[发明专利]一种电解液防过充添加剂、包含添加剂的电解液、锂二次电池

说明书

本发明公开电解液防过充添加剂，涉及锂离子电池技术领域，添加剂为含1,3丙烷磺酸内酯类取代基的芳香族化合物添加剂，其结构通式如下：其中R为甲氧基、乙氧基、苯氧基、卤素、氢原子、甲基、苯基、氨基、氰基、异氰基和环己基中的任意一种。本发明还提供包括上述添加剂的电解液、锂二次电池。本发明的有益效果在于：本发明防过充添加剂为含1，3丙磺酸内酯的芳香族化合物，由于苯环的存在提高电压，在高电压条件下，防过充添加剂在正极表面形成保护膜，且抑制高温下的产气。并且此添加剂在正常电压范围内充放电时，起防过充的同时进一步对电池电化学性能起到改善的效果。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种电解液防过充添加剂、包含添加剂的电解液、锂二次电池。

背景技术

锂离子二次电池凭借工作电压高、循环寿命长及充放电速度快等优势逐步建立了广大的市场，在小型电子产品如手机、电脑、电动工具等领域有着重要的作用。但是，锂离子电池在生产与使用的过程中存在严重的安全问题，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可能发生起火甚至爆炸事件，这极大的限制了大型锂离子电池的商业化进程，特别是高镍三元锂离子电池的广泛应用。

当前较为实用的方法是在电解液中添加过充保护添加剂，如联苯、环己基苯，但其在4.35V及以上高电压体系中氧化聚合产气会导致电池鼓壳、胀气、循环容量急剧衰减问题。

公开号为CN105085467A的专利中公开一种1,3-丙烷磺酸内酯衍生物，可以作为锂离子二次电池电解液的添加剂，但其是由于F元素的存在，从而提高电池电压，其并没有公开该衍生物在起防过充的同时能够抑制电池的高温产气。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种电解液防过充添加剂、包含添加剂的电解液、锂二次电池。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题：

一种电解液防过充添加剂，所述添加剂为含1,3丙烷磺酸内酯类取代基的芳香族化合物添加剂，其结构通式如下：

R为甲氧基、乙氧基、苯氧基、卤素、氢原子、甲基、苯基、氨基、氰基、异氰基和环己基中的任意一种。

有益效果：相对于现有技术通过F元素存在提高电池电压，本发明防过充添加剂为含1，3丙磺酸内酯的的芳香族化合物，由于苯环的存在提高电压，在高电压条件下，防过充添加剂在正极表面形成保护膜，且抑制高温下的产气。并且此添加剂在正常电压范围内充放电时，起防过充的同时进一步对电池电化学性能起到改善的效果。

本发明防过充添加剂具有成膜作用，同时可降低产气。

优选地，所述防过充添加剂1的结构式如下：

优选地，所述防过充添加剂2的结构式如下：

优选地，所述防过充添加剂3的结构式如下：

一种电解液，所述电解液包括锂盐、溶剂、成膜添加剂和上述防过充添加剂。

有益效果：本发明防过充添加剂为含1，3丙磺酸内酯的的芳香族化合物，由于苯环的存在提高电压，在高电压条件下，防过充添加剂在正极表面形成保护膜，且抑制高温下的产气。并且此添加剂在正常电压范围内充放电时，起防过充的同时进一步对电池电化学性能起到改善的效果。

本发明中电解液中同时含有防过充添加剂与成膜添加剂，具有协同降低产气作用。

优选地，所述防过充添加剂的质量占锂盐和溶剂的总质量的质量百分数为0.2％-5.0％，成膜添加剂含量占锂盐和溶剂的总质量的质量百分数为0.5-2.5％。