[發明專利]一種復合阻燃劑及增強鋰離子電池安全性的電解液

在審

• 申請號: 202010420836.2
• 申請日: 2020-05-18
• 公開（公告）號: CN111574554A
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 邵俊華;孔東波;王郝為;王亞洲;宋東亮;韓飛;喬文忠;郭飛;張利娟
• 申請（專利權）人: 河南省法恩萊特新能源科技有限公司
• 主分類號: C07F9/06
• 分類號: C07F9/06;H01M10/0525;H01M10/0567;H01M10/42
• 代理公司: 成都市鼎宏恒業知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 51248
• 代理人: 陶光雨

本發明公開了一種復合阻燃劑及增強鋰離子電池安全性的電解液,屬于鋰離子電池技術領域，該復合阻燃劑含有多種的有效阻燃元素，因其阻燃元素間協同作用而能綜合多種阻燃劑的特性，可降低阻燃劑用量，提高阻燃效果。該電解液主要由以下重量份的組分混合制成：鋰鹽8～15份、有機溶劑78～87份、添加劑2～5份和復合阻燃劑2～3份，其阻燃效果好，穩定性好，具有優良的電化學性能和較佳的安全性能。

技術領域

本發明屬于鋰離子電池技術領域，具體涉及一種復合阻燃劑及增強鋰離子電池安全性的電解液。

背景技術

近年來，鋰離子電池因具有能量密度大、充電效率高、循環性能優越和易于生產加工等特點而被廣泛應用。與此同時，由于鋰離子電池濫用而引發的安全性事故時有發生，絕大大數都是因為電解液過熱而導致電池膨脹泄露甚至燃燒爆炸。這些鋰離子電池尤其是不安全的電解液，存在著極其重大的安全隱患。因此，發展安全性電解液已經成為當今解決鋰離子電池安全問題的主要途徑。

目前安全性電解液包括在電解液中加入阻燃添加劑、高閃點的有機溶劑或者引入導電率高、不易燃的離子液體等方法，但目前的阻燃物質也在一定程度上對鋰離子電池的電化學性能造成了影響，同時也存在合成困難、價格高等問題。

發明內容

本發明實施方式的目的在于提供一種復合阻燃劑，其合成方便，價格低，而且對鋰離子電池的電化學性能影響較小。

本發明實施方式的另一個目的在于提供一種增強鋰離子電池安全性的電解液，其阻燃效果好，穩定性好，具有優良的電化學性能和較佳的安全性能。

本發明的實施方式是這樣實現的：

本發明的實施方式提供了一種復合阻燃劑，該阻燃劑的化學結構如式Ⅰ所示：

其中，R為烷基或烷氧基。

進一步的，所述烷基為甲基、乙基、丙基、環丙基、丁基、環丁基、戊基或環戊基。

進一步的，所述烷氧基為甲氧基、乙氧基、丙氧基或丁氧基。

本發明的實施方式還提供了一種增強鋰離子電池安全性的電解液，該電解液主要由以下重量份的組分混合制成：鋰鹽8～15份、有機溶劑78～87份、添加劑2～5份和上述所述的復合阻燃劑2～3份。

可選的，該電解液主要由以下重量份的組分混合制成：鋰鹽12份、有機溶劑83份、添加劑3份和復合阻燃劑2份。

可選的，該電解液主要由以下重量份的組分混合制成：鋰鹽15份、有機溶劑80份、添加劑3份和復合阻燃劑3份。

可選的，該電解液主要由以下重量份的組分混合制成：鋰鹽14份、有機溶劑78份、添加劑5份和復合阻燃劑2份。

可選的，所述有機溶劑主要由碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯和碳酸乙烯酯按質量比1～2：2～3：1～2混合制成。

可選的，所述添加劑主要由碳酸亞乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯和1,3-丙烷磺酸內酯按質量比1～2：1～2：1～2混合制成。

可選的，所述復合阻燃劑為三氟甲氧基磷腈、三氟乙氧基磷腈、三氟丙氧基磷腈、三氟丁氧基磷腈、三氟甲基磷腈、三氟乙基磷腈、三氟丙基磷腈、三氟環丙基磷腈、三氟丁基磷腈、三氟環丁基磷腈、三氟戊基磷腈、三氟環戊基磷腈中的一種或多種。

本發明的添加劑中各成分的功效如下：

碳酸亞乙烯酯作為有機成膜添加劑與過充電保護添加劑，具有良好的高低溫性能與防氣脹功能，可以提高電池在高低溫環境下的容量與循環壽命。

1,3-丙烷磺酸內酯可在正極成膜，抑制高溫產氣。