專利名稱：鋰二次電池用非水電解質(zhì)溶液及包含該非水電解質(zhì)溶液的鋰二次電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋰二次電池用非水電解質(zhì)溶液，和一種包含該非水電解質(zhì)溶液的 鋰二次電池。更具體而言，本發(fā)明涉及通過(guò)包含特定鋰鹽和添加劑能夠改善高溫性能和低 溫功率特性的鋰二次電池用非水電解質(zhì)溶液和包含該非水電解質(zhì)溶液的鋰二次電池。
背景技術(shù)：
近來(lái)，人們對(duì)儲(chǔ)能技術(shù)的關(guān)注不斷增加。隨著儲(chǔ)能技術(shù)延伸至移動(dòng)電話、可攜式攝 像機(jī)、筆記本電腦以及電動(dòng)車，對(duì)用作此類電子設(shè)備電源的電池的高能量密度要求日益提 高。鋰離子二次電池是最令人滿意的電池之一，并且很多研究正在積極進(jìn)行。在目前使用的二次電池中，在20世紀(jì)90年代初開發(fā)的鋰二次電池包括一個(gè)由能 夠吸附或放出鋰離子的碳材料等制成的陰極，一個(gè)由含鋰氧化物等制成的陽(yáng)極，和一種在 非水溶劑中適量溶解鋰鹽而得到的非水電解質(zhì)溶液。作為多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)之一，鋰二次電池具有約3. 6V至3. 7V的平均放電電壓，比其他電池 如堿性電池或鎳-鎘電池要高。為產(chǎn)生這種較高工作電壓，需要電解質(zhì)組合物在從OV至 4. 5V的充電/放電電壓范圍內(nèi)是電化學(xué)穩(wěn)定的。為此，將一種其中一種環(huán)狀碳酸酯化合物 和一種直鏈碳酸酯化合物適當(dāng)混合的混合溶劑用作電解質(zhì)溶劑，其中環(huán)狀碳酸酯化合物如 碳酸亞乙酯或碳酸亞丙酯，直鏈碳酸酯化合物如碳酸二甲酯、碳酸乙基甲基酯或碳酸二乙 酯。電解質(zhì)的溶質(zhì)使用鋰鹽，通常使用LiPF6、LiBF4、LiC104* LiN(CF3SO2)2等，其作為電池 中的鋰離子源，使鋰電池工作。根據(jù)其用途，所述鋰二次電池要求不同特性。例如，用作混合動(dòng)力車輔助電源的高 功率電池應(yīng)具有較高功率密度及出色的循環(huán)和高溫特性，并且該電池還應(yīng)具有較高的低溫 功率，以輔助車輛在低溫下啟動(dòng)。基于此，碳酸乙烯酯(VC)用于改善鋰二次電池的高溫循環(huán)性能。然而，碳酸乙烯 酯會(huì)使所述電池的低溫功率性能低下。同時(shí)，已知硫酸亞乙酯有助于改善鋰離子電池的低 溫特性。如上所述，已提出多種添加劑以改善電池的特性，但沒有提出能夠總體上提高電 池的高溫和低溫特性的非水電解質(zhì)溶液。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供可總體上保持高溫性能并同時(shí)改善低溫功率特性 的非水電解質(zhì)溶液及包含該非水電解質(zhì)溶液的鋰二次電池。技術(shù)方案為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種鋰二次電池用非水電解質(zhì)溶液，其包括一種非 水溶劑和一種溶于所述非水溶劑的鋰鹽，其中所述鋰鹽包括LiN(CF3SO2)2，且其中所述非水電解質(zhì)溶液還包括一種由以下化學(xué)式1表示的基于硫酸酯的化合物和碳酸乙烯酯?；瘜W(xué)式權(quán)利要求
一種鋰二次電池用非水電解質(zhì)溶液，其包括一種非水溶劑和一種溶于該非水溶劑中的鋰鹽，其中所述鋰鹽包括LiN(CF3SO2)2，且其中所述非水電解質(zhì)溶液還包括一種由以下化學(xué)式1表示的基于硫酸酯的化合物和碳酸乙烯酯化學(xué)式1其中n為在2至5范圍內(nèi)的一個(gè)整數(shù)。FPA00001234489600011.tif
2.權(quán)利要求1的鋰二次電池用非水電解質(zhì)溶液，其中以Imol鋰鹽計(jì)，所述LiN(CF3SO2)2 的含量為0. 1至0. 5mol。
3.權(quán)利要求2的鋰二次電池用非水電解質(zhì)溶液，其中以Imol鋰鹽計(jì)，所述鋰鹽包括 0. 5 至 0. 9mol 的 LiPF6。
4.權(quán)利要求1的鋰二次電池用非水電解質(zhì)溶液，其中以所述非水電解質(zhì)溶液的總重量 計(jì)，所述基于硫酸酯的化合物和碳酸乙烯酯的含量分別為0. 5至10重量％。
5.權(quán)利要求4的鋰二次電池用非水電解質(zhì)溶液，其中所述基于硫酸酯的化合物與碳酸 乙烯酯的含量比為1 1至1 4，且以所述非水電解質(zhì)溶液的總重量計(jì)，所述基于硫酸酯 的化合物和碳酸乙烯酯的總含量為0. 5至10重量％。
6.權(quán)利要求1的鋰二次電池用非水電解質(zhì)溶液，其中所述基于硫酸酯的化合物為硫酸 亞乙酯。
7.權(quán)利要求1的鋰二次電池用非水電解質(zhì)溶液，其中所述非水溶劑為選自以下的任一 種溶劑或由兩種以上這些溶劑構(gòu)成的混合物環(huán)狀碳酸酯，選自碳酸亞丙酯和碳酸亞乙酯、 或其混合物；直鏈碳酸酯，選自碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸甲基乙基酯和碳酸二丙酯、或 其混合物；二甲亞砜；乙腈；二甲氧基乙烷；二乙氧基乙烷；sulforan ； Y- 丁內(nèi)酯；四氫呋 喃；丙酸乙酯和丙酸丙酯。
8.—種鋰二次電池，其包括一個(gè)陰極、一個(gè)陽(yáng)極和一種非水電解質(zhì)溶液，其中所述非水 電解質(zhì)溶液為權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)定義的非水電解質(zhì)溶液。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鋰二次電池用非水電解質(zhì)溶液，和一種包含該非水電解質(zhì)溶液的鋰二次電池。包含一種鋰鹽和一種非水溶劑的本發(fā)明的鋰二次電池用非水電解質(zhì)溶液，包括LiN(CF3SO2)2作為鋰鹽，非水電解質(zhì)溶液還包括一種預(yù)定的基于硫酸酯的化合物和碳酸乙烯酯。含有本發(fā)明非水電解質(zhì)溶液的鋰二次電池可總體上使高溫性能保持在較高水平，并且改善低溫輸出性能。
文檔編號(hào)H01M10/36GK101990722SQ200980112492
公開日2011年3月23日 申請(qǐng)日期2009年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月8日
發(fā)明者R-Y·黃, 劉智相 申請(qǐng)人:株式會(huì)社Lg化學(xué)