[发明专利]抗过充锂离子电池电解液

说明书

技术领域

本发明涉及一种二次锂离子电池电解液，尤其涉及一种适用于锂离子电池过充条件下使用的电池电解液。

背景技术

锂离子电池在使用过程中的安全问题依然没有完全消除，尤其是电池在超过设计电压时，发生电池的过充现象，这会改变电池的内部正负极材料的微观结构，影响电池的正常使用。情况严重时，电池的负极生成锂枝晶，会刺穿隔膜导致电池内部形成短路，同时产生大量的热，引起有机电解液的热分解和燃烧，造成电池的安全问题。

当前的过充添加剂依照其作用机理主要分为三类，分别是氧化还原飞梭、电聚合、气体发生，它们单独做为过充添加剂使用时各有利弊。因此，在实际的用途中多为三种机理中两种或者两种以上来共同发挥作用。本专利中所采用的过充添加剂能够发挥以上机理中的两种或者两种以上，能够使得电池在抗过充安全性能方面得到大大的提高。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明所要解决的技术问题是要提供一种电池在过充条件下的安全型液体电解液，能够承受过充测试，克服常规液体电解液的上述问题。本发明的抗过充锂离子电池电解液主要由锂离子电池电解液和添加剂构成，其添加剂是烷基芳香烃类有机化合物，对环境没有污染，且质量比是锂离子电池电解液重量的3％～8％。

本发明的基于抗过充锂离子电池电解液，各组分重量比为：

锂离子电池电解液有机溶剂92％～97％，

烷基芳香烃类有机化合物3％～8％。

进一步地，所述的锂离子电池电解液有机溶剂为乙烯碳酸酯(EC)、二乙基碳酸酯(DEC)、二甲基碳酸酯(DMC)、甲基乙基碳酸酯(EMC)、丙烯碳酸酯(PC)、甲基丙基碳酸酯(MPC)之间的三种及三种以上组合，它们组合之一的用量定为重量比1％～60％；

进一步地，所述的烷基芳香烃类有机化合物是环己基苯(CHB)、氟代苯基(FB)、联苯(BP)及其氟代和氯代的苯基化合物之间的一种及一种以上组合，它们组合之一的用量定为重量比0.1％～5％；

进一步地，所述的烷基芳香烃类有机化合物的结构简式为

上式中R₁和R₂是氢原子、苯基、烷基、卤代苯基、卤代烷基或杂原子官能团，其中卤代的原子是氟(F)、氯(Cl)或溴(Br)。

本发明的新型抗过充锂离子电池电解液，是在锂离子电池电解液中添加烷基芳香烃，并且烷基芳香烃的加入量为锂离子电池电解液重量的3％～8％。使用本发明所述的锂离子电池电解液，电池在充电过程中不会出现冒烟和爆炸的现象，更重要的是电池能够承受1C、10V的过充测试，电池的安全性能得到大大提高。

附图说明

图1是本发明实施例1的过充时间—电压曲线图；

图2是本发明实施例1的过充时间—电流曲线图；

图3是本发明实施例1的过充时间—容量曲线图；

图4是本发明实施例2的过充时间—电压曲线图；

图5是本发明实施例2的过充时间—容量曲线图。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

在锂离子电池电解液中添加烷基芳香烃，并且烷基芳香烃的加入量为锂离子电池电解液重量的3％～8％。本发明所述的锂离子电池电解液，所使用的有机溶剂为碳酸乙烯碳酸酯(EC)、二乙基碳酸酯(DEC)、二甲基碳酸酯(DMC)、甲基乙基碳酸酯(EMC)、丙烯碳酸酯(PC)、甲基丙基碳酸酯(MPC)之间的三种及三种以上组合，它们的用量都可以定为重量比1％～60％。

本发明所说的烷基芳香烃添加剂可以是环己基苯(CHB)、氟代苯基(FB)、联苯(BP)之间的一种及一种以上组合，它们可以单独使用也可以共同使用，用量可以定为重量比0.1％～5％。这些有机溶剂和添加剂在实际的使用过程应该严格控制杂质的含量以及它们具体的使用量。

上述烷基芳香烃类有机化合物的结构简式可以表示为：

上式中R₁和R₂可以是氢原子、苯基、烷基、卤代苯基、卤代烷基或杂原子官能团，其中卤代的原子可以是氟(F)、氯(Cl)或溴(Br)。

实施例1：