[发明专利]一种聚合物锂离子电池的抗过充电解液

说明书

技术领域

本发明涉及聚合物锂离子电池技术领域，具体的说是一种聚合物锂离子电池的抗过充电解液。

背景技术

电解液是聚合物锂离子电池的重要组成部分，业界常用的其中一种聚合物锂离子电池的电解液由EC（碳酸乙烯酯）、EMC（碳酸甲乙酯）、DEC（碳酸二乙酯）三种物质组成，使用此种电解液的聚合物锂离子电池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，电池的性能会变得非常不稳定，会出现以下现象：

1、电芯内的锂金属沉积在阳极形成锂枝晶。

2、阴极材料变得不稳定。

3、放热。

反应式为：

             放电            正常充电           过充

阴极：     2LiCoO2  ?      2Li_1/2CoO2    ?     2CoO2

阳极：       C6     ?        LiC6       ?    LiC6+Li

由于锂枝晶易导致电芯的内部短路，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，而且在过充过程中，材料发生膨胀，容易使隔膜被挤压导致短路，产生大量的热，而这些热量积聚在电芯内很难快速的散发出来，这会使目前常用的并具有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，具有很大的安全隐患。

发明内容

针对以上现有技术的不足与缺陷，本发明的目的在于提供一种聚合物锂离子电池的抗过充电解液.

本发明的目的是通过采用以下技术方案来实现的：

一种聚合物锂离子电池的抗过充电解液，包括由EC、EMC、DEC组成的电解原液，由每100份（重量）电解原液加入3～8份（重量）分子式                                                的芳基烷、1～2份（重量）分子式的PS、3～8份（重量）分子式的VC混合组成；　

所述R为苯基、苯醚基、联苯基、联苯酯基、三苯基、卤代苯基、卤代苯醚基、卤代联苯基或卤代三苯基。

作为本发明的优选技术方案，所述卤代苯基、卤代苯醚基、卤代联苯基或卤代三苯基的卤素元素为F、Cl或Br，卤代为一取代、二取代或三取代。

与现有技术相比，以本发明所揭露的抗过充电解液制备的聚合物锂离子电池在过充时，不冒烟、不起火、不爆炸，过充时电芯的电流、电压、温度均在安全值的范围内，大大提高了电池的安全性能。

附图说明

下面结合附图与具体实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明实施例一过充测试的电流与时间的曲线图。

图2为本发明实施例一过充测试的电压与时间的曲线图。

图3为本发明实施例一过充测试的温度与时间的曲线图。

图4为本发明实施例二过充测试的电流与时间的曲线图。

图5为本发明实施例二过充测试的电压与时间的曲线图。

图6为本发明实施例二过充测试的温度与时间的曲线图。

具体实施方式

聚合物锂离子电池的抗过充电解液，由电解原液、芳基烷、PS（亚硫酸丙烯酯）、VC（碳酸亚乙烯酯）混合组成，各原料重量组成比为：电解原液100份、芳基烷3～8份、PS1～2份、VC3～8份。

所述电解原液由EC（碳酸乙烯酯）、EMC（碳酸甲乙酯）、DEC（碳酸二乙酯）组成，其重量组成比为已知技术，在此就不在赘述。

所述芳基烷的分子式为：

该R为苯基、苯醚基、联苯基、联苯酯基、三苯基、卤代苯基、卤代苯醚基、卤代联苯基或卤代三苯基。所述卤代苯基、卤代苯醚基、卤代联苯基或卤代三苯基的卤素元素为F、Cl或Br，卤代为一取代、二取代或三取代。

所述PS的分子式为：

所述VC的分子式为：

实施例一：

在充氩气的手套箱（H2O<10ppm）中配制200 g电解原液，各称100g电解原液分置于2个氟化瓶中，其中一瓶中的电解原液不加添加剂，以电解原液制备成聚合物锂离子电池；另一瓶中的100g电解原液添加3g环己基苯（芳基烷中的一种）、1g PS、3g VC，以该电解液制备成聚合物锂离子电池。然后，用4A、10V恒压分别测试两块聚合物锂离子电池的过充性能。其中,以电解原液制备的聚合物锂离子电池起火。