[发明专利]一种防过充的锂离子电池电解液及锂离子电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种防过充的锂离子电池功能型电解液及锂离子电池，属于锂离子电 池技术领域。

背景技术

锂离子电池在过充条件下的安全性是锂电池应用研究中的重要问题之一。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，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。传统的方法是在电池的安全帽内安装PTC聚合物开关、电流中断装 置、防爆安全阀或通过外加专用的过充保护电路来防止电池的过充。虽然上述方法都有一 定效果，但增加了电池的成本与复杂性，并且不能彻底解决过充造成的安全性问题。因此建 立一种内在的过充保护机制非常重要。通过添加剂实现电池内部的过充保护对简化电池制 造工艺、降低生产成本及安全性能的提升具有巨大的应用意义。

目前常用的过充保护添加剂在过充时虽然能起到很好的防止电压升高的作用，但 是也提高了电池内阻，影响电池的使用寿命。申请号为CN200310112709.2的中国发明专利 公开了“一种防过充锂离子电池电解液”，使电池过充时不冒烟、不起火、不爆炸，过充时最 高温度低于100℃，但过充后对电池有很大影响；申请号为CN200410093823.X的中国发明专 利公开了“一种防锂电池过充的功能性电解液”，适用于变化的体系，一充一放效率不低于 现有电解液，但是400次循环后的循环效率也只有80％；申请号为CN200710143919.6的中国 专利公开了“具有防过充与防气胀的锂离子电池电解液的组成物”，在电池过充时电解液能 发生电聚合反应，在电极表面生成聚合物，使电池内阻迅速增大，防止电池进一步过充，但 过充后电池即失效；申请号为CN200810026160.8的中国专利公开了“防过充锂离子电池电 解液”，使电池在充电过充中不会出现冒烟和爆炸现象，电池能够承受1C、10V的过充测试， 电池的安全性能得到提高，但是过充后也出现了电池失效的问题；申请号为 CN201310234109.7的中国专利公开了“一种锂离子电池电解液”，具有较好的过充保护性能 和阻燃性能，但对电池的循环性能有较大影响；申请号为CN201410487259.3的中国专利公 开了“一种防过充锂离子电池电解液”，能够有效延缓过充时电压升高，提高了电解质溶液 的耐过充性能和防爆性能，但是不能持续对电池的实施保护作用。已经公开的这些专利中 对锂离子电池进行过充保护，对电池发生过充时能起到限制电压上升，防止过充的进一步 发生，但过充后电池性能会受到很大影响甚至损坏，不是一种可持续的过充保护措施。