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一種電解液以及含有該電解液的鋰離子二次電池的制作方法

文檔序號:75824閱讀:441來源:國知局
專利名稱:一種電解液以及含有該電解液的鋰離子二次電池的制作方法
技術領域
本發(fā)明涉及一種電解液以及含有該電解液的鋰離子二次電池。
技術背景
鋰離子二次電池是一種新型的化學電源,因其具有能量密度大、工作電壓高、壽命長、無環(huán)境公害的特點,廣泛應用于移動電話等便攜式電子產品中。因此對其安全性等的綜合性能要求較高。
在鋰離子二次電池的使用過程中,由于充電控制電路的故障,很容易出現(xiàn)過充,弓丨起電池負極鋰離子的不可逆還原,降低了電池的充放電循環(huán)效率;且當充電電壓達到電解液的分解電壓時,還會引起電解液在電池正極的分解,產生氣體,使電池的內壓上升,內部積熱而失去穩(wěn)定性,嚴重影響電池的安全性,甚至會導致電池的完全失效。因此,為鋰離子二次電池尋求合適有效的過充電保護十分重要。
現(xiàn)有技術中,鋰離子二次電池的過充電保護主要有作為物理方法的集成電路保護法和作為化學方法的在電解液中添加過充保護添加劑法。集成電路法可靠、快捷,應用廣泛,但是結構復雜,必須有塑料外包裝,而且價格昂貴?,F(xiàn)有的過充保護添加劑主要有聯(lián)苯、 環(huán)己基苯等基于聚合反應的添加劑、以及鋰的鹵化物、苯的衍生物等基于還原氧化往復反應的添加劑,但含有聯(lián)苯、環(huán)己基苯的電解液,在使用時會增加電池的內阻,使電池的循環(huán)性能和倍率放電性能降低;而含有鋰的鹵化物、苯的衍生物的電解液,雖然過充保護效果明顯,但在高充電電流(1C以上的充電電流)下過充保護效果大大降低,同時會降低電池的循環(huán)性能。
綜上所述,現(xiàn)有的電解液存在在使得鋰離子二次電池的安全性能得到提高的同時其它的電池性能會變差、或者在IC的高充電電流下電池的綜合性能較差的缺陷。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有的電解液在使得鋰離子電池的安全性能得到提高的同時其它的電池性能會變差、以及在IC的高充電電流下電池的綜合性能較差的缺點,提供一種在IC的高充電電流下電池的綜合性能仍然較好的電解液,該電解液能使電池具有很好的抗過充能力,即能提高電池的安全性能、而且還能顯著提高電池的倍率放電性能和高溫循環(huán)性能。
本發(fā)明的另一個目的在于提供含有上述電解液的鋰離子二次電池。
本發(fā)明提供了一種鋰離子二次電池的電解液,該電解液含有有機溶劑、鋰鹽和過充保護添加劑,其中,所述過充保護添加劑含有下式(1)表示的三聚砷腈
權利要求
1.一種鋰離子二次電池電解液,該電解液含有有機溶劑、鋰鹽和過充保護添加劑,其特征在于,所述過充保護添加劑含有下式(1)表示的三聚砷腈
2.根據(jù)權利要求
1所述的電解液,其中,所述禮、1 2、1 3、1 4、1 5和&分別獨立地選自氟、 氯、溴、碘、羥基、甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、正戊基、異戊基、新戊基、甲氧基、乙氧基和丙氧基中的一種。
3.根據(jù)權利要求
1或2所述的電解液,其中,所述RpHR4A5和Ii6相同,且均為氯、 羥基或甲氧基。
4.根據(jù)權利要求
3所述的電解液,其中,以電解液的總量為基準,所述過充保護添加劑的含量為0. 5-20重量% ;所述鋰鹽的含量為0. 7-1. 6摩爾/升。
5.根據(jù)權利要求
4所述的電解液,其中,以電解液的總量為基準,所述過充保護添加劑的含量為0. 5-10重量%。
6.根據(jù)權利要求
1所述的電解液,其中,所述電解液還含有成膜添加劑,以電解液的總量為基準,成膜添加劑的含量為0.1-11重量% ;所述成膜添加劑為二氧化碳、二硫化碳、二氧化硫、碳酸亞乙烯酯、亞硫酸乙烯酯、亞硫酸丙烯酯和碳酸鋰中的一種或幾種。
7.根據(jù)權利要求
1所述的電解液,其中,所述有機溶劑選自Y-丁內酯、碳酸乙烯酯、 碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸亞乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、碳酸二丙酯、碳酸丙烯酯、甲酸甲酯、丙烯酸甲酯、丁酸甲酯、乙酸乙酯、亞硫酸乙烯酯、亞硫酸丙烯酯、甲硫醚、亞硫酸二甲酯、亞硫酸二乙酯、四氫呋喃、酸酐、N-甲基吡咯烷酮、N-甲基甲酰胺、N-甲基乙酰胺、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺、環(huán)丁砜以及二甲亞砜中的一種或幾種;所述鋰鹽為選自 LiPF6, LiClO4, LiBF4, LiAsF6, LiSiF6、LiB (C6H5) 4、LiCl、LiBr、Li I、LiAlCl4, LiBOBaiCF3SO3^ LiC4F9SO3及LiN(CxF2x+1S02) (CyF2y+1S02)中的一種或幾種,其中,χ和y為正整數(shù)。
8.一種鋰離子二次電池,該電池包括電池殼體、電極組和電解液,電極組和電解液密封在電池殼體內,電極組包括依次卷繞或疊置的正極、隔膜和負極,其特征在于,所述電解液為權利要求
1-7中任意一項所述的電解液。
專利摘要
本發(fā)明提供了一種鋰離子二次電池電解液,該電解液含有有機溶劑、鋰鹽和過充保護添加劑,其中,所述過充保護添加劑含有三聚砷腈。本發(fā)明提供的電解液能夠使得在1C的高充電電流下電池的安全性能、倍率放電性能和高溫循環(huán)性能均得到很大的提高,即能顯著提高電池在1C的高充電電流下的綜合性能。
文檔編號H01M10/052GKCN101740821 B發(fā)布類型授權 專利申請?zhí)朇N 200810175242
公開日2012年5月30日 申請日期2008年11月6日
發(fā)明者王圣, 陳雷 申請人:比亞迪股份有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (2),
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