CN103066325A - 一种能够改善锂离子电池安全性能的有机电解液 - Google Patents

一种能够改善锂离子电池安全性能的有机电解液 Download PDF

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贾晓川
李晶
丁宇
于智睿
周磊
张彬
王娜
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Abstract

本发明公开的一种能够改善锂离子电池安全性能含有磷酸脂类功能添加剂的电解液,包括有电解质盐、有机溶剂和功能添加剂;所述电解质盐是固体溶质LiBOB;所述有机有机溶剂包括有酸乙烯酯EC、碳酸丙烯酯PC和碳酸甲乙酯EMC;所述添加剂包括有碳酸亚乙烯酯VC、碳酸乙烯亚乙酯VEC、亚硫酸丙烯脂PS和磷酸三丁脂TBP。本发明公开的一种能够改善锂离子电池安全性能的电解液,其可以通过添加功能性磷酸酯类阻燃添加剂,增加锂离子电池自身的热稳定性,在保证电池循环性能的前提下有效改善电池的安全性能,避免电池在过热条件下的燃烧和爆炸等问题,大大提高电池的使用安全性,进而提高电池的质量,有利于提高商业锂离子电池产品的市场应用前景。本发明是锂离子电池重大质量提升,提高锂离子电池可靠性和安全性。

Description

一种能够改善锂离子电池安全性能的有机电解液
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域,特别是涉及一种能够改善电池安全性能的有机电解液,通过对电液组分和功能添加的的优化实验,提高电池安全特性。
背景技术
目前,锂离子电池具有比能量高、高电压、循环使用次数多、存储时间长等优点,不仅在便携式电子设备上如移动电话、数码摄像机和手提电脑得到广泛应用,而且也广泛应用于电动汽车、储能、电动自行车以及电动工具等大中型电动设备方面。
其中,有机电解液作为锂离子电池内离子运动的载体,其成分基本稳定,主要为LiBOB、碳酸乙烯酯EC、碳酸丙烯酯PC、碳酸甲乙酯EMC等,随着锂离子电池市场的不断扩大,安全性问题是锂离子电池市场创新的重要前提。对于锂离子二次电池,其在高温加热、过度充放电、短路和大电流长时间工作的情况下放出大量的热量,这些热量成为易燃电解液的安全隐患,可能造成电池发生灾难性热击穿(热崩溃)、燃烧等问题,甚至引起电池发生爆破。
因此,目前迫切需要开发出一种电解液,其可以增加自身的热稳定性,避免电池在过热条件下的燃烧和爆炸等问题,有效改善电池的安全性能,提高电池的使用安全。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的是提供一种能够改善电池安全性能的有机电解液,其可以通过添加添加剂,增加自身的热稳定性,在保证电池循环性能的前提下有效改善电池的安全性能,避免电池在过热条件下的燃烧和爆炸等问题,大大提高电池的使用安全性,进而提高了电池的质量合格率,有利于提高电池生产厂家产品的市场应用前景,具有重大的生产实践意义。
为此,本发明提供了一种能够改善电池安全性能的有机电解液,包括有电解质盐、有机溶剂和添加剂;
所述电解质盐包括有固体溶质LiBOB;
所述有机有机溶剂包括有酸乙烯酯EC、碳酸丙烯酯PC和碳酸甲乙酯EMC;
所述添加剂包括有碳酸亚乙烯酯VC、碳酸乙烯亚乙酯VEC、亚硫酸丙烯脂PS和磷酸三丁脂TBP。
其中,按重量百分比包括有:固体溶质LiBOB5%~50%;
酸乙烯酯EC5-55%,所述碳酸丙烯酯PC0-50%,所述碳酸甲乙酯EMC10-80%;
碳酸亚乙烯酯VC0.1-10%,碳酸乙烯亚乙酯VEC0.1-10%,亚硫酸丙烯脂PS0.1-10%,磷酸三丁脂TBP0.1-10%。
其中,按重量百分比包括有:LiBOB12.5%;
酸乙烯酯EC29.9%,碳酸丙烯酯PC5%,碳酸甲乙酯EMC44%;
碳酸亚乙烯酯VC1.1%,碳酸乙烯亚乙酯VEC0.5%,亚硫酸丙烯脂PS,3%,磷酸三丁脂TBP4%。
其中,按重量百分比包括有:LiBOB12.5%;
酸乙烯酯EC24.4%,碳酸丙烯酯PC9.5%,碳酸甲乙酯EMC45%;
碳酸亚乙烯酯VC1.1%,碳酸乙烯亚乙酯VEC0.5%,亚硫酸丙烯脂PS,3%,磷酸三丁脂TBP4%。
其中,按重量百分比包括有:LiBOB15%;
酸乙烯酯EC26%,碳酸丙烯酯PC9.5%,碳酸甲乙酯EMC42.5%;
碳酸亚乙烯酯VC1.1%,碳酸乙烯亚乙酯VEC0.5%,亚硫酸丙烯脂PS,3%,磷酸三丁脂TBP4%。
其中,按重量百分比包括有:LiBOB15.5%;
酸乙烯酯EC26%,碳酸丙烯酯PC9.5%,碳酸甲乙酯EMC42.4%;
碳酸亚乙烯酯VC1.1%,碳酸乙烯亚乙酯VEC0.5%亚硫酸丙烯脂PS,3%,磷酸三丁脂TBP4%。
其中,按重量百分比包括有:LiBOB16.5%;
酸乙烯酯EC26%,碳酸丙烯酯PC9.5%,碳酸甲乙酯EMC41.9%;
碳酸亚乙烯酯VC1.1%,碳酸乙烯亚乙酯VEC0.5%,亚硫酸丙烯脂PS,3%,磷酸三丁脂TBP4%。
由以上本发明提供的技术方案可见,与现有技术相比较,本发明提供了一种能够改善电池安全性能的有机电解液,其可以通过组分优化、添加添加剂,增加自身的热稳定性,在保证电池循环性能的前提下有效改善电池的安全性能,避免电池在过热条件下的燃烧和爆炸等问题,大大提高电池的使用安全性,进而提高了电池的质量合格率,有利于提高电池生产厂家产品的市场应用前景,具有重大的生产实践意义。
附图说明
图1为本发明提供的一种能够改善电池安全性能的有机电解液在实施例1至实施例5中的各组成部分分别占全部电解液的重量百分比的表格示意图;
图2为两个电池电解液比较例(即比较例1和比较例2)中各组成部分分别占全部电解液的重量百分比的表格示意图;
图3为本发明提供的一种能够改善电池安全性能的有机电解液在实施例1至实施例5时具有的电导率和比较例1、比较例2具有的电导率的对比表格示意图;
图4为本发明提供的一种能够改善电池安全性能的有机电解液在实施例1至实施例5时具有的粘度和比较例1、比较例2具有的粘度的对比表格示意图;
图5为本发明提供的一种能够改善电池安全性能的有机电解液的实施例1至实施例5在进行常温循环性能测试时的电池容量变化数据,以及比较例1、比较例2在进行常温循环性能测试时的电池容量变化数据的表格示意图;
图6为本发明提供的一种能够改善电池安全性能的有机电解液的实施例1至实施例5在进行250℃铁板测试的测试结果,以及比较例1、比较例2在进行铁板测试的测试结果的表格示意图;
图7为本发明提供的一种能够改善电池安全性能的有机电解液的实施例1至实施例5在进行过充安全性能测试时的测试结果,以及比较例1、比较例2在进过充安全性能测试的测试结果的表格示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明,下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。
本发明提供了一种改善电池安全性能的有机电解液,包括有电解质盐、有机有机溶剂和添加剂;
在本发明中,所述电解质盐包括有固体溶质LiBOB;具体实现上,所述固体溶质LiBOB,其在所述有机电解液中所占重量百分比为:5%~50%。
在本发明中,所述有机溶剂包括有酸乙烯酯EC、碳酸丙烯酯PC和碳酸甲乙酯EMC;
其中,所述酸乙烯酯EC,其在所述有机电解液中所占重量百分比为5-55%;所述碳酸丙烯酯PC,其在所述有机电解液中所占重量百分比为0-50%;所述碳酸甲乙酯EMC,其在所述有机电解液中所占重量百分比为10-80%。
在本发明中,所述添加剂包括有碳酸亚乙烯酯VC、碳酸乙烯亚乙酯VEC、亚硫酸丙烯脂PS和阻燃添加剂磷酸三丁脂TBP;
其中,所述碳酸亚乙烯酯VC,其在所述有机电解液中所占重量百分比为0.1-10%;所述碳酸乙烯亚乙酯VEC,其在所述有机电解液中所占重量百分比为0.1-10%;所述亚硫酸丙烯脂PS,其在所述有机电解液中所占重量百分比为0.1-10%;所述阻燃添加剂磷酸三丁脂TBP,其在所述有机电解液中所占重量百分比为0.1-10%。
其中,LiBOB为溶质,提供游离离子作为锂离子迁移与电荷传递的介质;有酸乙烯酯EC、碳酸丙烯酯PC、碳酸甲乙酯EMC为电解液溶质,不仅能溶解固体溶质LiBOB,且共混后能形成稳定的电化学体系,在各种环境中保证电解液体系的电化学稳定性;有酸乙烯酯EC能形成有效的SEI膜,因而,尽管熔点高,会影响电池的低温性能,仍是电解液中必不可少的成分;碳酸丙烯酯PC能够提高电池的低温使用性能,但会导致负极的剥落;碳酸亚乙烯酯VC是有机成膜添加剂与过充电保护添加剂,具有良好的高低温性能,降低产气量防气胀,提升电池容量和寿命;碳酸乙烯亚乙酯VEC化学性质稳定,是高反应活性的成膜添加剂,在1.35V开始分解,在负极形成稳定致密的SEI膜,有效组织溶剂中的碳酸丙烯酯PC分子和溶剂化锂离子共同嵌入石墨层间,将电解液的分解抑制到最小程度,进而提高锂离子电池的充放电效率和循环特性;亚硫酸丙烯脂PS可以提高电解液的低温性能,还能防止溶剂中的碳酸丙烯酯PC分子嵌入石墨电极,对负极材料产生保护作用,使材料结构不容易坍塌,增加电极材料的循环寿命;磷酸三丁脂TBP为阻燃添加剂,可以使电解液产生难燃性或不可燃性的效果,具有很好的氧化稳定性,且不影响电池本身的电化学性能。
对于本发明提供的一种改善电池安全性能的有机电解液,其不仅可以有效保证了电池的安全性,又不对电池的电性能产生影响,可以很好的满足消费者对电池高安全性的需求。本发明可以适用于所有的锂离子电池和锂电池体系中。例如,可以适用于方型锂离子电池、圆柱型锂离子电池、聚合物锂离子电池、动力电池、储能电池等多种形式的锂离子二次电池中。
需要说明的是,本发明通过优化溶剂组分、添加阻燃添加剂、改善电解液各成分的含量比例,从而可以使得易燃的有机电解液变成难燃或不可燃的电解液,降低电池的放热值和电池自热率,同时也增加了电解液自身的热稳定性,避免电池在过热条件下的燃烧或爆炸。
对于本发明提供的能够改善电池安全性能的有机电解液,鉴于锂盐、溶剂、阻燃添加剂对电池的电导率、粘度等有较大影响,从而直接影响电池的循环性能。因此,本发明通过添加阻燃添加剂,同时调整电解液的各组分成分的重量百分比,从而提升电池的安全性能和热稳定性能。
基于上述本发明提供的改善电池安全性能的有机电解液的各个组分,下面通过五个具体实施例来说明本发明电解液的具体性能和效果,参见图1所示。
实施例1
参见图1,在本发明提供的有机电解液的实施例1中,所述固体溶质LiBOB,其在所述有机电解液中所占重量百分比为12.5%;
所述酸乙烯酯EC,其在所述有机电解液中所占重量百分比为29.9%;
所述碳酸丙烯酯PC,其在所述有机电解液中所占重量百分比为5%;
所述碳酸甲乙酯EMC,其在所述有机电解液中所占重量百分比为44%
所述碳酸亚乙烯酯VC,其在所述有机电解液中所占重量百分比为1.1%;
所述碳酸乙烯亚乙酯VEC,其在所述有机电解液中所占重量百分比为0.5%;
所述亚硫酸丙烯脂PS,其在所述有机电解液中所占重量百分比为3%;
所述阻燃添加剂磷酸三丁脂TBP,其在所述有机电解液中所占重量百分比为4%。
实施例2
参见图1,在本发明提供的有机电解液的实施例2中,所述固体溶质LiBOB,其在所述有机电解液中所占重量百分比为12.5%;所述酸乙烯酯EC,其在所述有机电解液中所占重量百分比为24.4%;所述碳酸丙烯酯PC,其在所述有机电解液中所占重量百分比为9.5%;所述碳酸甲乙酯EMC,其在所述有机电解液中所占重量百分比为45%;所述碳酸亚乙烯酯VC,其在所述有机电解液中所占重量百分比为1.1%;所述碳酸乙烯亚乙酯VEC,其在所述有机电解液中所占重量百分比为0.5%;所述亚硫酸丙烯脂PS,其在所述有机电解液中所占重量百分比为3%;所述阻燃添加剂磷酸三丁脂TBP,其在所述有机电解液中所占重量百分比为4%。
实施例3
参见图1,在本发明提供的有机电解液的实施例3中,所述固体溶质LiBOB,其在所述有机电解液中所占重量百分比为15%;所述酸乙烯酯EC,其在所述有机电解液中所占重量百分比为26%;所述碳酸丙烯酯PC,其在所述有机电解液中所占重量百分比为9.5%;所述碳酸甲乙酯EMC,其在所述有机电解液中所占重量百分比为42.5%所述碳酸亚乙烯酯VC,其在所述有机电解液中所占重量百分比为1.1%;所述碳酸乙烯亚乙酯VEC,其在所述有机电解液中所占重量百分比为0.5%;所述亚硫酸丙烯脂PS,其在所述有机电解液中所占重量百分比为3%;所述阻燃添加剂磷酸三丁脂TBP,其在所述有机电解液中所占重量百分比为4%。
实施例4
参见图1,在本发明提供的有机电解液的实施例4中,所述固体溶质LiBOB,其在所述有机电解液中所占重量百分比为15.5%;所述酸乙烯酯EC,其在所述有机电解液中所占重量百分比为26%;所述碳酸丙烯酯PC,其在所述有机电解液中所占重量百分比为9.5%;所述碳酸甲乙酯EMC,其在所述有机电解液中所占重量百分比为42.4%;所述碳酸亚乙烯酯VC,其在所述有机电解液中所占重量百分比为1.1%;所述碳酸乙烯亚乙酯VEC,其在所述有机电解液中所占重量百分比为0.5%;所述亚硫酸丙烯脂PS,其在所述有机电解液中所占重量百分比为3%;所述阻燃添加剂磷酸三丁脂TBP,其在所述有机电解液中所占重量百分比为4%。
实施例5
参见图1,在本发明提供的有机电解液的实施例5中,所述固体溶质LiBOB,其在所述有机电解液中所占重量百分比为16.5%;所述酸乙烯酯EC,其在所述有机电解液中所占重量百分比为26%;所述碳酸丙烯酯PC,其在所述有机电解液中所占重量百分比为9.5%;所述碳酸甲乙酯EMC,其在所述有机电解液中所占重量百分比为41.9%;所述碳酸亚乙烯酯VC,其在所述有机电解液中所占重量百分比为1.1%;所述碳酸乙烯亚乙酯VEC,其在所述有机电解液中所占重量百分比为0.5%;所述亚硫酸丙烯脂PS,其在所述有机电解液中所占重量百分比为3%;所述阻燃添加剂磷酸三丁脂TBP,其在所述有机电解液中所占重量百分比为4%。
为了对比验证本发明中各种添加剂对电池具体性能和效果的影响,结合图2所示两个比较例(比较例1和比较例2),来考察添加剂对电池安全、循环性能的影响。具体两个比较例如下:
比较例1
在电池的有机电解液中,包括有:固体溶质LiBOB、酸乙烯酯EC、碳酸丙烯酯PC、碳酸甲乙酯EMC、碳酸亚乙烯酯VC、碳酸乙烯亚乙酯VEC和亚硫酸丙烯脂PS,并且不添加阻燃添加剂磷酸三丁脂TBP。
其中,所述固体溶质LiBOB,其在所述有机电解液中所占重量百分比为14%;所述酸乙烯酯EC,其在所述有机电解液中所占重量百分比为34%;所述碳酸丙烯酯PC,其在所述有机电解液中所占重量百分比为4.5%;所述碳酸甲乙酯EMC,其在所述有机电解液中所占重量百分比为44.5%;所述碳酸亚乙烯酯VC,其在所述有机电解液中所占重量百分比为1.1%;所述碳酸乙烯亚乙酯VEC,其在所述有机电解液中所占重量百分比为0.5%;所述亚硫酸丙烯脂PS,其在所述有机电解液中所占重量百分比为3%。
比较例2
在电池的有机电解液中,包括有:固体溶质LiBOB、酸乙烯酯EC、碳酸丙烯酯PC、碳酸甲乙酯EMC、碳酸亚乙烯酯VC、碳酸乙烯亚乙酯VEC、亚硫酸丙烯脂PS以及联苯BP,并且不添加阻燃添加剂磷酸三丁脂TBP。
其中,所述固体溶质LiBOB,其在所述有机电解液中所占重量百分比为14%;所述酸乙烯酯EC,其在所述有机电解液中所占重量百分比为32%;所述碳酸丙烯酯PC,其在所述有机电解液中所占重量百分比为4.5%;所述碳酸甲乙酯EMC,其在所述有机电解液中所占重量百分比为44.5%;所述碳酸亚乙烯酯VC,其在所述有机电解液中所占重量百分比为1.1%;所述碳酸乙烯亚乙酯VEC,其在所述有机电解液中所占重量百分比为0.5%;所述亚硫酸丙烯脂PS,其在所述有机电解液中所占重量百分比为3%;
所述联苯BP,其在所述有机电解液中所占重量百分比为2.4%。
在本发明中,为清楚地了解本发明提供的电解液的性能,将针对电池的性能,通过进行以下比较例和实施例的实验,对比分析各实施例的有机电解液的导电率、粘度、250℃铁板测试、3C/12V过充安全性能测试和循环性能。
需要说明的是,实验所使用的电池,其正极材料为钴酸锂,负极材料为改性石墨IGC,隔膜为16um厚度的隔膜,极耳为2mm宽的极耳,包装为铝塑封装袋。按照聚合物电池的制作工艺,装配成电池进行性能测试。对于该实验用的电池,其充电条件为:使用0.5C恒流充电到4.2V,4.2V为实验电池的额定电压,恒压充电到6mAh;静置休眠时间为:10分钟,其放电制式为:使用0.5C恒流放电到3.0V。
1、电解液电导率测试。根据比较例1和2,以及实施例1至5中的组分比例来分别配置一份样品电解液,分别测试它们在25摄氏度下的电导率,图3为电导率的详细数据。
测试设备:KEM公司制造的AT-510型号电导率测试仪。
测试方法:使用参比电极校正电导率测试仪至标准状态,从封闭容器中取出各实施例电解液,显示值即为各实施率电解液的电导率。
由图3所示可以看出,实施例1、3和4的电解液与比较例1和2的电解液的电导率更为接近;其原理在于:固体可溶添加剂酸乙烯酯EC的比例降低,从而使得电解液的电导率降低;而溶剂碳酸丙烯酯PC和碳酸甲乙酯EMC的比例增加,会提升电解液的电导率;溶质LiBOB的含量增加,7也会提升电池电解液的电导率,在碳酸丙烯酯PC、碳酸甲乙酯EMC和LiBOB这三种因素的共同作用下,实施例1、3和4的电解液电导率相对更高。
2、电解液粘度测试。根据比较例1和2,以及实施例1至5中的组分比例来分别配置一份样品电解液,分别测试它们在温度25摄氏度下的粘度,图4为粘度的详细数据。
测试设备:Brookfield Engineering Laboratory.INC公司生产的DV-III型号ULTRA PROGRAMMABLE RHEOMETER粘度测试仪。
测试方法:在测试仪中加入少量各实施例电解液,通过测量各自的剪切应力,可以计算出各实施例电解液的粘度。
由图4所示可以看出,实施例2和3的电解液的粘度低于比较例1和2的电解液的粘度;其原理在于:固体可溶添加剂酸乙烯酯EC的比例降低,从而使得电解液的粘度降低;溶质LiBOB的含量增加,对电解液粘度的作用呈抛物线分布,在比例超过一定量(例如实施例所示的14.0%)时,会增加电解液的粘度,在酸乙烯酯EC和LiBOB这两种因素的共同作用下,实施例2和3电解液的粘度相对更低。
3、常温循环性能测试。根据比较例1和2,以及实施例1至5中的组分比例来分别配置电解液,然后注入到上述实验使用的电池中,然后将该实验使用的电池充满电后,在25摄氏度的常温下,对该电池进行循环性能测试,循环倍率为进行0.5C电流的充放电,在每100次充放电循环后,实时测量和记录电池在循环过程中的容量变化和电压数据。详细数据如图5所示。
测试设备:Arbin Instruments公司制造的LB7型号Arbin测试仪。
测试方法:用鳄鱼夹夹住实验用电池的极耳,确认极耳与鳄鱼夹接触充分后,打开电脑Arbin主程序菜单,编辑0.5C充放电循环流程。编辑完成后,确认温度为常温,之后发送流程,对电池进行常温性能测试。
由图5所示可以看出,实施例1至5的电解液注入的电池中,仅有实施例3的电解液注入的电池与比较例1和2电解液注入的电池循环性能接近,实施例3的电解液注入的电池在进行200次充放电循环后,其剩余容量比所述比较例1和2的电池低不到1%,在考虑电池个体差异的情况下,可以判定只有实施例3电解液的使用不会对电池的循环性能产生影响。其原理在于:电解液的电导率越高,对电池的循环性能越有利;电解液的粘度越低,对电池循环性能也越有利;在两种因素的共同作用下,实施例3电解液所注入的电池具有的循环性能表现最好,可以一并参见图3和图4所显示的电导率数据和粘度数据。
4、铁板安全性能测试。根据比较例1和2,以及实施例1至5中的组分比例来分别配置电解液,然后注入到上述实验使用的电池中,然后将该实验使用的电池充至满电状态后(例如当所述实验电池的容量为1000mAh时,半电状态为500mAh),对该电池进行250℃下的铁板安全性能测试,测试结果对比参见图6所示。
测试设备:标准器用表面温度计
测试方法:开启设备,将温度设定为250℃.等待温度升至设定温度±3℃后,打开封闭装置,保证测试环境为封闭恒温环境。将电池置于设备表面平台,观测电池变化。若电池不燃烧、不爆炸,即为通过测试要求。
由图6可以看出,进行250℃的铁板安全性能测试(即耐高温性能测试)和3C/12V过充两项安全测试时,实施例1至5五种不同配比的电解液均可以通过测试;而比较例1和2配置的电解液均无法通过测试。其原理在于,阻燃添加剂磷酸三丁脂TBP的加入,使得本是易燃的有机电解液变成难燃的有机电解液,磷酸类添加剂通过捕获游离自由基,从而使电池安全风险降低。
5、过充安全性能测试。根据比较例1和2,以及实施例1至5中的组分比例来分别配置电解液,然后注入到上述实验使用的电池中,然后将该实验使用的电池放电至低电状态后(例如当所述实验电池的容量为1000mAh时,低电状态为0mAh),进行3C恒定电流充电,直至12V的电压(即电池的3C/12V过充安全性能测试),执行过充安全测试,具体测试结果参见图7所示。
测试设备:Arbin Instruments公司制造的LB7型号Arbin测试仪。
测试方法:使用保温棉将电池包裹至封闭状态,将热导线附着于电池表面,然后用胶带将保温棉缠紧,固定住电池,保证电池在升温时不会迅速散失热量。用鳄鱼夹夹住实验用电池的极耳,确认极耳与鳄鱼夹接触充分后,打开电脑Arbin主程序菜单,编辑3C过充流程。编辑完成后发送流程,对电池进行3C过充安全测试。
由图7可以看出,进行3C/12V过充安全测试时,实施例1至5五种不同配比的电解液均可以通过测试;而比较例1和2配置的电解液均无法通过测试。其原理在于,阻燃添加剂磷酸三丁脂TBP的加入,使得本是易燃的有机电解液变成难燃的有机电解液,增强了电池的热稳定性,从而使电池通过安全测试。
因此,综上所述,从实施例1至5以及比较例1和2的比较分析表明,本发明提供的能够改善电池安全性能的有机电解液(例如实施例3所配置的电解液)中添加有阻燃添加剂,从而明显提升了电池的安全性能;同时还通过调整电解液中溶质、溶剂、各种添加剂的比例,可以在提升安全性能的同时并不影响电池的循环等性能。本发明提供的这种新型安全电液,能有效解决目前的电池安全性问题。
综上所述,与现有技术相比较,本发明提供的一种能够改善电池安全性能的有机电解液,其可以通过添加添加剂,增加自身的热稳定性,在保证电池循环性能的前提下有效改善电池的安全性能,避免电池在过热条件下的燃烧和爆炸等问题,大大提高电池的使用安全性,进而提高了电池的质量合格率,有利于提高电池生产厂家产品的市场应用前景,具有重大的生产实践意义。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种能够改善锂离子电池安全性能含磷酸酯类功能添加剂的电解液,主要成分包括有电解质盐、有机溶剂和磷酸酯类功能添加剂;
所述电解质盐包括有固体溶质LiBOB;
所述电解液有机溶剂包括有酸乙烯酯EC、碳酸丙烯酯PC和碳酸甲乙酯EMC;
所述添加剂包括有碳酸亚乙烯酯VC、碳酸乙烯亚乙酯VEC、亚硫酸丙烯脂PS和磷酸三丁脂TBP。
2.如权利要求1所述的有机电解液,其特征在于,按重量百分比包括有:固体溶质LiBOB5%~50%;
酸乙烯酯EC5-55%,所述碳酸丙烯酯PC0-50%,所述碳酸甲乙酯EMC10-80%;
碳酸亚乙烯酯VC0.1-10%,碳酸乙烯亚乙酯VEC0.1-10%,亚硫酸丙烯脂PS0.1-10%,磷酸三丁脂TBP0.1-10%。
3.如权利要求2所述的有机电解液,其特征在于,按重量百分比包括有:LiBOB12.5%;
酸乙烯酯EC29.9%,碳酸丙烯酯PC5%,碳酸甲乙酯EMC44%;
碳酸亚乙烯酯VC1.1%,碳酸乙烯亚乙酯VEC0.5%,亚硫酸丙烯脂PS,3%,磷酸三丁脂TBP4%。
4.如权利要求2所述的有机电解液,其特征在于,按重量百分比包括有:LiBOB12.5%;
酸乙烯酯EC24.4%,碳酸丙烯酯PC9.5%,碳酸甲乙酯EMC45%;
碳酸亚乙烯酯VC1.1%,碳酸乙烯亚乙酯VEC0.5%,亚硫酸丙烯脂PS,3%,磷酸三丁脂TBP4%。
5.如权利要求2所述的有机电解液,其特征在于,按重量百分比包括有:LiBOB13.0%;
酸乙烯酯EC26%,碳酸丙烯酯PC9.5%,碳酸甲乙酯EMC42.5%;
碳酸亚乙烯酯VC1.1%,碳酸乙烯亚乙酯VEC0.5%,亚硫酸丙烯脂PS,3%,磷酸三丁脂TBP4%。
6.如权利要求2所述的有机电解液,其特征在于,按重量百分比包括有:LiBOB13.5%;
酸乙烯酯EC26确碳酸丙烯酯PC9.5%碳酸甲乙酯EMC42.4%;
碳酸亚乙烯酯VC1.1%,碳酸乙烯亚乙酯VEC0.5%,亚硫酸丙烯脂PS,3%,磷酸三丁脂TBP4%。
7.如权利要求2所述的有机电解液,其特征在于,按重量百分比包括有:LiBOB14.0%;
酸乙烯酯EC26%,碳酸丙烯酯PC9.5%,碳酸甲乙酯EMC41.9%;
碳酸亚乙烯酯VC1.1%,碳酸乙烯亚乙酯VEC0.5%,亚硫酸丙烯脂PS,3%,磷酸三丁脂TBP4%。
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