[發明專利]一種阻燃型鋰離子電池電解液及其制備方法

有效

• 申請號: 202110297545.3
• 申請日: 2021-03-19
• 公開（公告）號: CN113540565B
• 公開（公告）日: 2023-01-10
• 發明（設計）人: 王獻明;左晏霖;張春暉;岳敏
• 申請（專利權）人: 深圳市研一新材料有限責任公司
• 主分類號: H01M10/0567
• 分類號: H01M10/0567;H01M10/0525;H01M10/42
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 潘登

1.一種阻燃型鋰離子電池電解液，其包含有機溶劑、鋰鹽以及添加劑，其特征在于，所述添加劑包含磷酸酯類添加劑以及含硼類功能添加劑，所述磷酸酯類添加劑選自以下的通式(2)所示的具有四元環的磷酸酯類添加劑：

其中，通式(2)中的四元環中可以具有也可以不具有雙鍵，環上的取代基R1選自氫、氟、異氰酸酯基、氰基、磺酰基、羰基或胺基，

X選自鋰離子、碳原子數為1～8的取代的直鏈或支鏈的烷基、芳基、烯基或炔基，取代基選自氟、異氰酸酯基、氰基、磺酰基、羰基或胺基；

以所述電解液的總質量100％計，所述磷酸酯類添加劑的質量為10 .0～30 .0％，所述含硼類功能添加劑的質量為0 .5～2 .0％；

所述含硼類功能添加劑為三乙烯基硼氧六環或三丁烯基硼酸酯。

2.根據權利要求1所述的阻燃型鋰離子電池電解液，其特征在于，以所述電解液的總質量100％計，

所述有機溶劑的質量為28.5％～89.5％。

3.根據權利要求2所述的阻燃型鋰離子電池電解液，其特征在于，以所述電解液的總質量100％計，所述有機溶劑的質量為47 .8～82 .6％。

4.根據權利要求1所述的阻燃型鋰離子電池電解液，其特征在于，以所述電解液的總質量100％計，所述鋰鹽的質量為5 .0～30 .0％。

5.根據權利要求4所述的阻燃型鋰離子電池電解液，其特征在于，以所述電解液的總質量100％計，所述鋰鹽的質量為10 .0～25 .0％。

6.根據權利要求1所述的阻燃型鋰離子電池電解液，其特征在于，所述具有四元環的磷酸酯類添加劑為結構式I～IV所示化合物

7.根據權利要求1所述的阻燃型鋰離子電池電解液，其特征在于，所述含硼類功能添加劑為三乙烯基硼氧六環。

8.根據權利要求1或2所述的阻燃型鋰離子電池電解液，其特征在于，所述鋰鹽包含六氟磷酸鋰、二氟磷酸鋰、二氟雙草酸磷酸鋰、二氟草酸硼酸鋰、雙草酸硼酸鋰、雙氟磺酰亞胺鋰、雙三氟甲磺酰亞胺鋰、四氟硼酸鋰、三氟甲磺酸鋰、氟磺酸鋰以及高氯酸鋰中的一種或兩種以上。

9.根據權利要求8所述的阻燃型鋰離子電池電解液，其特征在于，所述鋰鹽包含雙氟磺酰亞胺鋰和/或雙三氟甲磺酰亞胺鋰。

10.根據權利要求1或2所述的阻燃型鋰離子電池電解液，其特征在于，所述有機溶劑包含碳酸酯類溶劑和/或醚類溶劑，

所述碳酸酯類溶劑包含環狀碳酸酯和/或鏈狀碳酸酯，

所述環狀碳酸酯包含碳酸亞乙烯酯、氟代碳酸亞乙酯、碳酸亞乙酯、碳酸亞丙酯以及γ-丁內酯中的一種或兩種以上；

所述鏈狀碳酸酯包含碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳原子數為3～8的直鏈或支鏈的脂肪單醇與碳酸合成的碳酸酯中的一種或兩種以上；

所述醚類溶劑包含1 ,3-二氧六環、二甲氧基甲烷、二甘醇二甲醚、全氟乙醚、碳原子數為4～10的直鏈或支鏈的一元醚以及碳原子數為4～10的直鏈或支鏈的多元醚中的一種或兩種以上。

11.根據權利要求10所述的阻燃型鋰離子電池電解液，其特征在于，所述醚類溶劑包含1 ,3-二氧六環、全氟乙醚中的一種或兩種。

12.一種鋰離子電池，其特征在于，包含正極極片、負極極片、電解液以及隔膜，所述電解液為權利要求1～11中任一項所述的阻燃型鋰離子電池電解液。

13.一種阻燃型鋰離子電池電解液的制備方法，其特征在于，所述電解液為權利要求1～11中任一項所述的電解液，包含以下步驟：

在水分含量1ppm、氧含量1ppm的手套箱中，向水分含量為20ppm以下的28 .5～89 .5份的有機溶劑中，加入質量份數為5 .0～30 .0份的鋰鹽攪拌溶解，待所述鋰鹽完全溶解后，加入5 .0～50 .0份的磷酸酯類阻燃添加劑和0 .5～2 .0份的含硼類功能添加劑，將其完全混勻，獲得阻燃型鋰離子電池電解液。