[发明专利]一种锂离子电池用过充安全型非水电解液

说明书

技术领域

本发明涉及一种锂离子电池用过充安全型非水电解液。

背景技术

锂离子电池由于其诸多优点：能量密度高、功率密度大、循环寿命长、绿色环保等，在移动电话、数码相机、笔记本电脑等各种电子产品中得到了广泛应用，同时也是电动工具和未来交通工具动力系统的强有力候选之一。

但是，锂离子电池存在的安全问题，严重阻碍了大型锂离子电池的商业化进程。当锂离子电池过充电时，在电极表明均可能发生过量的锂沉淀和锂插入，导致电极发生热不稳定现象，并且迅速引起电极和电解液界面间的放热分解反应。在滥用等情况下，则会导致热失控，从而造成电池破裂、着火和爆炸的危险。

为了解决这些问题，传统的方法是给电池安装安全阀和过充保护电路，但是效果仍不尽人意。当前较为实用的方法是在电解液中添加过充保护添加剂。例如特开平9-106835号公报：联苯、环己基苯、3-R-噻吩、3-氯噻吩、呋喃等的聚合而使电池的内阻增大，从而确保电池过充安全；美国专利5709968使用2,4-二氟苯甲醚等苯系列衍射化合物，以切断过充电电流从而防止热失控。上述这些添加剂的加入对电池过充安全有较好的效果，但会较明显地影响电池性能，包括电池的循环、高低温和倍率性能等。

发明内容

本发明的目的是提供一种锂离子电池用过充安全型非水电解液。

本发明所采取的技术方案是：

一种锂离子电池用过充安全型非水电解液，包括添加剂，所述的添加剂为芳磺酰胺、芳磺酰亚胺、环状酰亚胺中的至少一种，具体来说，为由式（Ⅰ）、式（Ⅱ）、式（Ⅲ）、式（Ⅳ）所示的化合物中的至少一种：

；

其中，R₁¹、R₁²、R₁³、R₁⁴、R₁⁵、R₁⁶和 R₁⁷各自独立地为下列基团中的一种：氢、卤素、烷基、卤代烷基、烷氧基、卤代烷氧基、醚氧基、酯基、羧基、卤代醚氧基、芳香基、卤代芳香基、芳氧基、氰基、硝基、氨基、酰胺基，所述的R₁¹、R₁²、R₁³、R₁⁴、R₁⁵、R₁⁶和 R₁⁷中含有或不含有杂原子，所述的杂原子包括S、Si、P、B；R₁¹、R₁²、R₁³、R₁⁴、R₁⁵、R₁⁶和R₁⁷所含碳原子个数为n，其中0≤n≤12；

R₂¹、R₂²、R₂³、R₂⁴和R₂⁵各自独立地为氢、卤素、烷基、卤代烷基、烷氧基、卤代烷氧基、醚氧基、卤代醚氧基、羧基、酯基、芳香基、卤代芳香基、芳氧基、卤代芳氧基、氰基、硝基、氨基、酰胺基中的一种，R₂²、R₂³、R₂⁴、R₂⁵中至少一个为芳香基、卤代芳香基、芳氧基、卤代芳氧基中的一种，且R₂²和R₂³中至少一个含有S=O键，R₂¹、R₂²、R₂³、R₂⁴和R₂⁵所含碳原子个数为m，0≤m≤12；