。