[发明专利]一次锂电池非水电解液和一次锂电池

说明书

本发明涉及一种一次锂电池非水电解液，包括锂盐、高闪点低熔点溶剂和低粘度溶剂，所述高闪点低熔点溶剂包括碳酸丙烯酯、甲基膦酸二甲酯、甲基膦酸二乙酯、乙基膦酸二乙酯、乙基膦酸二甲酯和γ‑丁内酯中的至少一种，所述高闪点低熔点溶剂的闪点为60℃以上且熔点为40℃以下；所述低粘度溶剂包括乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、乙二醇甲乙醚、1,3‑二氧戊环、四氢呋喃、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯和丙酸丙酯中的至少一种，所述低粘度溶剂的粘度为1mPa·s以下。本发明还涉及一种一次锂电池。本发明的一次锂电池非水电解液具有安全性能高、良好的高温储存性能和低温放电性能的优点。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，特别涉及一次锂电池非水电解液和一次锂电池。

背景技术

一次锂电池具有容量高、自放电率极低、放电平缓和储存寿命长等优点，因而其市场需求不断增大，正在逐步取代传统的碱锰、锌氧化银等其它一次性电池。

但是，一次锂电池存在的安全性问题一直是应用关心的重要问题。尤其是目前一次锂电池使用的电解液中都含有大量易燃的醚类，有些使用助燃性的高氯酸锂作为锂盐，当电池在短路、冲击、受热等条件下，电池很可能会爆炸燃烧，引发不安全事故。

为了改善此类电池的安全性，美国专利如US6589697、US6924061报道了以磷酸三甲酯、磷酸三苯酯、磷酸三丁酯等磷酸酯作为电解液添加剂来降低电解液的可燃性。但是这些磷酸酯大都具有高粘度，对电池性能影响较大。CN101079504专利中阐述了用一种以上的磷酸酯作为溶剂来改善锂电池的安全性，但是此类溶剂粘度还是较大，极大地影响了电池的低温性能。

专利号为200410007943的专利申请公开了一种电池，包括：正极；负极；以及电解质，其中，电解质包含碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、沸点小于或等于150℃的低粘度溶剂、不饱和化合物的碳酸酯以及锂盐；并且所述碳酸丙烯酯的含量从5wt％到20wt％，所述碳酸酯的含量从0.3wt％到3wt％，所述电解质包含碳酸丁二烯酯或碳酸亚乙烯酯中的至少一种作为碳酸酯，所述低粘度溶剂可以为碳酸甲乙酯或碳酸二甲酯和碳酸二乙酯。上述发明公开的电池具有提高容量和循环特性的有益效果。即，上述发明公开了一种电解质包括碳酸酯、低粘度溶剂以及锂盐，从而提高电池容量和循环性能的电池，所述电池为锂二次电池。上述专利虽然公开了将低粘度溶剂用于电解质中，但是其公开的低粘度溶剂用于提高电池容量和循环性能，并不具备提高电池安全性能的技术效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种安全性能高的一次锂电池非水电解液，进一步提供包括上述一次锂电池非水电解液的一次锂电池。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种一次锂电池非水电解液，包括锂盐、高闪点低熔点溶剂和低粘度溶剂，所述高闪点低熔点溶剂包括碳酸丙烯酯、甲基膦酸二甲酯、甲基膦酸二乙酯、乙基膦酸二乙酯、乙基膦酸二甲酯和γ-丁内酯中的至少一种，所述高闪点低熔点溶剂的闪点为60℃以上且熔点为40℃以下；

所述低粘度溶剂包括乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、乙二醇甲乙醚、1,3-二氧戊环、四氢呋喃、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯和丙酸丙酯中的至少一种，所述低粘度溶剂的粘度为1mPa·s以下。

本发明还涉及一种一次锂电池，包括正极、负极、以及介于正极和负极之间的隔板，其特征在于，还包括上述的一次锂电池非水电解液。

本发明的有益效果在于：

(1)通过高闪点低熔点溶剂的成分的设计，并且在此基础上将其闪点设置为60℃以上以确保具有良好的阻燃效果，设置熔点为40℃以下以确保具有良好的低温放电性能，从而获得良好的阻燃效果和良好的低温放电性能；