CN1632983A - 一种安全锂离子电池电解液 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种安全锂离子电池电解液,其特点是:在普通的锂离子电池电解液中加入芳基化合物和苯基环己烷,并且,芳基化合物和苯基环己烷的加入量分别为锂离子电池电解液重量的0.5%~5%和1%~10%;使用本发明所述的锂离子电池电解液,过充时不冒烟、不起火、不爆炸,过充时最高温度低于100℃,十分安全。
Description
技术领域
本发明涉及到锂离子电池中的电解液。
背景技术
锂离子电池电解液是锂离子电池的重要组成部分。钴酸锂锂离子电芯在正常电压范围内可以安全工作,但若发生超过设计电压、出现过充现象时,其性能就会变得不稳定。超过设计电压,钴酸锂电芯将会引起:
(1)锂金属沉积在阳极形成锂枝晶,锂金属是一种很强的还原剂。
(2)阴极材料变得不稳定,是一种很强的氧化剂。
(3)放热
反应式为:
放电 正常充电 过充
阴极: 2LiCoO2 2Li1/2CoO2 2CoO2
阳极: C6 LiC6 LiC6+Li
由于锂枝晶易形成内部短路,会产生大量热;阴极材料的不稳定使得电解液氧化,也会产生大量的热,这些都会使目前常用的、可燃性的电解液的温度大大增加,并会发生燃烧、甚至爆炸现象,很不安全。
发明内容
本发明的目的是提供一种在过充情况下不冒烟、不起火、不爆炸的锂离子电池电解液。
本发明采用的技术方案是:所述的安全锂离子电池电解液,其特点是:在普通的锂离子电池电解液中加入芳基化合物和苯基环己烷,并且,芳基化合物和苯基环己烷的加入量分别为锂离子电池电解液重量的0.5%~5%和1%~10%。
上述的芳基化合物可以是苯醚、联苯、联苯酯或三苯;还可以是卤代苯醚或卤代联苯,其中:卤素元素可以是F、Cl或Br,卤代可以为一取代、二取代或三取代。
本发明的优点是:使用本发明所述的锂离子电池电解液,过充时不冒烟、不起火、不爆炸,过充时最高温度低于100℃,十分安全。
附图说明
图1是本发明第一种实施例中D样电解液过充状态的温度-时间曲线;
图2是本发明第一种实施例中D样电解液过充状态的电压-时间曲线;
图3是本发明第一种实施例中D样电解液过充状态的电流-时间曲线;
图4是本发明第一种实施例中D样电解液过充状态的内阻-时间曲线;
图5是本发明第二种实施例中D样电解液过充状态的温度-时间曲线;
图6是本发明第二种实施例中D样电解液过充状态的内阻-时间曲线;
图7是本发明第二种实施例中D样电解液过充状态的电压-时间曲线;
图8是本发明第二种实施例中D样电解液过充状态的电流-时间曲线;
实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步的描述。
实例一
在充氩气的手套箱(H2O<10ppm)中配制锂离子电池电解液EC∶EMC∶DMC=1∶1∶1(wt%)1M LiPF6,共400克,各称100g分置于4个氟化瓶中,其中:
A样:不加添加剂
B样:添加5%苯甲醚
C样:添加5%苯基环己烷
D样:添加3%苯甲醚和2%的苯基环己烷
用上述电解液制备成铝壳电池,用3C、10V恒压测试过充性能。测试结果如下:
样品 | 抗过充性能 | 最高温度(度) |
A | 爆炸,起火 | 108 |
B | 爆炸,起火 | 105 |
C | 冒烟 | 102 |
D | 不爆炸,不起火,不冒烟 | 85 |
D样在过充状态下的温度——时间曲线如图1所示,电压——时间曲线如图2所示,电流——时间曲线如图3所示,内阻——时间曲线如图4所示。
实例二
在充氩气的手套箱(H2O<10ppm)中配制锂离子电池电解液EC∶DEC∶DMC=1∶1∶1(wt%)1M LiPF6,共400克,各称100g分置于4个氟化瓶中,其中:
A样:不加添加剂
B样:添加3%三苯
C样:添加3%苯基环己烷
D样:添加2%三苯和1%的苯基环己烷
用上述电解液制备成铝壳电池,用3C、10V恒压测试过充性能。测试结果如下:
样品 | 抗过充性能 | 最高温度(℃) |
A | 爆炸,起火 | 112 |
B | 爆炸,冒烟 | 101 |
C | 爆炸,冒烟 | 102 |
D | 不爆炸,不起火,不冒烟 | 73 |
D样在过充状态下的温度——时间曲线如图5所示,内阻——时间曲线如图6所示,电压——时间曲线如图7所示,电流——时间曲线如图8所示。
Claims (2)
1、一种安全锂离子电池电解液,其特征在于:在普通的锂离子电池电解液中加入芳基化合物和苯基环己烷,并且,芳基化合物和苯基环己烷的加入量分别为锂离子电池电解液重量的0.5%~5%和1%~10%。
2、如权利要求1所述的安全锂离子电池电解液,其特征在于:所述的芳基化合物可以是苯醚、联苯、联苯酯或三苯;还可以是卤代苯醚或卤代联苯,其中:卤素元素可以是F、Cl或Br,卤代可以为一取代、二取代或三取代。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNA2003101127088A CN1632983A (zh) | 2003-12-22 | 2003-12-22 | 一种安全锂离子电池电解液 |
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CNA2003101127088A CN1632983A (zh) | 2003-12-22 | 2003-12-22 | 一种安全锂离子电池电解液 |
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CN1632983A true CN1632983A (zh) | 2005-06-29 |
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ID=34843320
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CNA2003101127088A Pending CN1632983A (zh) | 2003-12-22 | 2003-12-22 | 一种安全锂离子电池电解液 |
Country Status (1)
Country | Link |
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CN (1) | CN1632983A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103107362A (zh) * | 2012-12-28 | 2013-05-15 | 青岛润鑫伟业科贸有限公司 | 一种锂离子电池电解液 |
-
2003
- 2003-12-22 CN CNA2003101127088A patent/CN1632983A/zh active Pending
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CN103107362A (zh) * | 2012-12-28 | 2013-05-15 | 青岛润鑫伟业科贸有限公司 | 一种锂离子电池电解液 |
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