[发明专利]一种耐高温电解液及锂电池

说明书

本申请涉及一种耐高温电解液及锂电池，涉及电解液技术领域，电解液包括：锂盐、有机溶剂、改性聚酰亚胺树脂和阻燃剂；锂盐、有机溶剂和阻燃剂的质量比为1:（7‑9）：0.2；改性聚酰亚胺树脂是将碱性改性剂引入聚酰亚胺树脂结构中，共聚改性制得；改性聚酰亚胺树脂占电解液总质量的0.5%‑1.5%。本申请在电解液中加入改性聚酰亚胺树脂，用改性聚酰亚胺树脂包裹电解液，能够实现将电解液内部产生热量透过改性聚酰亚胺树脂散出、阻隔外界的热量加热，进而提高电解液的耐热性，使其在55℃‑85℃的环境中仍能保持稳定，不易分解或挥发出有毒物质，减少对环境的污染。

技术领域

本申请涉及电解液技术领域，尤其是涉及一种耐高温电解液及锂电池。

背景技术

锂离子电池是目前比能量最高的可充电电池，它以嵌锂的化合物取代了金属锂作为阳极，从而克服了传统锂电池中阳极的钝化与锂枝晶问题，而且锂离子电池具有工作电压高、能量密度高、功率密度大等优点，已被广泛应用于数码、移动通讯等领域，并逐步在国防、军事方面应用。

传统的可以达到95％以上的高循环效率的电解液有LiAlCl₄+SO₂、LiClO4、F₆LiP等，但上述电解液中的LiAlCl₄+SO₂、LiClO4、F₆LiP等组分其腐蚀性强且体系不稳定，对温度十分敏感，尤其是处于高温环境(55℃以上)中，电解液的稳定性会急剧降低，极易挥发出有毒物质，对环境造成污染。

发明内容

为了解决锂电池在高温下不稳定的问题，本申请的目的是提供一种耐高温电解液及锂电池，该电解液在保证搞笑循环的前提下，体系更稳定，对温度的敏感性更低，能够耐高温，在55℃-85℃)的环境下仍能保持性能稳定，不易分解或挥发出有毒物质，减少对环境的污染。

本申请采用如下的技术方案：

首先，电解液包括：锂盐、有机溶剂、改性聚酰亚胺树脂和阻燃剂；锂盐、有机溶剂和阻燃剂的质量比为1:(7-9)：0.2；

改性聚酰亚胺树脂是将碱性改性剂引入聚酰亚胺树脂结构中，共聚改性制得；

改性聚酰亚胺树脂占电解液总质量的0.5％-1.5％。

优选的改性聚酰亚胺树脂占电解液总质量的1％。

通过采用上述技术方案，改性聚酰亚胺树脂具有更好的耐热性且性能稳定，受热不易分解，能与电解液中的其它组分充分混溶，且不影响其它组分的性能，维持电解液高效循环。同时改性聚酰亚胺树脂能够包裹其它组分，起到隔热的作用，使电解液内产生的热量散出、阻隔外部的热量加热电解液，使电解液置于相对恒温的环境中循环，减少电解液受热后稳定性降低的情况，进而减少电解液分解并挥发有毒物质，有助于保护环境。

进一步的，碱性改性剂选自吡啶环、三氟甲和3-三氟甲基吡啶中的一种。

优选的，碱性改性剂为3-三氟甲基吡啶，其碱性更强，改性效果更佳。

通过采用上述技术方案，聚酰亚胺的分子主链上含有苯环和酰亚胺环使聚酰亚胺树脂具有刚性，其分子间的相互作用、刚性分子链和电子化作用会造成聚酰亚胺紧密堆积，使聚疏亚胺溶解性较差。通过引入碱性改性剂，破坏聚酰亚胺主链的规则排列，阻止聚酰亚胺分子链紧密堆砌，减少分子之间的相互作用力，有效改善聚酰亚胺的溶解性，使其更易分散于电解液中，进而有助于将改性聚酰亚胺均匀包裹于其它组分上，进行隔热，增强电解液的耐热性，避免电解液中其它组分受热分解，提高电解液的稳定性。

进一步的，电解液中还包括分散剂，分散剂选自二甲基酰胺、乙二醇单甲醚和丙三醇中的至少一种。