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一种高效阻燃电解液及含有该电解液的锂离子电池专利背景

2022/07/1567 作者:佚名
导读:伴随着锂离子电池在动力与储能领域的应用,锂离子电池的安全性问题日益突出,电池在过充、高温、针刺或挤压等滥用的情况下,处于充电状态的正极材料具有强氧化性,容易释放出氧气,氧气与电解液反应放出大量的热和气体,使电池的温度升高,引起更多的反应发生,导致电池系统的破坏;同时处于充电状态的负极材具有强还原性,与氧气接触会发生强烈氧化还原反应,这些反应产生的大量热量如不能及时散失到周围环境中,必将导致热失控的

伴随着锂离子电池在动力与储能领域的应用,锂离子电池的安全性问题日益突出,电池在过充、高温、针刺或挤压等滥用的情况下,处于充电状态的正极材料具有强氧化性,容易释放出氧气,氧气与电解液反应放出大量的热和气体,使电池的温度升高,引起更多的反应发生,导致电池系统的破坏;同时处于充电状态的负极材具有强还原性,与氧气接触会发生强烈氧化还原反应,这些反应产生的大量热量如不能及时散失到周围环境中,必将导致热失控的产生,最终导致电池的燃烧甚至爆炸。因此为了提高电池热稳定性,人们从正负极材料改性、使用陶瓷涂覆隔膜以及电池安全结构件设计例如使用正温度系数热敏材料(PTC)保护板等方面做了大量工作,其中阻燃添加剂是提高电池安全性最经济有效的方法之一,其主要作用是能够阻止电解液的氧化分解,进而抑制电池内部温度的上升,从而改善电解液热稳定性差、易燃等问题,提高电池安全性。

截至2017年9月21日,用于锂离子电池阻燃添加剂的物质主要分为磷酸酯类、亚磷酸酯类、有机卤代物类和磷腈类等,例如公开号为CN106953119A公开了一种由多氟代链状碳酸酯、多氟代环状碳酸酯、多氟代链状醚和多氟代环状醚中的一种或多种作为阻燃剂的阻燃电解液,可以解决在锂离子电池滥用情况下,容易形成锂枝晶,导致电池短路的安全问题;公开号为CN 102516307A的发明专利报道了一种含有氟碳醇基的环三磷腈类化合物,该阻燃剂与电解液 相容性较高,不影响电解液的电导率。截至2017年9月21日,已报道的阻燃剂还未能完全满足使用要求, 或者粘度较低、电导率较低,与电极材料兼容性差,或者添加量较高,影响了SEI膜稳定性,循环性能较差,因此进一步地开发新型的多元素复合阻燃剂对锂离子电池的安全性应用至关重要。

*文章为作者独立观点,不代表造价通立场,除来源是“造价通”外。
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