[发明专利]一种非水阻燃电解液及使用该电解液的锂离子电池

说明书

本发明公开了一种非水阻燃电解液，其包括非水有机溶剂、锂盐、功能助剂一和功能助剂二，所述的功能助剂一为甲烷二磺酸亚甲酯，功能助剂二为氟代磷腈化合物。本发明同时公开了一种锂离子电池，其包括正极片、负极片、锂电池隔膜及上述的非水阻燃电解液。本发明为一种高、低温条件下高效、安全运行的非水阻燃电解液及使用该电解液的锂离子电池。

技术领域

本发明涉及电池及电解液技术领域，具体涉及一种非水阻燃电解液及使用该电解液的锂离子电池。

背景技术

与传统的铅酸电池、镍镉电池相比，锂离子电池具有高比功率、高比能量、无记忆效应、长循环寿命等特点，使锂离子电池自20世纪90年代问世以来受到人们广泛关注。目前，锂离子电池已经占领了手机、数码相机、笔记本电脑和便携摄像机等便携式电子产品的大部分能源市场，并且开始进入电动自行车和轿车市场，逐渐受到电动车领域的关注。

锂离子电池内部的电解液对电池的运行性能产生较大的影响，传统锂离子电池工作温度在-20~40℃之间，但受地域、气候、特殊使用要求的制约，要求电池能在-20℃以下或者在40℃以上的环境下正常工作。但是现有的锂离子电池电解液在高、低温下的运行效率低下，在低温条件下电池放电容量较小，非水有机电解液在高温条件下运行安全性得不到充分的保障，难以满足现有技术对锂离子电池的使用要求。

发明内容

针对现有技术不足，本发明提供了一种高、低温条件下高效、安全运行的非水阻燃电解液及使用该电解液的锂离子电池。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：一种非水阻燃电解液，其包括非水有机溶剂、锂盐、功能助剂一和功能助剂二，所述的功能助剂一为甲烷二磺酸亚甲酯，功能助剂二为氟代磷腈化合物。

进一步地，所述的锂盐为双三氮甲烷黄酰亚胺锂和/或二氟草酸硼酸锂。

进一步地，所述的非水有机溶剂为碳酸乙烯酯和环状碳酸酯，其质量份比为2~4:1。

进一步地，所述的甲烷二磺酸亚甲酯在电解液中的质量百分比为0.5~1.5%。

进一步地，所述的氟代磷腈化合物化学式为N₃P₃F₅OH₂CH₃，其在电解液中的质量百分比为1~5%。

本发明另一个目的是提供了一种锂离子电池，其包括正极片、负极片、锂电池隔膜及上述的非水阻燃电解液。

与现有技术相比，本发明具备的有益效果为：本发明中，功能助剂的添加有助于提高电池电解液的电导率，降低多次循环后的电池阻抗，提高电池在低温下的放电性能，具有很好的电化学稳定性，而且可以优化成膜降低膜阻抗，提高高温循环性能及高低温循环稳定性，同时与非水有机溶剂互溶性良好；本发明添加的氟代磷腈化合物在占电解液总质量百分比非常低的基础上即可完全实现较好的阻燃效果，这样对电解液电导率和倍率性能影响较小，而且有助于提升电解液在高温下循环性能；含有本发明非水阻燃电解液的锂离子电池在低温至高温下的循环性能、倍率性能等使用性能均得到有效提高，较有效的拓宽了电池的应用范围。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的说明，但本发明的实施方式不限于此，同时本发明的保护范围也不限于下述的实施例。

实施例1：一种非水阻燃电解液，包括非水有机溶剂、锂盐、功能助剂一和功能助剂二，所述的功能助剂一为甲烷二磺酸亚甲酯，功能助剂二为氟代磷腈化合物。

进一步地，所述的锂盐为双三氮甲烷黄酰亚胺锂和二氟草酸硼酸锂，所述的锂盐在电解液中的质量百分比为8~14%，本实施例中所述的锂盐在电解液中的质量百分比为11%。

进一步地，所述的非水有机溶剂为碳酸乙烯酯和环状碳酸酯，其质量份比为3:1。