[发明专利]一种具有抗过充性能的非水电解质溶液

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有抗过充性能的非水电解质溶液，属于材料技术领域。

背景技术

锂离子电池由于兼具高比能量和高比功率的显著优势，被认为是最具发展潜力的动力电池体系。目前制约大容量锂离子动力电池应用的最主要障碍是电池的安全性。锂离子电池仍以液体电解质为主，它的组成是闪点较低的碳酸酯类溶剂、六氟磷酸锂锂盐以及其他添加剂组成，由于溶剂组分具有易燃易爆的特点，当电池在过充电、过放、或者一些极端的使用情况下容易产生安全隐患，发生起火甚至爆炸事件。

当锂离子电池过充时，由于电池电压随极化增大而迅速上升，势必引发正极活性物质结构的不可逆变化以及电解液的氧化分解，进而产生大量的气体并放出大量的热，致使电池内压和温度急剧上升，存在爆炸、燃烧等不安全隐患，同时，处于过充状态的碳负极表面也会因金属锂的沉积而降低其安全性。目前，锂离子电池的过充电保护一般采用专用的过充电保护电路来实现。通过添加剂来实现电池的过充电保护，对于简化电池制造工艺，降低电池生产成本具有极其重要的意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种对锂离子电池性能影响非常小、并且具有抗过充性能的非水电解质溶液。

为解决上述技术问题， 本发明采用了以下的技术方案。

所述的一种具有抗过充性能的非水电解质溶液，包括：（A）锂盐，（B）碳酸酯类和/或醚类有机溶剂，其特点是：还含有以下成份：（C）过充安全添加剂和（D）其他功能添加剂，其组成可以简写为A+ B + C + D；其中（A）锂盐在此电解质溶液中的摩尔浓度范围是：0.001 - 2 摩尔/升，（C）过充安全添加剂在此电解质溶液中所占的质量比例范围是：0.01% – 30%，（D）其他功能添加剂在此电解质溶液中的摩尔浓度范围是：0-0.5 摩尔/升；所述的（C）过充安全添加剂选自具有以下结构式的化合物中的一种或者多种共存：

上式中， R₁、R₂、R₃分别任选自烷基、烷氧基、卤代烷基、卤代烷氧基、氰基、异氰基、硫氰基或异硫氰基，其中：卤代的元素为F、Cl或Br，卤代为部分取代或全取代；R₄可以无任何取代基，也可以任选自烷基、烷氧基、氧原子、卤代烷基、卤代烷氧基，其中：卤代的元素为F、Cl或Br，卤代为部分取代或全取代；R₅、R₆、R₇分别任选自烷基、烯烃基、炔基、苯基、甲苯基、卤代烷基、卤代烯烃基、卤代炔基、卤代苯基、卤代甲苯基，其中：卤代的卤素为F、Cl或Br，卤代为部分取代或全取代。

进一步地，前述的一种具有抗过充性能的非水电解质溶液，其中：所述的（C）过充安全添加剂优选自下面化合物中的至少一种或者两者共存：

         

          乙烯基三乙氧基硅烷    或    正丙烯基-二乙氧基苯氧基硅烷。