[发明专利]一种高镍三元锂电池防过充电解液

说明书

本发明属于三元电池电解液制备的技术领域，具体涉及一种高镍三元锂电池防过充电解液。本发明一种高镍三元锂电池防过充电解液，在过充条件下，2‑氟‑N,N‑二甲氨苯和多氟联苯液晶化合物发生电聚合，在电极表面形成保护膜，组合物电聚合形成的保护膜相比单一物质形成的膜更加完整致密。保护膜隔绝电解液，增大电极内阻，待正极完全被固态聚合物包覆时形成断路，电池处于失效状态；本发明电解液离子电导率高，高达0.8×10^‑2S/cm，锂离子迁移数接近于1，电化学稳定的电位范围宽，热稳定好，使用温度范围宽，化学性能稳定，与电池内集流体和恬性物质不发生化学反应，安全低毒。

技术领域

本发明属于三元电池电解液制备的技术领域，具体涉及一种高镍三元锂电池防过充电解液。

背景技术

三元材料（镍钴锰酸锂）提高镍的含量能大大提升材料的比容量，因此高镍三元材料必然是将来大型电池的一种理想材料。

目前制约高容量动力电池应用的最大的障碍就是电池的安全性，其中由过充电引发的锂离子电池不安全行为是最危险的因素之一。锂离子电池在过充情况下，电池电压急剧增大，从而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，进而产生大量的气体并放出大量的热，导致电池内压和温度急剧上升，引发热失控，电池出现爆炸、燃烧等不安全隐患，同时，处于过充状态的碳负极表面也会因金属的沉积而降低其安全性。

中国发明专利申请号申请号201511000331.6公开了一种防过充电解液及锂电池，该电解液包括锂盐、有机溶剂和添加剂，添加剂包括添加剂S，添加剂S在防过充电解液中的质量百分比为0.01～20%。该发明在对电解液电导率产生微小影响的基础上，提高了电解液的耐过充性能，提高充放电的循环效率；由该电解液制备的锂电池同样具备了这些优点，对正常的锂电池的性能影响非常小，能够满足应用的需要。

中国发明专利申请号申请号201710293086.5公开了一种防过充锂电池电解液及其制备方法。该发明公开了一种防过充锂电池电解液及其制备方法，属于锂电池材料技术领域，该锂电池电解液由锂盐、复合溶剂和添加剂组成；所述锂盐为无机锂盐、有机硼酸锂、磺酰亚胺类锂盐中的至少一种；所述复合溶剂为碳酸酯类溶剂中的至少两种溶剂；所述添加剂为亚硫酸酯类化合物、碳酸酯类化合物、磺酸酯类化合物中的至少一种和2',4'-二甲基-2,4-二氟联苯；所述添加剂的质量占电解液的1%-15%。该发明制备防过充锂电池电解液在锂电池过充时能够优先于电解液发生氧化分解，隔断电解液与电极表面的接触，提升安全性能。

中国发明专利申请号申请号201611268416.7公开了一种三元电池用防过充电解液，由以下成分组成：有机溶剂、锂盐、防过充添加剂，所述防过充添加剂占有机溶剂的质量比为3～8％，所述防过充添加剂为联苯和/或苯基环己烷，所述有机溶剂为醚类和酯类有机溶剂。本发明还提出所述防过充电解液的制备方法。本发明所提出的防过充电解液，通过BP和CHB的混合作用，可在电池过充时发生过充电聚合，阻断电流的充入，有效避免三元动力锂电池在发生过充时带来的着火或爆炸现象，从而解决一直以来困扰行业的三元电池的过充安全性问题。

中国发明专利申请号申请号201710496466.9公开了一种三元锂电防过充电解液及锂离子电池，该三元锂电防过充电解液，有效解决锂电池过冲产生的爆炸起火问题，该发明还提供了一种锂离子电池。该发明的三元锂电防过充电解液，包括锂盐、有机溶剂、过充添加剂、阻燃添加剂、成膜添加剂。该发明的锂离子电池，包括阴极极片、阳极极片、置于阴极极片与阳极极片之间的隔离膜、和该三元锂电防过充电解液。