[发明专利]一种锂电池高安全性电解液

说明书

技术领域

本发明涉及一种锂离子电池电解液，尤其是涉及一种锂电池高安全性电解液。

背景技术

安全问题是锂离子电池市场发展的重要前提，特别是锂离子电池在电动自行车、电动汽车等领域的应用，对锂离子电池的安全性提出了更高、更新的要求。传统的有机碳酸酯电解液存在很大的安全隐患，电解液溶剂使用的是易挥发、易燃的有机碳酸酯，在锂离子电池滥用或受热的情况下，锂离子电池在局部会产生上百度的高温，溶剂易发生分解，释放出易燃气体CH4、CO等，电解液几乎参与了电池内部发生的所有反应，不仅包括电解液与正极材料、嵌锂碳、金属锂之间的相互反应，同时包括电解液自身的分解反应。

现有技术下，提高锂离子电池安全性最常用的方法是向电池电解液中添加有机磷化合物阻燃剂，有机磷化合物作阻燃剂的阻燃效果好、毒性低，但其存在熔点太高、粘度过大的缺点，添加量较大时会明显地影响电池的电化学性能，而在添加阻燃剂量较少时只能阻燃，不能彻底解决锂离子电池电解液的热稳定性问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种锂电池高安全性电解液，充分利用亚磷酸三甲酯粘度小、阻燃效果好的优点，解决了锂离子电池的安全问题。

为了达到上述目的，本发明提供了一种锂电池高安全性电解液，由锂盐、阻燃剂和有机溶剂组成，所述锂盐为LiPF₆，所述阻燃剂为亚磷酸三甲酯，所述有机溶剂为碳酸丙烯酯。

所述阻燃剂与有机溶剂的重量比为1∶1。

本发明的有益效果是：充分利用亚磷酸三甲酯粘度小、阻燃效果好的优点，与正极材料有很好的相容性，有良好的电化学稳定性，可以抑制碳酸丙烯酯对负极石墨材料的剥离，解决了锂离子电池的安全问题。

具体实施方式

以下将结合具体实施例对本发明提供的技术方案进行详细说明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

实施例一：

一种锂电池高安全性电解液，由锂盐LiPF6、阻燃剂亚磷酸三甲酯和有机溶剂碳酸丙烯酯组成，其中LiPF6占电解液的质量比为20％，亚磷酸三甲酯占电解液的质量比为40％，碳酸丙烯酯占电解液的质量比为40％。

电化学分析表明，使用阻燃剂亚磷酸三甲酯作为锂离子电池电解液的共溶剂，正极半电池具有良好的电化学性能；而对石墨负极半电池来说，亚磷酸三甲酯对碳酸丙烯酯剥离石墨现象有较明显的抑制作用；通过微量量热计实验，表明含阻燃剂亚磷酸三甲酯电解液能明显地提高相应电解液的热稳定性，在190°后，电解液没有出现商业用电解液的明显的放热峰。

实施例二：

一种锂电池高安全性电解液，由锂盐LiPF6、阻燃剂亚磷酸三甲酯和有机溶剂碳酸丙烯酯组成，其中LiPF6占电解液的质量比为30％，亚磷酸三甲酯占电解液的质量比为35％，碳酸丙烯酯占电解液的质量比为35％。

电化学分析表明，使用阻燃剂亚磷酸三甲酯作为锂离子电池电解液的共溶剂，正极半电池具有良好的电化学性能；而对石墨负极半电池来说，亚磷酸三甲酯对碳酸丙烯酯剥离石墨现象有较明显的抑制作用；通过微量量热计实验，表明含阻燃剂亚磷酸三甲酯电解液能明显地提高相应电解液的热稳定性，在190°后，电解液没有出现商业用电解液的明显的放热峰。