[发明专利]一种含有机硅添加剂的防过充锂电池电解液

说明书

本发明提供了一种含有机硅添加剂的防过充锂离子电池电解液，所述电解液包括锂盐、复合溶剂和添加剂A，所述添加剂A为一种有机硅衍生物，其结构通式为：其以硅氧键为主链，其中n₁为2‑20内的自然数，在分子的主体结构上含有四个联苯类结构以便过充时形成交联的电化学聚合物，更好的防护电池。

技术领域

本发明涉及锂离子电池制备技术领域，尤其涉及一种含有机硅添加剂的防过充锂电池电解液。

背景技术

随着经济的发展和科技的进步，便携式电子设备、混合动力车、电动汽车等越来越广泛地深入到人们的生产生活当中，这些设备中，锂离子电池的应用非常广泛。然而，安全问题却层出不穷，过程是锂离子电池使用中最易发生的安全问题之一。由于目前的锂离子电池多使用极其燃烧的碳酸酯类有机电解液，电池在过充过放以及过热极有可能引发电池的燃烧甚至爆炸，因而给电池、特别是动力电池造成很大的安全隐患。通过提高电解液的稳定性，如添加防过充的化合物是加强锂离子电池安全性的一个重要方法。

目前防过充电解液主要有两种类型：氧化还原型和电聚合型。氧化还原型如苯甲醚及其衍生物，其特点是过充保护机制可逆，可以重复多次进行过充保护，但是苯甲醚类氧化电势较低，在低于锂离子正常工作电压（4.2V）就开始发生氧化还原反应，不适合在某些高电压锂离子电池中使用。而电聚合型主要是简单的环己苯、二甲苯、联苯类化合物化合物，这类化合物可以在电池超过一定电压时发生聚合反应，使电极表面被覆盖来增大电池内阻，钳制充电电流来保护电池。但这类化合物，容易燃烧，过充时形成的保护膜不够充分速度较慢，对电池保护不够，且影响电池的循环性能。

专利文献CN107946648A公开了在锂电池电解液中添加1,1’-联苯添加剂，添加剂能够在锂电池过充时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，但是这种添加剂防过充效果不明显，且会严重影响电池的循环性能和低温性能。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种防过充锂电池电解液，所述防过充电解液能够在电池过充的时候更加迅速高效的形成致密的交联网状的点化学聚合物覆盖于极片表面，更好地保护电池，不冒烟、不起火、不爆炸，明显提高电池的安全性能，且不影响电池的循环性能和低温性能。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种含有机硅添加剂的防过充锂离子电池电解液，其特征在于：所述电解液包括锂盐、复合溶剂和添加剂A，所述添加剂A为一种有机硅衍生物，具有特殊的分子结构，其结构通式如下所示：

其以硅氧键为主链，在分子的主体结构上含有四个联苯类结构，其中n₁为1-100内的自然数。添加剂A在过充时形成交联的电化学聚合物，能够更好的防护电池。

其中n₂、n₃、n_4、n₅各自独立的为2-5内的自然数。

n₂、n₃、n_4、n₅可以相同，也可以不同。

R1、R2、R3、R4各自独立的为甲基、乙基、正丙基、异丙基、甲氧基、乙氧基、苯基中的一种。

R1、R2、R3、R4可以为相同基团，也可以分别为不同的基团。

R5、R6、R7、R8各自独立的为氟、氯、溴、氰基、三氟乙酰基、羧基、羧酸锂盐、磺酸基、磺酸锂盐中的一种。

R5、R6、R7、R8可以为相同基团，也可以分别为不同的基团。

优选其加入量为该锂离子电池电解液总质量的0.5%-10%。