專利名稱::一種電解液添加劑及含該添加劑的電解液及鋰離子電池的制作方法一種電解液添加劑及含該添加劑的電解液及鋰離子電池方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本發(fā)明涉及一種電解液添加劑及含該添加劑的電解液和鋰離子電池。
背景技術(shù):
:鋰離子電池是一種新型的化學(xué)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(diǎn),廣泛應(yīng)用于移動(dòng)電話等便攜式電子產(chǎn)品中。因此其安全性等綜合性能要求較高。-在鋰離子電池的使用過程中,由于充電控制電路的故障,很容易出現(xiàn)過充,引起電池負(fù)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(dāng)充電電壓達(dá)到電解液的分解電壓時(shí),還會(huì)引起電解液在電池正極的分解,產(chǎn)生氣體,使電池的內(nèi)壓上升,內(nèi)部積熱而失去穩(wěn)定性,嚴(yán)重影響電池的循環(huán)壽命和安全性,甚至?xí)?dǎo)致電池的完全失效。因此,為鋰離子電池尋求合適有效的過充電保護(hù)十分重要?,F(xiàn)有技術(shù)中,鋰離子電池的過充電保護(hù)主要有物理方法的集成電路保護(hù)法和化學(xué)方法的過充保護(hù)添加劑法。集成電路法可靠、快捷,應(yīng)用廣泛,但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜,必須有塑料外包裝,而且價(jià)格昂貴?,F(xiàn)有過充保護(hù)添加劑包括聯(lián)苯、環(huán)己基苯等基于聚合反應(yīng)的添加劑,但聯(lián)苯、環(huán)己基苯使用時(shí)會(huì)增加電池的內(nèi)阻,使電池性能降低;和鋰的鹵化物、金屬茂及其衍生物、苯的衍生物等基于還原氧化往復(fù)反應(yīng)的添加劑,這幾種添加劑過充保護(hù)效果明顯,但在高充電電流下并不有效,同時(shí)會(huì)降低電池的循環(huán)及其它性能。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有添加劑使鋰離子二次電池的安全性能得到提高的同時(shí),其他綜合性能降低的缺點(diǎn),提供一種提高電池的綜合性能的電解液添加劑,此添加劑不僅使電池具有很好的抗過充能力,提高了電池的安全性能,而且,含有此電解液添加劑的電池的高溫循環(huán)性能和倍率放電性能均得到很大的提高。本發(fā)明同時(shí)提供含有該添加劑的電解液和鋰離子二次電池。本發(fā)明提供了一種鋰離子二次電池電解液的添加劑含有式I所示的萘衍生物其中,RhR2各自獨(dú)立地選自含1-20個(gè)碳原子的烷基或含1-20個(gè)碳原子的鹵代烷基;R3R9各自獨(dú)立地選自氫、鹵素原子、含l-20個(gè)碳原子的烷基、含1-20個(gè)碳原子的鹵代烷基或含1-20個(gè)碳原子的胺基中的任意一種。本發(fā)明還提供了一種鋰離子二次電池的電解液,該電解液含有溶劑、電解質(zhì)和添加劑,其中,所述添加劑為本發(fā)明提供的添加劑。本發(fā)明還提供了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(nèi),電極組包括依次巻繞或疊置的正極、隔膜和負(fù)極,其中,所述電解液為本發(fā)明提供的電解液。萘衍生物的氧化電位在4.2V以上,當(dāng)電壓達(dá)到自身的氧化電位時(shí),可以發(fā)生氧化還原反應(yīng),把陰極電位鎖定在其本身的氧化電位附近,從而達(dá)到防止電池過充電的目的,提高了電池的安全性。由于分子中的氮含有孤對(duì)電子,能夠和陰離子形成復(fù)合物,不僅提高了電解液的電導(dǎo)率,還能增加鋰離5子的遷移數(shù),從而使得電池的倍率放電和高溫循環(huán)性能有明顯提高。采用本發(fā)明提供的鋰離子二次電池電解液的添加劑,可以提高電池的安全性能,尤其是過充性能,含有此添加劑的電解液使電池在充滿電后,以ic充電2.5h進(jìn)行過充試驗(yàn),電池不發(fā)鼓不起火不爆炸;可以提高電池的倍率放電性能,含有本發(fā)明的添加劑的電解液使電池的大電流放電容量有顯著提高;還可以提高電池的高溫循環(huán)性能。因此,采用本發(fā)明提供的添加劑使電池的安全性能、倍率放電性能和高溫循環(huán)性能均得到很大到的提高,電池的綜合性能得到提高。具體實(shí)施方式本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有添加劑在提高鋰離子二次電池安全性能的同時(shí)降低電池綜合性能的缺點(diǎn),提供一種提高電池綜合性能的電解液添加劑,此添加劑不僅使電池具有很好的抗過充能力,提高了電池的安全性能,而且,含有此電解液添加劑的電池的高溫循環(huán)性能和倍率放電性能均得到很大的提高。所述的鋰離子二次電池電解液的添加劑含有式I所示的萘衍生物式I其中,&、R2各自獨(dú)立地選自含1-20個(gè)碳原子的烷基或含1-20個(gè)碳原子的鹵代垸基;R3R9各自獨(dú)立地選自氫、鹵素原子、含l-20個(gè)碳原子的烷基、含1-20個(gè)碳原子的鹵代垸基或含1-20個(gè)碳原子的胺基中的任意一種。其中,RhR2分別優(yōu)選含1-20個(gè)碳原子的直鏈的垸基,更優(yōu)選含1-6個(gè)碳原子的直鏈的垸基,當(dāng)Ri、R2相同并含有1-3個(gè)碳原子的直鏈的烷基時(shí)此添加劑發(fā)揮的效果更佳。萘的衍生物的氧化電位在4.2V以上,當(dāng)電壓達(dá)到自身的氧化電位時(shí),可以發(fā)生氧化還原反應(yīng),把陰極電位鎖定在其本身的氧化電位附近,從而達(dá)到防止電池過充電的目的,提高了電池的安全性。由于分子中的氮含有孤對(duì)電子,能夠和陰離子形成復(fù)合物,不僅提高了電解液的電導(dǎo)率,還能增加鋰離子的遷移數(shù),從而使得電池的倍率放電和高溫循環(huán)性能有明顯提高。以電解液的質(zhì)量為基準(zhǔn),所述添加劑的質(zhì)量百分含量為0.1-40重量%、優(yōu)選為0.5%-10重量%。本發(fā)明同時(shí)提供了含有該添加劑的電解液,該電解液含有溶劑、電解質(zhì)和上述添加劑。根據(jù)本發(fā)明提供的電解液,所述添加劑的含量為所述電解液總量的0.1-40重量%、優(yōu)選為0.5%-10重量%。根據(jù)本發(fā)明提供的電解液,所述電解質(zhì)可以使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何常規(guī)的電解質(zhì),可選自六氟磷酸鋰(LiPF6)、高氯酸鋰(LiC104)、四氟硼酸鋰(LiBF4)、六氟砷酸鋰(LiAsF6)、六氟硅酸鋰(LiSiF6)、四苯基硼酸鋰(LiB(C6H5)4)、氯化鋰(LiCl)、溴化鋰(LiBr)、氯鋁酸鋰(LiAlCl4)、雙草酸硼酸鋰(LiBOB)、三氟甲基磺酸鋰(LiCF3S03)、全氟丁基磺酸鋰(LiC4F9S03)、氟代磺酰亞胺鋰(LiN(CxF2x+1S02)(CyF2y+1S02)(式中x和y為正整數(shù)))、及碘化鋰(LiI)中的一種或幾種。一般鋰鹽的濃度為0.5-2.0摩爾/升,優(yōu)選為0.7-1.6摩爾/升。當(dāng)鋰鹽的濃度小于0.5摩爾/升時(shí),電解液的電導(dǎo)率因鋰離子傳導(dǎo)性不足而下降。當(dāng)鋰鹽的濃度大于2.0摩爾/升時(shí),鋰離子的遷移性因電解液粘度的增加而降低。根據(jù)本發(fā)明提供的電解液,所述溶劑可以使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何常規(guī)的溶劑,例如采用Y-丁內(nèi)酯(GBL)、乙烯碳酸酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸亞乙烯酯(VC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二丙酯(DPC)、碳酸甲丙酯(MPC)、丙烯碳酸酯(PC)、甲酸甲酯(MF)、丙烯酸甲酯(MA)、丁酸甲酯(MB)乙酸乙酯(EP)、亞硫酸乙烯酯(ES)、亞硫酸丙烯酯(PS)、甲硫醚(DMS)、二乙基亞硫酸酯(DES)、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、二甲亞砜、亞硫酸二甲酯以及其它含氟、含硫或含不飽和鍵的環(huán)狀有機(jī)酯類中的一種或幾種。各種溶劑的比例沒有特別的限定,可根據(jù)需要隨意調(diào)整搭配,例如兩種溶劑的重量配比為1:0.9-3.2,三種溶劑的重量配比為1:1-1.5:0.2-1.5,四種溶劑的重量配比為1:1-1.7:0.1-1.2:0.2-0.9。本發(fā)明為了增加鋰鹽在溶劑中的溶解度,優(yōu)選兩種或三種混合溶劑。本發(fā)明同時(shí)還可含有其他添加劑,所述添加劑為本領(lǐng)域技術(shù)公知的提高電池的性能的添加劑,如SEI膜成膜添加劑、阻燃添加劑等。本發(fā)明優(yōu)選加入SEI膜成膜添加劑,以電解液的質(zhì)量為基準(zhǔn),所述SEI膜成膜添加劑0.1-11重量%,優(yōu)選1-8%。所述成膜添加劑選自本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的成膜添加劑,可選自二氧化碳、二硫化碳、二氧化硫、碳酸亞乙烯酯(VC)、亞硫酸乙烯酯(ES)、亞硫酸丙烯酯(PS)、碳酸鋰等中的一種或幾種。其中電解液的制備方法為將非水溶劑、電解質(zhì)和添加劑混合在一起,混合的方式和順序不限,均不會(huì)影響電解液的性能。本發(fā)明提供的鋰離子二次電池,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(nèi),電極組包括依次巻繞或疊置的正極、隔膜和負(fù)極,其中,所述電解液為本發(fā)明提供的電解液。所述電極組的結(jié)構(gòu)為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知,一般來說,所述電極組包括依次巻繞或疊置的正極、隔膜和負(fù)極,隔膜位于正極和負(fù)極之間。巻繞或疊置的方式為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。所述正極的組成為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知,一般來說,正極包括集流體以及涂覆和/或填充在集流體上的正極材料。所述集流體為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知,例如可以選自鋁箔、銅箔、鍍鎳鋼帶或沖孔鋼帶。所述正極活性材料.為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知,它包括正極活性物質(zhì)和粘結(jié)劑,所述正極活性物質(zhì)可以選自鋰離子電池常規(guī)的正極活性物質(zhì)。如LixNiLyCo02(0.9£x$l.l,0SyS1.0)、LimMn2.nAn02(A為過渡金屬,0.9^nSl.l,0^i$1.0)、Li1+aMbMn2-b04(-0.1^a^).2,0SbS1.0,M為鋰、硼、鎂、鋁、鈦、鉻、鐵、鈷、鎳、銅、鋅、鎵、釔、氟、碘、硫等元素中的一種或幾種)、LiFek.yMxNyPO4(0.001^c、ySO.l,M、N為鎂、鍶、鋁、錫、銻、釩、釔、鈦等元素中的一種或幾種)。所述正極用粘結(jié)劑的種類和含量為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。優(yōu)選憎水性粘合劑與親水性粘合劑的混合。所述憎水性粘合劑與親水性粘合劑的比例沒有特別的限制,可以根據(jù)實(shí)際需要確定,例如,親水性粘合劑與憎水性粘合劑的重量比例可以為0.3:1-1:1。所述粘合劑可以以水溶液或乳液形式使用,也可以以固體形式使用,優(yōu)選以水溶液或乳液形式使用,此時(shí)對(duì)所述親水性粘合劑溶液的濃度和所述憎水性粘合劑乳液的濃度沒有特別的限制,可以根據(jù)所要制備的正極和負(fù)極漿料的拉漿涂布的粘度和可操作性的要求對(duì)該濃度進(jìn)行靈活調(diào)整,例如所述親水性粘合劑溶液的濃度可以為0.5-4wt%,所述憎水性粘合劑乳液的濃度可以為10-80wt%。所述憎水性粘合劑可以為聚四氟乙烯、丁苯橡膠或者它們的混合物。所述親水性粘合劑可以為羥丙基甲基纖維素、羧甲基纖維素鈉、羥乙基纖維素、聚乙烯醇或者它們的混合物。所述粘合劑的含量為正極活性物質(zhì)的0.01-8wt%,優(yōu)選為l-5wt%。所述正極材料還可以選擇性地含有導(dǎo)電劑,導(dǎo)電劑用于增加電極的導(dǎo)電性,降低電池的內(nèi)阻,所述導(dǎo)電劑的種類和含量為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。本發(fā)明優(yōu)選含有導(dǎo)電劑選自導(dǎo)電碳黑、乙炔黑、鎳粉、銅粉和導(dǎo)電石墨中的一種或幾種,以正極材料為基準(zhǔn),導(dǎo)電劑的含量一般為0-15wt%,優(yōu)選為0-10wto/o。所述負(fù)極采用本領(lǐng)域內(nèi)所公知的負(fù)極,即含有負(fù)極集流體和涂覆在該負(fù)極集流體上的負(fù)極材料層。本發(fā)明對(duì)負(fù)極材料層沒有特別的限制,與現(xiàn)有技術(shù)一樣,所述負(fù)極材料層通常包括負(fù)極活性物質(zhì)、粘結(jié)劑以及選擇性含有的導(dǎo)電劑。所述負(fù)極活性物質(zhì)可以采用現(xiàn)有技術(shù)中常用的各種負(fù)極活性物質(zhì),例如碳材料。所述碳材料可以是非石墨化炭、石墨或由多炔類高分子材料通過高溫氧化得到的炭,.也可使用其它碳材料例如熱解炭、焦炭、有機(jī)高分子燒結(jié)物、活性炭等。所述有機(jī)高分子燒結(jié)物可以是通過將酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂等燒結(jié)并炭化后所得的產(chǎn)物。本發(fā)明提供的負(fù)極材料還可以選擇性地含有現(xiàn)有技術(shù)負(fù)極材料中通常所含有的導(dǎo)電劑。由于導(dǎo)電劑用于增加電極的導(dǎo)電性,降低電池的內(nèi)阻,因此本發(fā)明優(yōu)選含有導(dǎo)電劑。所述導(dǎo)電劑的含量和種類為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知,例如,以負(fù)極材料為基準(zhǔn),導(dǎo)電劑的含量一般為0.1-12重量%。所述導(dǎo)電劑可以選自導(dǎo)電碳黑、鎳粉、銅粉中的一種或幾種。所述粘合劑可以選自鋰離子電池常規(guī)的粘結(jié)劑,如聚乙烯醇、聚四氟乙烯、羥甲基纖維素(CMC)、丁苯橡膠(SBR)中的一種或幾種。一般來說,所述粘結(jié)劑的含量為負(fù)極活性物質(zhì)的0.5-8重量%,優(yōu)選為2-5重量%。本發(fā)明用于正極材料和負(fù)極材料的溶劑可以選自本領(lǐng)域內(nèi)常規(guī)使用的溶劑,如可以選自N-甲基吡咯垸酮(NMP)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二乙基甲酰胺(DEF)、二甲亞砜(DMSO)、四氫呋喃(THF)以及水和醇類中的一種或幾種。溶劑的用量使所述漿料能夠涂覆到所述集流體上即可。一般來說,溶劑的用量為使?jié){液中正極活性物質(zhì)的濃度為40-90重量%,優(yōu)選為50-85重量%。所述正極和負(fù)極的制備方法可以采用本領(lǐng)域所公知的各種方法。根據(jù)本發(fā)明提供的鋰離子二次電池,隔膜層設(shè)置于正極和負(fù)極之間,具有電絕緣性能和液體保持性能,并與正極、負(fù)極和電解液一起密封在電池殼體中。所述隔膜層可以選自本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的鋰離子二次電池中所用的各種隔膜層,例如聚烯烴微多孔膜、改性聚丙烯氈、聚乙烯氈、玻璃纖維氈、超細(xì)玻璃纖維紙維尼綸氈或尼龍氈與可濕性聚烯烴微孔膜經(jīng)焊接或粘接而成的復(fù)合膜。根據(jù)本發(fā)明提供的鋰離子電池,該電池的制備方法包括將正極和負(fù)極之間設(shè)置隔膜,構(gòu)成電極組,將該電極組容納在電池殼體中,注入電解液,然后將電池殼體密閉,其中,所述電解液為本發(fā)明提供的電解液。除了所述電解液按照本發(fā)明提供的方法制備之外,其它步驟為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。下面的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明,但不能理解為是對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。通過這些具體實(shí)例的描述,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以更清楚地理解本發(fā)明添加劑組合物的優(yōu)勢(shì)。本實(shí)施例說明本發(fā)明提供的添加劑組合物、電解液及含有該電解液的電池和它們的制備方法。1、電解液的制備將60克乙烯基碳酸酯(EC)、30克甲基乙基碳酸酯(EMC)和60克二乙基碳酸酯(DMC)混合成混合溶劑;向該混合溶劑中加入19.54克LiPF6電解質(zhì).該電解液中LiPF6的濃度為1M1/1,然后向其中加入成膜添加劑碳酸亞乙烯酯(VC)2.54克(1.5wt%)和過充保護(hù)添加劑l,8-二(二甲基胺)萘3.44克(2wt%),攪拌至所有固體物質(zhì)全部溶解,制得有機(jī)電解液。實(shí)施例1<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>1,8-二(二甲基胺虔2、正極的制備將90克聚偏二氟乙烯溶解在1350克N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)溶劑中制得粘接劑溶液,然后在所得溶液中加入2820克LiCo02和90克乙炔黑,充分混合均勻制得正極漿料,將該正極漿料均勻地涂布到20微米的鋁箔上,經(jīng)125。C干燥1小時(shí),壓延、裁切后得到約450x44x0.125毫米的正極片,正極片上含有8.10克LiCo02。3、負(fù)極的制備將30克羥甲基纖維素CMC和75克丁苯橡膠(SBR)膠乳溶解在1875克水中,制得粘接劑溶液,將1395克石墨加入到該粘接劑溶液中,混合均勻制得石墨負(fù)極漿料,將該負(fù)極漿料均勻地涂布在12微米厚的銅箔上并經(jīng)125'C干燥1小時(shí),壓延、裁切后得到約448x44x0.125毫米的負(fù)極片,負(fù)極片上含有4.55克石墨。4、電池的制備將上述正、負(fù)極片與20微米厚的聚丙烯隔膜巻繞成方形鋰離子電池的電極組,并將該電極組裝入5毫米x34毫米x50毫米的方形電池鋁殼中,隨后將前面所制得的電解液3.2毫升注入到電池殼中,密封,制成053450A型鋰離子二次電池,設(shè)計(jì)容量為1150毫安小時(shí)。實(shí)施例2按照與實(shí)施例1相同的方法制備電解液和鋰離子二次電池,不同的是所述過充保護(hù)添加劑為l-溴-4-(二甲基胺)萘,l-溴-4-(二甲基胺湊為17.2克(10%)。N(CH3)2Br1-溴_4-(二甲基胺湊實(shí)施例3按照與實(shí)施例1相同的方法制備電解液和鋰離子二次電池,不同的是所述溶劑為碳酸乙烯酯60克和碳酸二乙酯120克;所述過充保護(hù)添加劑為l-(二甲基胺)萘,l-(二甲基胺)萘8.32克(4%)。N(CH3)2l-(二甲基胺)萘實(shí)施例4按照與實(shí)施例1相同的方法制備電解液和鋰離子二次電池,不同的是所述過充保護(hù)添加劑為l-(氯甲基乙基胺)萘,1-(氯甲基乙基胺)萘8.6克(5%)。H3CH2C、AH2'Nl-(氯甲基乙基胺虔實(shí)施例5按照與實(shí)施例1相同的方法制備電解液和鋰離子二次電池,同的是所述過充保護(hù)添加劑為6-氯乙基-l-(二甲基胺)萘,25.8克(15%)。<image>imageseeoriginaldocumentpage14</image>6-氯乙基-l-(二甲基胺)萘比較例1按照與實(shí)施例1相同的方法制備電解液和鋰離子二次電池,不同的是所述過充保護(hù)添加劑為環(huán)己基苯,3.44克(2%)。比較例2按照與實(shí)施例l相同的方法制備電解液和鋰離子二次電池,不同的是不同的是所述過充保護(hù)添加劑為2-溴苯甲醚,3.44克(2%)。電池性能測(cè)試過充測(cè)試將上述實(shí)施例1-5及對(duì)比例1-2所得的鋰離子電池各取20支,以1C恒流恒壓充電2.5小時(shí),充電上限為4.2V,然后再把電池以1C過充電2.5小時(shí),檢測(cè)電池的狀態(tài)。結(jié)果如表1所示,其中,測(cè)試后電池不出現(xiàn)發(fā)鼓(電池殼體體積膨脹率>20%,為電池發(fā)鼓)、漏液、冒煙、起火、破裂現(xiàn)象為合格。<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>由表1的測(cè)試結(jié)果可知,含有本發(fā)明的電解液添加劑的實(shí)施例1-5電池在滿電后1C過充2.5小時(shí)情況下只有少數(shù)發(fā)鼓,特別是本發(fā)明優(yōu)選的情況實(shí)施例l-3全部合格,沒有出現(xiàn)發(fā)鼓、冒煙、起火、爆炸的現(xiàn)象,抗過充能力強(qiáng),安全性能優(yōu);而用其他過充保護(hù)電解液添加劑的對(duì)比例l-2的電池在同樣過充電情況下均不同程度出現(xiàn)了多個(gè)電池發(fā)鼓、并有電池冒煙現(xiàn)象,電池的抗過充能力較弱,安全性能較差。因此本發(fā)明的電解液添加劑使電解液的抗過充能力增加,電池的安全性能提高。倍率放電容量測(cè)試將上述實(shí)施例1-5和比較例1-2所得的鋰離子二次電池(每種條件20支電池,取其平均值)1C(800mA)恒壓充電至4.2V,擱置10分鐘,然后以5C(4000mA)放電,截止電壓3.0V,然后分別以4C(3200mA)、3C(2400mA)、2C(1600mA)、1C(800mA)、0.5C(400mA)、0.2C(160mA)恒流放電,截止電壓3.0V。記錄放電容量,與0.2C容量相比得到不同倍率放電的放電效率。結(jié)果如表2所示。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>由表2的測(cè)試結(jié)果可知,含有本發(fā)明的電解液添加劑的實(shí)施例1-5電池倍率放電性能比含有其他過充保護(hù)添加劑的電池倍率放電性能要好,特別是優(yōu)選實(shí)驗(yàn)例1-3電池即使以5C的大電流放電,其放電容量仍能維持其在0.2C時(shí)的65%以上,甚至高于70%,而比較例l-2的電池在不同倍率下的放電容量維持率均較低,特別在4C、5C高倍率放電時(shí)明顯突出劣勢(shì)。因此本發(fā)明的電解液添加劑使電解液的電導(dǎo)率增加,電池的倍率放電性能提高。循環(huán)性能測(cè)試將上述實(shí)施例l-5及對(duì)比例l-2所得的鋰離子電池進(jìn)行循環(huán)性能測(cè)試(每種條件20支電池,取其平均值)。測(cè)試方法為在6(TC條件下,將電池以1C恒流恒壓充電充電至4.2V,擱置5分鐘,用1C放電至3.0V,所得容量記為初始容量。重復(fù)以上步驟300次,得到電池300次循環(huán)后1C放電至3.0V的容量,記為剩余容量。計(jì)算循環(huán)后容量剩余率。結(jié)果如表3所示。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>81359873.6對(duì)比例281057771.2從表3的測(cè)試結(jié)果可知,含有本發(fā)明的電解液添加劑的實(shí)施例1-5電池在6(TC下比含有其他過充保護(hù)添加劑的電池循環(huán)容量剩余率明顯要高,其中實(shí)驗(yàn)例1-3的電池容量剩余率在85%以上。電池的循環(huán)性能得到明顯改善。因此,采用本發(fā)明提供的添加劑使電池的安全性能、倍率放電性能和高溫循環(huán)性能均得到很大到的提高,電池的綜合性能得到提高。權(quán)利要求1、一種鋰離子二次電池的電解液添加劑,其特征在于,所述添加劑含有式I所示的萘衍生物式I其中,R1、R2各自獨(dú)立地選自含1-20個(gè)碳原子的烷基或含1-20個(gè)碳原子的鹵代烷基;R3~R9各自獨(dú)立地選自氫、鹵素原子、含1-20個(gè)碳原子的烷基、含1-20個(gè)碳原子的鹵代烷基或含1-20個(gè)碳原子的胺基中的任意一種。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的添加劑,其特征在于,&、R2分別選自含1-20個(gè)碳原子的直鏈烷基。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的添加劑,其特征在于,以電解液的質(zhì)量為基準(zhǔn),所述添加劑的質(zhì)量百分含量為0.1-40%。4、根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的添加劑,其特征在于,以電解液的質(zhì)量為基準(zhǔn),所述添加劑的質(zhì)量百分含量為0.5-10%。5、一種鋰離子二次電池的電解液,該電解液含有溶劑、電解質(zhì)和添加劑,其特征在于,所述添加劑為權(quán)利要求l-4任意一項(xiàng)所述的添加劑。6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的電解液,其特征在于,以電解液的質(zhì)量為基準(zhǔn),所述添加劑的質(zhì)量百分含量為0.1-40%。7、根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的電解液,其特征在于,以電解液的質(zhì)量為基準(zhǔn),所述添加劑的質(zhì)量百分含量為0.5-10%。8、根據(jù)權(quán)利要求5所述的電解液,其特征在于,所述溶劑選自,丁內(nèi)酯、碳酸亞乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、碳酸二丙酯、乙烯碳酸酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、丙烯碳酸酯、甲酸甲酯、丙烯酸甲酯、丁酸甲酯、乙酸乙酯、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、二甲亞砜、乙烯亞硫酸酯、丙烯亞硫酸酯、甲硫醚、二乙基亞硫酸酯、亞硫酸二甲酯、四氫呋喃、含氟環(huán)狀有機(jī)酯、含硫環(huán)狀有機(jī)酯和含不飽和鍵環(huán)狀有機(jī)酯中的一種或幾種。9、根據(jù)權(quán)利要求5所述的電解液,其特征在于,所述電解質(zhì)選自LiPF6、LiC104、LiBF4、LiAsF6、LiSiF6、LiB(C6H5)4、LiCl、LiBr、LiAlCl4、LiBOB、LiCF3S03、LiC4F9S03、UN(CxF2x+1S02)(CyF2y+1S02)及LiI中的一種或幾種,其中,式中x和y為正整數(shù)。10、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(nèi),電極組包括依次巻繞或疊置的正極、隔膜和負(fù)極,其特征在于,所述電解液為權(quán)利要求5-9中任意一項(xiàng)所述的電解液。全文摘要本發(fā)明提供了一種電解液添加劑,所述添加劑包含萘衍生物,該添加劑不僅使電池具有很好的抗過充能力,提高了電池的安全性能,而且,含有此電解液添加劑的電池的高溫循環(huán)性能和倍率放電性能均有很大提高。文檔編號(hào)H01M10/40GK101599556SQ20081006780公開日2009年12月9日申請(qǐng)日期2008年6月3日優(yōu)先權(quán)日2008年6月3日發(fā)明者圣王,巖王申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司