[发明专利]电解液原料组合物，电解液及锂离子二次电池及其制备方法

说明书

本发明提供一种锂离子二次电池用凝胶电解液原料组合物，该组合物含有非水有机溶剂、电解液锂盐和丙烯酸酯。本发明提供一种锂离子二次电池用凝胶电解液，该电解液由本发明所述的组合物与热引发剂混合后进行聚合得到。本发明提供一种锂离子二次电池及其制备方法，该电池包括极芯和电解液，所述极芯和电解液密封在电池壳体内，所述极芯包括正极片、负极片及隔膜，所述电解液为本发明所述的电解液。本发明的凝胶电解液，可以大幅提高锂离子电池的安全性和耐久性。

技术领域

本发明涉及锂离子二次电池用凝胶电解液原料组合物，和一种锂离子二次电池用凝胶电解液，以及一种锂离子二次电池及其制备方法。

背景技术

近年来，市场对锂离子电池的性能要求越来越高，一方面便携电子产品集成度的提高增加了能耗，另一方面电动汽车的兴起也要求电池具有更长的续航能力，电池问题已经成为制约行业发展的关键因素。如何进一步提高电池的能力密度、倍率性能、循环寿命、安全性以及降低生产成本是电池研究的重点。

目前，锂离子电池的安全性是困扰动力电池的主要障碍，锂离子电池在过充、过放、短路、热冲击等滥用状态下，容易着火甚至爆炸。电池出现滥用时，电池内部的温度升高，导致电池内负极表面固体电解质界面膜破坏，电解液中组分与负极之间发生剧烈的化学反应，电解液中有机溶剂分解产生氢氧自由基和氢自由基，从而发生链式反应产生大量的热，产生的热量促使电解液与嵌锂负极之间反应加剧，最终影响电池的安全性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐久性的凝胶电解液，以及使用该凝胶电解液的锂离子电池。

为实现上述目的，本发明提供一种锂离子二次电池用凝胶电解液原料组合物，该组合物含有非水有机溶剂、电解液锂盐和丙烯酸酯。

优选地，非水有机溶剂、电解液锂盐和丙烯酸酯的重量比为70-90：10-20：0.1-10。

优选地，所述丙烯酸酯为下列式I)和式2)所示化合物中的任一种或多种：

其中，式I)和式II)中R₁～R₂各自所含碳原子数为0-3，优选地各自为H、CH₃、C₂H₅、C₃H₇、C₄H₉、C₆H₅、CF₃、CF₃CH₂、CF₂HCH₂、CF₃CF₂、CF₂HCF₂CH₂、OCH₂CF₃、中的任一种。

优选地，所述非水有机溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙酸丙酯、丙酸乙酯和丙酸丁酯中的一种或多种。

优选地，所述电解液锂盐为LiPF₆、LiClO₄、LiBOB、LiBF₄、LiO₂PF₂、LiODFB、LiTFSI、LiFSI和LiC(CF₃SO₃)₃中的一种或多种。

根据本发明的第二方面，本发明提供一种锂离子二次电池用凝胶电解液，该电解液由本发明所述的组合物与热引发剂混合后进行聚合得到。

优选地，组合物与热引发剂的重量比为90-100：0.5。

优选地，热引发剂选自过氧化合物和偶氮化合物中的一种或多种。