[发明专利]一种锂离子电池电解液及含有该电解液的锂离子电池

说明书

技术领域

本发明涉及电池领域，尤其涉及一种锂离子电池电解液及含有该电解液的锂离子电池。

背景技术

近几年来，锂离子电池以其较高的能量密度和良好的循环性能成为研究的热点。然而锂离子电池在一些不正当的使用操作后如加热、短路、热冲击或者长时间使用等，会产生热失控、内压升高等安全性问题，严重的最终导致电池爆炸、起火等问题，在一定程度上限制了锂离子电池的广泛应用。而这些问题的产生都和电解液的性质有着密切联系。

目前，为了防止由电池过热而产生的一些安全隐患，研究者们通过电极改性技术来改善电池的安全性能，大多通过采用极片涂层技术来减少电池热量对材料及电解液的影响，进而提高电池的安全性能。然而极片涂层技术会堵塞部分锂离子的通道，使电解液不能浸润到电极，影响锂离子的Li+的脱嵌，导致电池的倍率性能下降。

此外，为了改善电池的安全性能，锂离子电池中起到安全保护作用的隔膜也受到了人们的关注。研究者从隔膜入手，研制出耐热性隔膜，在很大程度上提高了电池的安全性能。然而在电池发生短路时，电池的热量会瞬间上升到100-200℃，而耐热性隔膜孔隙的热关闭温度为130-150℃，在电池热量低于隔膜孔隙的热关闭温度时，会出现隔膜还未来得及热关闭却已经引起了自身的收缩，导致电池正负极接触反而使热失控现象加剧，因此无法达到保护电池、提高安全性的目的。

发明内容

本发明的实施例提供一种锂离子电池电解液及含有该电解液的锂离子电池，在出现热失控问题时，能够减少热量的进一步产生，从而提高电池的安全性能。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种锂离子电池电解液，包括：

锂盐、非水有机溶剂、成膜添加剂和热固性材料；

当所述锂离子电池电解液达到规定温度时，所述热固性材料在电解液中转变为固态。

一种锂离子电池，所述锂离子电池包括上述锂离子电池电解液。

本发明实施例提供的锂离子电池电解液及含有该电解液的锂离子电池，电解液中含有热固性材料，能够在电解液达到规定温度时转变为固态。当电池发生热失控等安全问题时，电解液在热失控后达到规定温度，此时热固性材料转变为固态，堵塞锂离子通道，增大电池内阻，使电池形成断路，及时减少热量的进一步产生，从而提高电池的安全性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例1中酚醛树脂的分子结构示意图。

图2为实施例2中氨基三嗪酚醛树脂的分子结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种锂离子电池电解液，包括：

锂盐、非水有机溶剂、成膜添加剂和热固性材料；

当所述锂离子电池电解液达到规定温度时，所述热固性材料在电解液中转变为固态。

其中，热固性材料是指在受热条件下能固化而具有不溶及不熔特性的材料。

需要说明的是，在锂离子电池正常的使用及存储温度范围内，锂离子电池维持正常的工作，能够有效保证安全性。但是在锂离子电池出现短路等热失控问题时，由于热量和温度的急剧上升，严重的有可能引起电池起火、爆炸等安全问题。

为了有效避免上述安全问题，本发明实施例提供的锂离子电池电解液，在电解液中加入了热固性材料，热固性材料能够在电解液达到规定温度时转变为固态。需要说明的是，所述规定温度为电池出现安全隐患的临界温度，根据电池的性能和安全级别的差别，不同电池对应的所述规定温度可能相同也可能不同，在本发明实施例提供的锂离子电池电解液的温度低于所述规定温度时，所述热固性材料呈液态，不影响锂离子电池的循环及充放电性能；而达到或高于所述规定温度时，所述热固化材料将固化转变为固态。

这样，当电池发生热失控等安全问题时，电解液在热失控后达到规定温度，此时热固性材料转变为固态，固态的热固性材料将堵塞锂离子通道，增大电池内阻，使电池形成断路，及时减少热量的进一步产生，从而有效避免电池的安全问题，提高电池的安全性能。