鋰二次電池用電解質(zhì)和包含所述電解質(zhì)的鋰二次電池的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鋰二次電池用電解質(zhì)和包含所述電解質(zhì)的鋰二次電池，所述電解質(zhì)包含非水溶劑和鋰鹽。基于所述非水溶劑的總重量，所述電解質(zhì)包含1～60重量％的環(huán)狀碳酸酯和40～99重量％的鏈狀溶劑。
【專利說(shuō)明】鋰二次電池用電解質(zhì)和包含所述電解質(zhì)的鋰二次電池

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種鋰二次電池用電解質(zhì)和包含所述電解質(zhì)的鋰二次電池。更具體 地，本發(fā)明涉及鋰二次電池用電解質(zhì)和包含所述電解質(zhì)的鋰二次電池，所述電解質(zhì)包含非 水溶劑和鋰鹽，其中基于所述非水溶劑的總重量，所述電解質(zhì)包含1?60重量％的環(huán)狀碳 酸酯和40?99重量％的鏈狀溶劑。

【背景技術(shù)】
[0002] 由于因化石燃料的耗盡而導(dǎo)致能源價(jià)格提高且對(duì)環(huán)境污染的關(guān)注日益增加，所以 對(duì)環(huán)境友好的替代能源的需求必定在未來(lái)中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。由此，持續(xù)對(duì)各種發(fā) 電技術(shù)如核能、太陽(yáng)能、風(fēng)能、潮汐能等進(jìn)行研究，且用于更有效使用產(chǎn)生的能量的電力存 儲(chǔ)裝置也引起了更多的關(guān)注。
[0003] 特別地，隨著對(duì)移動(dòng)裝置技術(shù)的持續(xù)開發(fā)和對(duì)其需求的日益增加，對(duì)鋰二次電池 的需求急劇增加。近來(lái)，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了將鋰二次電池用作電動(dòng)車輛（EV)和混合電動(dòng)車輛 (HEV)的電源，且關(guān)于鋰二次電池的市場(chǎng)通過(guò)智能電網(wǎng)技術(shù)而持續(xù)擴(kuò)展至諸如輔助電力供 應(yīng)的應(yīng)用。
[0004] 這種鋰二次電池通常將金屬氧化物如LiC〇02等用作正極活性材料，并將碳質(zhì)材 料用作負(fù)極活性材料。通過(guò)將聚烯烴類多孔隔膜設(shè)置在負(fù)極與正極之間并利用含鋰鹽如 LiPF6等的非水電解質(zhì)對(duì)制得的結(jié)構(gòu)進(jìn)行浸漬，制造這種鋰二次電池。當(dāng)對(duì)鋰二次電池進(jìn)行 充電時(shí)，正極活性材料的鋰離子從其脫嵌，然后嵌入負(fù)極的碳層中。當(dāng)對(duì)鋰二次電池進(jìn)行放 電時(shí)，碳層的鋰離子脫嵌，然后嵌入回到正極活性材料中。在這點(diǎn)上，非水電解質(zhì)充當(dāng)鋰離 子在負(fù)極與正極之間遷移的介質(zhì)。這種鋰二次電池基本要求在電池運(yùn)行電壓范圍內(nèi)的穩(wěn)定 性，以及在足夠高速率下遷移離子的能力。
[0005] 然而，鋰二次電池在具有高能量密度和放電電壓的同時(shí)具有高的運(yùn)行電勢(shì)，由此 高能量可以瞬間流過(guò)其中。因此，當(dāng)鋰二次電池過(guò)充至4. 2V以上時(shí)，電解質(zhì)開始分解，且當(dāng) 電解質(zhì)的溫度升高時(shí)，電解質(zhì)可以容易地達(dá)到燃點(diǎn)，這導(dǎo)致燃燒的概率高。
[0006] 另外，近來(lái)，作為常規(guī)電極活性材料的替代，對(duì)將尖晶石結(jié)構(gòu)的鋰鎳基金屬氧化物 用于正極中或?qū)団佈趸镉米髫?fù)極活性材料進(jìn)行了研究。
[0007] 特別地,具有式LiNixMn2_x0 4(其中X = 0. 01?0. 6)的尖晶石結(jié)構(gòu)的鋰金屬氧化 物（其為用于高電壓應(yīng)用的活性材料）由于其具有4. 7V的平均電壓，達(dá)到電解質(zhì)的氧化電 勢(shì)，由此電解質(zhì)被氧化，導(dǎo)致產(chǎn)生諸如氣體等的副產(chǎn)物，這劣化二次電池的安全性。
[0008] 因此，需要開發(fā)能夠解決這些問(wèn)題的技術(shù)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 技術(shù)問(wèn)題
[0010] 因此，為了解決上述問(wèn)題和尚未解決的其他技術(shù)問(wèn)題而完成了本發(fā)明。
[0011] 作為各種廣泛且細(xì)致研究和實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)使用包含預(yù)定 量的特殊鏈狀溶劑和環(huán)狀碳酸酯的鋰二次電池用電解質(zhì)時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)期望的效果，由此完 成了本發(fā)明。
[0012] 技術(shù)方案
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種鋰二次電池用電解質(zhì)，所述電解質(zhì)包含非水溶 劑和鋰鹽，其中基于所述非水溶劑的總重量，所述電解質(zhì)包含1?60重量％的環(huán)狀碳酸酯 和40?99重量％的鏈狀溶劑。
[0014] 如上所述，鋰二次電池具有高運(yùn)行電勢(shì)，由此電解質(zhì)在高電勢(shì)下被氧化，且諸如氣 體等的副產(chǎn)物是降低鋰二次電池安全性的原因。
[0015] 由此，本發(fā)明的發(fā)明人確認(rèn)，如同下面的實(shí)驗(yàn)例中，當(dāng)使用包含預(yù)定量的特殊鏈狀 溶劑和環(huán)狀碳酸酯的二次電池用電解質(zhì)時(shí)，電解質(zhì)的氧化穩(wěn)定性增強(qiáng)，由此二次電池的倍 率特性和壽命特性增強(qiáng)。
[0016] 特別地，環(huán)狀碳酸酯和鏈狀溶劑是本領(lǐng)域內(nèi)已知的任意環(huán)狀碳酸酯和鏈狀溶劑。 其實(shí)例包括但不限于碳酸亞丙酯（PC)、碳酸亞乙酯（EC)、碳酸亞丁酯（BC)、碳酸二乙酯 (DEC)、碳酸二甲酯（DMC)、碳酸二丙酯（DPC)、丙酸甲酯（MP)、二甲亞砜、乙腈、二甲氧基乙 烷、二乙氧基乙烷、四氫呋喃、N-甲基-2-吡咯烷酮（NMP)、碳酸甲乙酯（EMC)、γ-丁內(nèi)酯 (GBL)、氟代碳酸亞乙酯（FEC)、甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙 酯、乙酸戊酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丁酯及它們的混合物。另外，可以使用有機(jī)溶劑和 鏈狀酯物質(zhì)的鹵素衍生物。
[0017] 例如，環(huán)狀碳酸酯可以為選自如下物質(zhì)中的至少一種：EC、PC、BC和FEC，且鏈狀溶 劑可以為選自如下物質(zhì)中的至少一種鏈狀碳酸酯或酯：DMC、DEC、EMC和MP。
[0018] 更具體地，所述環(huán)狀碳酸酯可以為FEC，且鏈狀溶劑可以為DMC或MP。當(dāng)將FEC用 作環(huán)狀碳酸酯時(shí)，電解質(zhì)的氧化穩(wěn)定性提高，結(jié)果，鋰二次電池的總體特性會(huì)增強(qiáng)。
[0019] 鋰二次電池用電解質(zhì)可以包含5?50重量％的環(huán)狀碳酸酯和50?95重量％的 鏈狀溶劑，例如5?20重量％的環(huán)狀碳酸酯和80?95重量％的鏈狀溶劑。當(dāng)環(huán)狀碳酸酯 的量太小時(shí)，可能不會(huì)獲得期望的效果即電解質(zhì)的氧化穩(wěn)定性。另一方面，當(dāng)環(huán)狀碳酸酯的 量太大時(shí)，倍率特性會(huì)有點(diǎn)劣化。
[0020] 本發(fā)明還提供一種包含上述電解質(zhì)的鋰二次電池。
[0021] 鋰二次電池可以包含如下物質(zhì)作為正極活性材料：層狀化合物如鋰鈷氧化物 (LiCo0 2)和鋰鎳氧化物（LiNi02)、或被一種或多種過(guò)渡金屬置換的化合物；鋰錳氧化物如 式Li 1+xMn2_x04(其中0彡X彡0· 33)的化合物、LiMn03、LiMn203以及LiMn02 ;鋰銅氧化物 (Li2Cu02);銀氧化物如LiV30 8、LiV304、V205和Cu 2V207 ;式LiNi^MA的Ni位點(diǎn)型鋰鎳氧化 物，其中]? = (：〇、]\111、六1、(：11、卩6、]\%、8或6&，且0.01彡叉彡0.3;式1^]\111 2_其02的鋰錳復(fù)合 氧化物，其中M = Co、Ni、Fe、Cr、Zn或Ta，且0. 01 < X < 0. 1，或式Li2Mn3M08的鋰猛復(fù)合氧 化物，其中M = Fe、Co、Ni、Cu或Zn ;式LiNixMn2_x04 (其中X = 0. 01?0. 6)的尖晶石結(jié)構(gòu) 的鋰錳復(fù)合氧化物；其中一部分Li原子被堿土金屬離子置換的LiMn204 ;二硫化物化合物； Fe2(M〇04)3 等。
[0022] 另外，鋰二次電池可以包含如下物質(zhì)作為負(fù)極活性材料：碳如硬碳和石墨類碳； 金屬?gòu)?fù)合氧化物如Li xFe203 (其中0彡X彡l)、LixTO2 (其中0彡X彡1)和AuxMei_xMe'y0 z (其 中 Me :Mn、Fe、Pb 或 Ge ;Me' ：A1，B，P，Si，I 族、II 族和 III 族元素、或鹵素；0〈x 彡 1 ; 且l；^z；^8);鋰金屬；鋰合金；娃基合金；錫基合金；金屬氧化物如Au0、Sn02、 PbO、Pb02、Pb203、Pb30 4、Sb203、Sb204、Sb 205、GeO、Ge02、Bi203、Bi 204 和 Bi205 ;導(dǎo)電聚合物如聚 乙炔；Li-Co-Ni基材料；鈦氧化物；鋰鈦氧化物等。
[0023] 在一個(gè)實(shí)施方案中，鋰二次電池可以包含正極和負(fù)極，所述正極包含由下式1代 表的尖晶石結(jié)構(gòu)的鋰鎳錳復(fù)合氧化物作為正極活性材料，所述負(fù)極包含由下式2代表的鋰 金屬氧化物作為負(fù)極活性材料：
[0024] LixMyMn2_y04_ zAz (1)
[0025] LiaM，b04_cAc ⑵
[0026] 其中0. 9彡x彡1.2,0〈y〈2,0彡z〈0. 2 ;M是選自如下元素中的至少一種元素：A1、 Mg、Ni、Co、Fe、Cr、V、Ti、Cu、B、Ca、Zn、Zr、Nb、Mo、Sr、Sb、W、Ti 和 Bi ;且 A 為至少一種一價(jià) 陰離子或二價(jià)陰離子。
[0027] 在上式1和2中，M'為選自如下元素中的至少一種元素：Ti、Sn、Cu、Pb、Sb、Zn、Fe、 Ιη、Α1和Zr ;0. 1彡a彡4,且0. 2彡b彡4,其中a和b根據(jù)Μ'的氧化數(shù)確定；0彡c〈0. 2， 其中c根據(jù)A'的氧化數(shù)確定；且A'為至少一種一價(jià)陰離子或二價(jià)陰離子。
[0028] 特別地，式1的尖晶石結(jié)構(gòu)的鋰鎳錳復(fù)合氧化物可以由下式3表示：
[0029] LixNiyMn2_y04 (3)
[0030] 其中0.9 彡X彡 1.2,且 0.4彡 0.5。
[0031] 更特別地，式3的尖晶石結(jié)構(gòu)的鋰鎳錳復(fù)合氧化物可以為L(zhǎng)iNia 5Μηι. 504或 LiNi〇. 4MnL 604。
[0032] 式2的鋰金屬氧化物可以包含由下式4表示的鋰金屬氧化物：
[0033] LiaTib04 ⑷
[0034] 其中0.5彡a彡3,且1彡b彡2.5。
[0035] 具體地，式4的鋰金屬氧化物可以為L(zhǎng)i133Ti1 6704或LiTi204。
[0036] 與石墨相比，諸如LUiuA的鋰鈦氧化物相對(duì)于鋰具有高電勢(shì)，并因?yàn)殡娊?質(zhì)的反應(yīng)產(chǎn)物和鋰不沉積在界面處而具有高安全性。然而，鋰鈦氧化物相對(duì)于鋰具有約 1. 5V的高電勢(shì)，由此當(dāng)將鋰鈦氧化物與通常用于本領(lǐng)域中的正極活性材料如鋰鈷氧化物等 一起使用時(shí)，電池單元的放電電壓下降至約2. 4V。另外，鋰鈦氧化物具有與石墨類似的約 175mAh/g的理論容量，由此在能量密度方面的提高受到限制。
[0037] 通過(guò)比較，當(dāng)將作為負(fù)極活性材料的鋰鈦氧化物和尖晶石結(jié)構(gòu)的鋰鎳錳復(fù)合氧化 物一起使用時(shí)，可以保持高電壓，且包含這些氧化物的鋰二次電池可具有高容量并具有優(yōu) 異的輸出特性。
[0038] 換言之，根據(jù)本發(fā)明的鋰二次電池包含上述特殊非水溶劑，由此即使使用具有高 電壓的尖晶石結(jié)構(gòu)的鋰鎳錳復(fù)合氧化物，電解質(zhì)仍具有高氧化穩(wěn)定性，這導(dǎo)致倍率特性和 壽命特性增強(qiáng)。
[0039] 根據(jù)本發(fā)明的鋰二次電池包含：正極，所述正極通過(guò)將正極活性材料、導(dǎo)電材料和 粘合劑的混合物涂布在正極集電器上并對(duì)涂布的正極集電器進(jìn)行干燥和壓制而制備；和負(fù) 極，所述負(fù)極是使用與用于制造正極的方法相同的方法制備的。在此情況中，所述混合物還 可以包含所期望的填料。
[0040] 通常將正極集電器制成3?500 μ m的厚度。正極集電器沒(méi)有特別限制，只要其在 制造的二次電池中不會(huì)造成化學(xué)變化并具有高電導(dǎo)率即可。例如，正極集電器可以由如下 物質(zhì)制成：不銹鋼；鋁；鎳；鈦；燒結(jié)碳；或經(jīng)碳、鎳、鈦、銀等進(jìn)行表面處理的鋁或不銹鋼。 所述正極集電器可在其表面處具有細(xì)小的不規(guī)則處，從而提高正極活性材料與正極集電器 之間的粘附力。另外，可以以包括膜、片、箔、網(wǎng)、多孔結(jié)構(gòu)、泡沫和無(wú)紡布的多種形式中的任 意形式使用所述正極集電器。
[0041] 基于包含正極活性材料的混合物的總重量，典型地以1?50重量％的量添加導(dǎo)電 材料。對(duì)導(dǎo)電材料沒(méi)有特別限制，只要其在制造的電池中不會(huì)造成化學(xué)變化并具有電導(dǎo)率 即可。導(dǎo)電材料的實(shí)例包括：石墨如天然石墨或人造石墨；炭黑類材料如炭黑、乙炔黑、科 琴黑、槽法炭黑、爐黑、燈黑和熱裂法炭黑；導(dǎo)電纖維如碳纖維和金屬纖維；金屬粉末如氟 化碳粉末、鋁粉末和鎳粉末；導(dǎo)電晶須如氧化鋅和鈦酸鉀；導(dǎo)電金屬氧化物如二氧化鈦；和 聚亞苯基衍生物。
[0042] 粘合劑是有助于電極活性材料與導(dǎo)電材料之間的結(jié)合并有助于電極活性材料對(duì) 電極集電器的結(jié)合的組分?；诎龢O活性材料的混合物的總重量，典型地以1?50 重量％的量添加所述粘合劑。粘合劑的實(shí)例包括聚偏二氟乙烯、聚乙烯醇、羧甲基纖維素 (CMC)、淀粉、羥丙基纖維素、再生纖維素、聚乙烯基吡咯烷酮、四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、乙 烯-丙烯-雙烯三元共聚物（EPDM)、磺化的EPDM、丁苯橡膠、氟橡膠和各種共聚物。
[0043] 填料任選地用作用于抑制正極膨脹的組分。填料沒(méi)有特別限制，只要其為在制造 的電池中不會(huì)造成化學(xué)變化的纖維材料即可。填料的實(shí)例包括：烯烴類聚合物如聚乙烯和 聚丙烯；以及纖維材料如玻璃纖維和碳纖維。
[0044] 典型地將負(fù)極集電器制成3?500 μ m的厚度。所述負(fù)極集電器沒(méi)有特別限制，只 要其在制造的二次電池中不會(huì)造成化學(xué)變化并具有電導(dǎo)率即可。例如，負(fù)極集電器可以由 如下物質(zhì)制成：銅；不銹鋼；鋁；鎳；鈦；燒結(jié)碳；經(jīng)碳、鎳、鈦或銀進(jìn)行表面處理的銅或不銹 鋼；和鋁-鎘合金。與正極集電器類似，負(fù)極集電器也可在其表面上具有細(xì)小的不規(guī)則處， 從而提高負(fù)極集電器與負(fù)極活性材料之間的粘附力。另外，可以以包括膜、片、箔、網(wǎng)、多孔 結(jié)構(gòu)、泡沫和無(wú)紡布的多種形式使用所述負(fù)極集電器。
[0045] 鋰二次電池可具有其中電極組件浸漬有鋰二次電池用電解質(zhì)的結(jié)構(gòu)，所述電極組 件包含正極、負(fù)極和設(shè)置在正極與負(fù)極之間的隔膜，所述電解質(zhì)包含非水溶劑和鋰鹽。
[0046] 將隔膜設(shè)置在正極與負(fù)極之間，作為隔膜，使用具有高離子透過(guò)性和高機(jī)械強(qiáng)度 的絕緣薄膜。所述隔膜典型地具有0.01?10 μ m的孔徑和5?300 μ m的厚度。作為隔 膜，使用由如下物質(zhì)制成的片或無(wú)紡布：烯烴聚合物如聚丙烯；玻璃纖維或聚乙烯，其具有 耐化學(xué)性和疏水性。當(dāng)將諸如聚合物的固體電解質(zhì)用作電解質(zhì)時(shí)，固體電解質(zhì)還可以充當(dāng) 隔月吳和電解質(zhì)兩者。
[0047] 包含鋰鹽的電解質(zhì)由非水有機(jī)溶劑電解質(zhì)和鋰鹽構(gòu)成。
[0048] 所述鋰鹽是易溶于非水電解質(zhì)中的材料。鋰鹽的實(shí)例包括但不限于LiCl、LiBr、 Li I、LiC104、LiBF4、LiB1(lCl1(l、LiPF 6、LiCF3S03、LiCF3C02、LiAsF 6、LiSbF6、LiAlCl4、CH3S03Li、 (CF 3S02) 2NLi、氯硼烷鋰、低級(jí)脂族羧酸鋰、四苯基硼酸鋰和酰亞胺。
[0049] 另外，為了提高充/放電特性和阻燃性，例如，可以向電解質(zhì)中添加吡啶、亞磷酸 三乙酯、三乙醇胺、環(huán)醚、乙二胺、正甘醇二甲醚、六磷酰三胺（hexaphosphoric triamide)、 硝基苯衍生物、硫、醌亞胺染料、N-取代的唑烷酮、N，N-取代的咪唑烷、乙二醇二烷基醚、銨 鹽、吡咯、2-甲氧基乙醇、三氯化鋁等。在某些情況中，為了賦予不燃性，所述電解質(zhì)還可包 含含鹵素的溶劑如四氯化碳和三氟乙烯。此外，為了提高高溫儲(chǔ)存特性，所述電解質(zhì)可另外 包含二氧化碳?xì)怏w、氟代碳酸亞乙酯（FEC)、丙烯磺酸內(nèi)酯（PRS)等。
[0050] 在一個(gè)實(shí)施方案中，通過(guò)將鋰鹽如LiPF6、LiC104、LiBF 4、LiN(S02CF3)2等添加到諸 如EC、BC、FEC或PC的環(huán)狀碳酸酯和諸如DEC、DMC、MP或EMC的鏈狀碳酸酯的混合溶劑中， 所述環(huán)狀碳酸酯為高介電溶劑，所述鏈狀碳酸酯為低粘度溶劑。
[0051] 本發(fā)明還提供包含所述鋰二次電池作為單元電池的電池模塊和包含所述電池模 塊的電池組。
[0052] 所述電池組可以用作要求高溫穩(wěn)定性、長(zhǎng)循環(huán)壽命和高倍率特性的中型和大型裝 置的電源。
[0053] 這種中型和大型裝置的實(shí)例包括但不限于電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)工具；電動(dòng)車輛 (EV)、混合電動(dòng)車輛（HEV)和插電式混合電動(dòng)車輛（PHEV);電動(dòng)雙輪車輛如電動(dòng)自行車和 電動(dòng)踏板車；電動(dòng)高爾夫球車；以及用于儲(chǔ)存電力的系統(tǒng)。

【具體實(shí)施方式】
[0054] 現(xiàn)在，參考如下實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)地說(shuō)明。提供這些實(shí)例僅用于說(shuō)明本發(fā) 明且不應(yīng)解釋為限制本發(fā)明的范圍和主旨。
[0055] 〈實(shí)施例1>
[0056] 以95:2. 5:2. 5的重量比將作為負(fù)極活性材料的作為導(dǎo)電材料的超 導(dǎo)電乙炔炭黑（Denka black)和作為粘合劑的PVdF添加到NMP，并將所述組分混合以制備 負(fù)極復(fù)合材料。其后，將負(fù)極復(fù)合材料涂布在20 μ m厚的銅箔上，對(duì)涂布的銅箔進(jìn)行輥壓并 干燥，由此完成負(fù)極的制造。
[0057] 單獨(dú)地，以95:2. 5:2. 5的重量比將作為正極活性材料的LiNiuMr^.A、作為導(dǎo)電 材料的超導(dǎo)電乙炔炭黑和作為粘合劑的PVdF添加到NMP，并將所述組分混合以制備正極復(fù) 合材料。其后，將正極復(fù)合材料涂布到20 μ m厚的鋁箔，對(duì)涂布的鋁箔進(jìn)行輥壓并干燥，由 此完成正極的制造。
[0058] 其后，將聚乙烯膜（Celgard，厚度：20μπι)作為隔膜設(shè)置在負(fù)極與正極之間，并向 其中注入液體電解質(zhì)（所述液體電解質(zhì)在重量比為10:90的FEC和DMC的混合溶劑中包含 1Μ LiPF6)，由此完成硬幣電池的制造。
[0059] 〈實(shí)施例2?8>
[0060] 除了使用具有如下表1中所示組成的電解質(zhì)之外，以與實(shí)施例1中相同的方式制 造了硬幣電池。
[0061] 〈比較例1>
[0062] 除了使用在重量比為70:30的FEC和DMC的混合溶劑中包含lMLiPF6的液體電解 質(zhì)之外，以與實(shí)施例1中相同的方式制造了硬幣電池。
[0063] 〈比較例2>
[0064] 除了將LiNi1/3Mn1/3C〇1/30 2用作正極活性材料之外，以與實(shí)施例1中相同的方式制 造了硬幣電池。
[0065] 〈比較例3>
[0066] 除了將石墨用作負(fù)極活性材料之外，以與實(shí)施例1中相同的方式制造了硬幣電 池。
[0067] 〈實(shí)驗(yàn)例1>
[0068] 對(duì)根據(jù)實(shí)施例1?8和比較例1?3制造的硬幣電池的倍率特性進(jìn)行了測(cè)量，并 將結(jié)果示于下表1中。
[0069] 〈表 1>
[0070]

【權(quán)利要求】
1. 一種鋰二次電池用電解質(zhì)，所述電解質(zhì)包含非水溶劑和鋰鹽，基于所述非水溶劑的 總重量，所述電解質(zhì)包含1重量％?60重量％的環(huán)狀碳酸酯和40重量％?99重量％的鏈 狀溶劑。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的電解質(zhì)，其中所述環(huán)狀碳酸酯為選自如下物質(zhì)中的至少一種：碳 酸亞乙酯（EC)、碳酸亞丙酯（PC)、碳酸亞丁酯（BC)和氟代碳酸亞乙酯（FEC)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1的電解質(zhì)，其中所述鏈狀溶劑為選自如下物質(zhì)中的至少一種鏈狀碳 酸酯或酯：碳酸二甲酯（DMC)、碳酸二乙酯（DEC)、碳酸甲乙酯（EMC)和丙酸甲酯（MP)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1的電解質(zhì)，其中所述環(huán)狀碳酸酯為FEC，且所述鏈狀溶劑為DMC或 MP。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1的電解質(zhì)，其中所述電解質(zhì)包含5重量％?50重量％的所述環(huán)狀碳 酸酯和50重量％?95重量％的所述鏈狀溶劑。
6. -種鋰二次電池，包含權(quán)利要求1的電解質(zhì)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6的鋰二次電池，其中所述鋰二次電池包含：正極，所述正極包含由下 式1代表的尖晶石結(jié)構(gòu)的鋰鎳錳復(fù)合氧化物作為正極活性材料；和負(fù)極，所述負(fù)極包含由 下式2代表的鋰金屬氧化物作為負(fù)極活性材料： LixMyMn2_y04_ zAz (1) LiaM，b04_cA，c (2) 其中在式 1 中，〇· 9 < x < L 2,0〈y〈2,0 < ζ〈0· 2 ; Μ是選自如下元素中的至少一種元素：Α1、Mg、Ni、Co、Fe、Cr、V、Ti、Cu、Β、Ca、Ζη、Zr、 Nb、Mo、Sr、Sb、W、Ti 和 Bi ;且 A為至少一種一價(jià)陰離子或二價(jià)陰離子， 其中在式2中，M'為選自如下元素中的至少一種元素：Ti、Sn、Cu、Pb、Sb、Zn、Fe、In、 A1 和 Zr ; 0. 1彡a彡4,且0. 2彡b彡4,其中根據(jù)M'的氧化數(shù)確定a和b ; 0彡c〈0. 2,其中根據(jù)A'的氧化數(shù)確定c ;且 A'為至少一種一價(jià)陰離子或二價(jià)陰離子。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7的鋰二次電池，其中所述式1的尖晶石結(jié)構(gòu)的鋰鎳錳復(fù)合氧化物由 下式3表示： LixNiyMn2_y04 (3) 其中0· 9彡X彡1. 2,且0· 4彡y彡0· 5。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8的鋰二次電池，其中所述式3的尖晶石結(jié)構(gòu)的鋰鎳錳復(fù)合氧化物為 LiNiuMr^.A 或 LiNiuMnuCV
10. 根據(jù)權(quán)利要求7的鋰二次電池，其中所述式2的鋰金屬氧化物為由下式4表示的鋰 金屬氧化物： LiJib〇4 ⑷ 其中0· 5彡a彡3,且1彡b彡2. 5。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10的鋰二次電池，其中所述式4的鋰金屬氧化物為或 LiTi204。
12. -種電池模塊，所述電池模塊包含權(quán)利要求7的鋰二次電池作為單元電池。
13. -種電池組，所述電池組包含權(quán)利要求12的電池模塊。
14. 一種裝置，所述裝置包含權(quán)利要求13的電池組。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14的裝置，其中所述裝置為電動(dòng)車輛、混合電動(dòng)車輛、插電式混合電 動(dòng)車輛和用于儲(chǔ)存電力的系統(tǒng)。
【文檔編號(hào)】H01M4/525GK104247136SQ201380019538
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2013年4月19日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月20日
【發(fā)明者】全鐘昊, 金庾錫, 梁斗景, 金瑟琪 申請(qǐng)人:株式會(huì)社Lg 化學(xué)