用于硫-鋰離子電池的電極組件和包括該電極組件的硫-鋰離子電池的制作方法
【專利摘要】本申請(qǐng)公開的是一種用于硫-鋰離子電池的電極組件以及包括該電極組件的硫-鋰離子電池，該電極組件使用含鋰化合物作為陰極活性材料并使用含硫化合物作為陽(yáng)極活性材料。
【專利說明】用于硫-鋰離子電池的電極組件和包括該電極組件的 硫-鋰離子電池

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于硫-鋰離子電池的電極組件以及包括該電極組件的硫-鋰離子 電池，所述電極組件包括作為陰極活性材料的含鋰化合物和作為陽(yáng)極活性材料的含硫化合 物。

【背景技術(shù)】
[0002] 與便攜式電子設(shè)備的小型化、高集成度以及混合動(dòng)力電動(dòng)汽車（HEV)和電動(dòng)汽車 (EV)的發(fā)展一致，需要具有高能量密度的二次電池。
[0003] 鋰-硫電池是使用硫作為陰極活性材料和使用鋰金屬作為陽(yáng)極活性材料的電池 系統(tǒng)。在放電過程中，陰極的硫通過接受電子被還原，陽(yáng)極的鋰經(jīng)電離被氧化。
[0004] 硫還原是硫-硫（S-S)鍵通過接受兩個(gè)電子轉(zhuǎn)化為硫的陰離子的過程。同時(shí)，鋰 氧化是鋰金屬通過釋放電子轉(zhuǎn)化為鋰離子并且鋰離子經(jīng)電解質(zhì)轉(zhuǎn)移至陰極以形成硫的陰 離子和鹽的過程。
[0005] 硫在放電前具有環(huán)狀S8結(jié)構(gòu)，并通過還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化為多硫化鋰。多硫化鋰被完全 還原以形成硫化鋰（Li2S)。
[0006] 設(shè)置在陰極和陽(yáng)極之間的電解質(zhì)充當(dāng)介質(zhì)，鋰離子通過該介質(zhì)移動(dòng)。
[0007] 另一方面，在充電過程中，陰極處的硫通過釋放電子被氧化，陽(yáng)極處的鋰離子通過 接受電子經(jīng)還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化為鋰金屬。
[0008] 在充電過程中，發(fā)生硫釋放電子形成S-S鍵的反應(yīng)，并在Li陽(yáng)極表面發(fā)生鋰離子 通過接受電子被還原為鋰金屬的反應(yīng)。
[0009] 當(dāng)環(huán)狀硫中的鍵經(jīng)還原反應(yīng)斷裂時(shí)，形成S:的聚硫離子，其中n是硫鏈的長(zhǎng)度。 在這方面，n可以為8以上，環(huán)狀硫和聚硫離子可以經(jīng)下列反應(yīng)轉(zhuǎn)化為具有相對(duì)長(zhǎng)鏈的聚硫 離子：
[0010]S8+Sn2 -Sn+82。
[0011] 此類鋰-硫電池系統(tǒng)最顯著的特性是遠(yuǎn)高于其他電池系統(tǒng)的理論能量密度。高能 量密度源于硫和鋰的高比容量。但是，為了實(shí)現(xiàn)高能量密度，必須確保硫和鋰的高利用率。
[0012] 此外，鋰-硫電池可以以降低的制造成本制造。
[0013] 特別地，將廉價(jià)且豐富的硫用作陰極活性材料，因此，可以降低鋰-硫電池的制造 成本。此外，鋰離子電池的陽(yáng)極制造包括制備漿料的制備和涂布、干燥和壓制，而鋰-硫電 池使用鋰金屬作為陽(yáng)極，無(wú)需對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理，由此可以簡(jiǎn)化制造工藝，因此可以降低制造 成本。此外，在鋰離子電池中，當(dāng)鋰嵌入作為陽(yáng)極活性材料的碳材料中時(shí)生成的氣體經(jīng)活化 除去，而在鋰-硫電池中，因?yàn)殇囯x子沉積在鋰金屬表面，所以不生成氣體，因此也不需要 活化過程。由于省略了此類過程，因此，在降低電池制造成本方面具有很大的影響。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0014] 技術(shù)問題
[0015] 但是，盡管具有上述優(yōu)點(diǎn)，鋰-硫電池仍存在鋰金屬的安全問題，并且由此硫的利 用率較低。此外，在放電過程中在陰極處生成的多硫化鋰在充電過程中在鋰金屬表面處被 還原，在鋰金屬表面處形成了不穩(wěn)定的膜，由此活性硫的量持續(xù)降低，結(jié)果，循環(huán)特性劣化。
[0016] 本發(fā)明的發(fā)明人證實(shí)，使用硫作為陽(yáng)極活性材料的電池系統(tǒng)會(huì)解決上述問題，從 而完成了本發(fā)明。
[0017] 因此，本發(fā)明的目的是提供一種新型電池系統(tǒng)，該電池系統(tǒng)與傳統(tǒng)鋰-硫電池相 比具有提高的安全性和循環(huán)特性。
[0018] 技術(shù)方案
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的方面，提供的是一種電極組件，包括：陰極，該陰極包含作為陰極活 性材料的含鋰化合物；陽(yáng)極，該陽(yáng)極包含作為陽(yáng)極活性材料的含硫化合物；以及設(shè)置在陰 極與陽(yáng)極之間的隔板，以及通過在電池外殼中容納該電極組件、用電解質(zhì)浸漬該電極組件 并密封該電池外殼來制造的硫-鋰離子電池。
[0020] 特別地，根據(jù)本發(fā)明的電極組件和硫-鋰離子電池使用含鋰化合物作為陰極活性 材料并使用含硫化合物作為陽(yáng)極活性材料。
[0021] 本文中使用的含鋰化合物可以理解為能夠在初始充電過程中通過氧化反應(yīng)向陽(yáng) 極供給鋰離子的化合物。特別地，該含鋰化合物是能夠在充電和放電過程中使鋰離子嵌入 和脫嵌的化合物，并可以是選自以下中的至少一種：鋰過渡金屬氧化物及其衍生物、以及鋰 過渡金屬磷酸鹽及其衍生物。
[0022] 更特別地，含鋰化合物的實(shí)例包括但不限于層狀化合物，如鋰鈷氧化物（LiC〇02) 和鋰鎳氧化物（LiNi02)，或用一種或多種過渡金屬取代的化合物；具有式Li1+yMn2_y04的鋰 猛氧化物，其中0 <y< 0. 33,如LiMn03、LiMn203和LiMn02 ;鋰銅氧化物（Li2Cu02) 凡氧化 物如LiV308、LiV304、V205 和Cu2V207 ;式LiNihMyC^ 的Ni位型鋰鎳氧化物，其中M=Co、Mn、 Al、Cu、Fe、Mg、B或Ga，并且0? 01彡y彡0? 3 ;式LiMn2_yMy02的鋰錳復(fù)合氧化物，其中M= Co、Ni、Fe、Cr、Zn或Ta，并且0. 01彡y彡0. 1，或式Li2Mn3M08的鋰錳復(fù)合氧化物，其中M= Fe、Co、Ni、Cu或Zn;其中一部分Li原子被堿土金屬離子取代的LiMn204 ;二硫化合物；以及 Fe2 (M〇04) 3。
[0023] 本文中使用的含硫化合物可以理解為在初始充電過程中經(jīng)還原反應(yīng)接受鋰離 子的化合物。特別地，該含硫化合物可以是硫類化合物，選自無(wú)機(jī)硫或元素硫（S8)、其中 1彡n彡8的Li2Sn、有機(jī)硫化合物以及碳-硫復(fù)合物（C2xSy，其中0彡x彡2和1彡y彡40) 或它們中的至少兩種的混合物。
[0024] 作為隔板，使用具有高離子滲透性和機(jī)械強(qiáng)度的絕緣薄膜。該隔板通常具有0. 01 至10Um的孔徑和5至300ym的厚度。作為隔板，使用由烯烴類聚合物如聚丙烯制造的片 材或無(wú)紡織物；或具有耐化學(xué)性和疏水性的玻璃纖維或聚乙烯，或牛皮紙。市售隔板的實(shí)例 包括Celgard系列如CelgarcT' 2400 和 2300(可獲自HoechestCelaneseCorp.)、聚丙 烯隔板（可獲自UbeIndustriesLtd?或PallRAICo.)和聚乙烯系列（可獲自Tonen或Entek)〇
[0025] 在一些情況下，凝膠聚合物電解質(zhì)可以涂布在隔板上以提高電池穩(wěn)定性。凝膠聚 合物的實(shí)例包括但不限于聚環(huán)氧乙烷、聚偏二氟乙烯和聚丙烯腈。
[0026] 當(dāng)使用固體電解質(zhì)如聚合物等作為電解質(zhì)時(shí)，該固體電解質(zhì)也可以充當(dāng)隔板。
[0027] 陰極和陽(yáng)極還可以包括導(dǎo)電材料和粘合劑中的至少一種。
[0028] 導(dǎo)電材料沒有特別限制，只要其具有高導(dǎo)電性和寬表面積即可。導(dǎo)電材料的實(shí)例 包括石墨如天然或人造石墨；炭黑如炭黑、乙炔黑、科琴黑、槽法炭黑、爐法炭黑、燈黑和熱 裂炭黑；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)電性金屬氧化物如氧化鈦；以及聚亞苯基衍生物。
[0029] 在一個(gè)特定實(shí)施方案中，導(dǎo)電材料的平均粒徑可以為1. 0ym以下，比表面積為 10m2/g以上。
[0030] 粘合劑可以是本領(lǐng)域已知的所有粘合劑，特別是選自以下中的一種：氟樹脂類粘 合劑，如聚偏二氟乙烯（PVdF)和聚四氟乙烯（PTFE),橡膠類粘合劑如苯乙烯-丁二烯橡膠、 丙烯腈_ 丁二烯橡膠和苯乙烯_異戊二烯橡膠，纖維素類粘合劑如羧甲基纖維素（CMC)、淀 粉、羥丙基纖維素和再生纖維素，多元醇類粘合劑，聚烯烴類粘合劑如聚乙烯和聚丙烯，聚 酰亞胺類粘合劑，聚酯類粘合劑，貽貝粘合劑和硅烷類粘合劑或它們中的至少兩種的混合 物或共聚物。
[0031] 根據(jù)粘合劑的類型可以選擇性使用溶劑，并且溶劑例如是諸如異丙醇、N-甲基吡 咯烷酮（NMP)或丙酮等的有機(jī)溶劑或水等。
[0032] 在一個(gè)特定實(shí)施方案中，可以通過在NMP中分散或溶解PVdF或通過在水中分散或 溶解苯乙烯-丁二烯橡膠（SBR)/羧甲基纖維素（CMC)來制備粘合劑溶液。
[0033] 陽(yáng)極還可以包含多硫化鋰的吸附材料，特別地，多硫化鋰的吸附材料可以是氧化 鋁（A1203)，但是本發(fā)明的實(shí)施方案不限于此。
[0034] 電解質(zhì)可以是含鋰鹽的非水電解質(zhì)，作為非水電解質(zhì)，可以使用非水電解液、有機(jī) 固體電解質(zhì)或無(wú)機(jī)固體電解質(zhì)。
[0035] 鋰鹽是易溶于非水電解質(zhì)的物質(zhì)，其實(shí)例包括LiCl、LiBr、Lil、LiC104、LiBF4、 LiB1(lCl1(l、LiPF6、LiCF3S03、LiCF3C02、LiAsF6、LiSbF6、LiAlCl4、CH3S03Li、CF3S03Li、LiSCN、 LiC(CF3S02)3、（CF3S02)2NLi、氯硼烷鋰、低級(jí)脂族羧酸鋰、四苯基硼酸鋰和亞氨基鋰。
[0036] 例如，非水電解液可以是非質(zhì)子性有機(jī)溶劑，如N-甲基-2-吡咯烷酮、碳酸異丙 烯酯、碳酸亞乙酯、碳酸丁烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、丁內(nèi)酯、1，2-二 甲氧基乙烷、1，2-二乙氧基乙烷、四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃、二甲亞砜、1，3-二氧戊環(huán)、 4-甲基-1，3-二噁烯、二乙醚、甲酰胺、二甲基甲酰胺、二氧戊環(huán)、乙腈、硝基甲烷、甲酸甲 酯、乙酸甲酯、磷酸三酯、三甲氧基甲烷、二氧戊環(huán)衍生物、環(huán)丁砜、甲基環(huán)丁砜、1，3-二甲 基-2-咪唑啉酮、碳酸異丙烯酯衍生物、四氫呋喃衍生物、醚、丙酸甲酯或丙酸乙酯。此外， 有機(jī)溶劑可以是至少兩種上面列舉的有機(jī)溶劑的混合物。
[0037] 有機(jī)固體電解質(zhì)的實(shí)例包括聚乙烯衍生物、聚環(huán)氧乙烷衍生物、聚環(huán)氧丙烷衍生 物、磷酸酯聚合物、聚合的攪拌賴氨酸（polyagitationlysine)、聚酯硫化物、聚乙烯醇、 聚偏二氟乙烯和含有離子離解基團(tuán)的聚合物。
[0038] 無(wú)機(jī)固體電解質(zhì)的實(shí)例包括鋰（Li)的氮化物、鹵化物和硫酸鹽，如Li3N、Lil、 Li5NI2、Li3N-LiI-LiOH、LiSi04、LiSi04-LiI_Li0H、Li2SiS3、Li4Si04、Li4Si04-LiI_Li0H和 Li3P04-Li2S_SiS2。
[0039] 此外，為了改善充電/放電特性和阻燃性，例如，可以向電解質(zhì)中加入吡陡、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、硝基苯衍生物、硫、醌亞胺 染料、N-取代的噁唑烷酮、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 或三氯化鋁等。在一些情況下，為了賦予不燃性，電解質(zhì)還可以包括含鹵素的溶劑如四氯化 碳和三氟乙烯。此外，為了改善高溫儲(chǔ)存特性，電解質(zhì)還可以包括二氧化碳?xì)怏w、氟代-碳 酸亞乙酯（FEC)、丙烯基磺內(nèi)酯（PRS)或氟代-碳酸異丙烯酯（FPC)等。
[0040] 陽(yáng)極和陰極可以使用包括下列工藝的制造方法制造。
[0041] 制造方法包括通過在溶劑中分散或溶解粘合劑來制備粘合劑溶液；通過混合該粘 合劑溶液、電極活性材料和導(dǎo)電材料來制備電極漿料；在集流體上涂布該電極漿料；干燥 該電極；將該電極壓制到一定厚度。
[0042] 在一些情況下，制造方法還可以包括干燥所壓制的電極。
[0043] 粘合劑溶液的制備是通過在溶劑中分散或溶解粘合劑來制備粘合劑溶液的工藝。
[0044] 電極漿料可以通過在粘合劑溶液中混合/分散電極活性材料與導(dǎo)電材料來制備。 所制備的電極楽料可以使用儲(chǔ)罐運(yùn)送并在涂布如儲(chǔ)存。電極楽料可以在儲(chǔ)罐中持續(xù)攬祥以 防止電極漿料硬化。
[0045] 電極漿料的涂布是通過穿過涂布頭以預(yù)定圖案將電極漿料涂布到集流體上至一 定厚度的工藝。
[0046] 電極漿料的涂布可以通過使用刮刀等或通過壓鑄、間歇式涂布或絲網(wǎng)印刷等將電 極漿料分配到集流體上并在其上均勻分散電極漿料來進(jìn)行。在另一實(shí)施方案中，電極漿料 可以在單獨(dú)的基底上模制并隨后經(jīng)由壓制或?qū)訅赫辰拥郊黧w上。
[0047] 對(duì)集流體沒有特殊限制，只要其不會(huì)在制得的電池中引起化學(xué)變化并具有高導(dǎo)電 性即可。例如，集流體可以由銅、不銹鋼、鋁、鎳、鈦、燒結(jié)炭，用碳、鎳、鈦或銀等進(jìn)行表面處 理的銅或不銹鋼或鋁_鎘合金等構(gòu)成。陰極集流體可以在其表面處具有微細(xì)的凹凸以提高 陰極活性材料與陰極集流體之間的粘附力，并可以以任意多種形式使用，包括膜、片材、箔、 網(wǎng)、多孔結(jié)構(gòu)、泡沫和無(wú)紡織物。特別地，陰極集流體可以是含有金屬如鋁的集流體，陽(yáng)極集 流體可以是含有金屬如銅的集流體。
[0048] 電解質(zhì)的干燥是除去漿料中的溶劑與濕氣以便干燥涂布在集流體上的漿料的工 藝。在一個(gè)特定實(shí)施方案中，干燥在真空爐中在50至200°C的溫度下進(jìn)行一天。
[0049] 制造方法還可以包括在干燥后的冷卻過程，該冷卻過程可以通過緩慢冷卻至室溫 來進(jìn)行，以便令人滿意地形成粘合劑的再結(jié)晶結(jié)構(gòu)。
[0050] 為了提高已經(jīng)在其上完成涂布工藝的電極的容量密度并提高集流體與電極活性 材料之間的粘附力，可以通過穿過加熱至高溫的兩個(gè)輥將電極壓制至所需厚度。該過程稱 為輥壓工藝。
[0051] 在穿過兩個(gè)輥之前，電極可以預(yù)先加熱。預(yù)先加熱工藝是在引入兩個(gè)輥之前預(yù)熱 電極以提高電極壓制效果的過程。
[0052] 經(jīng)輥壓的電極可以進(jìn)行本領(lǐng)域已知的沉積或涂布以形成導(dǎo)電層。
[0053] 在其上形成有導(dǎo)電層的電極可以在真空爐中在50至200°C下干燥一天。經(jīng)輥壓的 電極可以切割至特定尺寸并隨后干燥。
[0054] 在干燥過程后，還可以進(jìn)行冷卻過程，冷卻過程可以通過緩慢冷卻至室溫來進(jìn)行， 以便令人滿意地形成粘合劑的再結(jié)晶結(jié)構(gòu)。
[0055] 果醬卷型（jellyroll-type)電極組件可以通過將隔板片材放置在使用上述方法 制得的陰極與陽(yáng)極片材之間并卷繞所得到的結(jié)構(gòu)來制造。
[0056] 堆疊型電極組件可以通過以下方法制造：將使用上述方法制得的陰極和陽(yáng)極切割 至預(yù)定尺寸，在所獲得的陰極和陽(yáng)極板之間插入切割至預(yù)定尺寸的隔板（該預(yù)定尺寸與陰 極與陽(yáng)極板的尺寸對(duì)應(yīng)），并堆疊所得到的結(jié)構(gòu)。
[0057] 堆疊/折疊型電極組件可以通過以下方法制造：在隔板片材上排列至少兩個(gè)陰極 板和至少兩個(gè)陽(yáng)極板，或在隔板片材上排列至少兩個(gè)單元電池，每個(gè)單元電池包括至少兩 個(gè)陰極板和至少兩個(gè)陽(yáng)極板，其間具有隔板，以使得陰極和陽(yáng)極彼此面對(duì)，隔板位于二者之 間，并卷繞該隔板片材或折疊該隔板片材至電極板或單元電池的尺寸。
[0058] 包括該硫-鋰離子電池的電池組可以用作電動(dòng)車輛（EV)、混合動(dòng)力電動(dòng)車輛 (HEV)、插電式混合動(dòng)力電動(dòng)車輛（PHEV)和用于儲(chǔ)能的裝置的動(dòng)力源。

【具體實(shí)施方式】
[0059] 現(xiàn)在，將參照下列實(shí)施例更詳細(xì)地描述本發(fā)明。提供這些實(shí)施例僅為描述本發(fā)明， 不應(yīng)被解釋為限制本發(fā)明的范圍與精神。
[0060]〈實(shí)施例1>
[0061]將以95:2. 5:2. 5的質(zhì)量比包含LiCo02、Super-P(可獲自Timcal)和PVdF(6020， 可獲自Solef)的固體與作為溶劑的N-甲基-2-吡咯烷酮（NMP)混合以制備陰極漿料。將 該陰極漿料涂布到20微米鋁箔上以制造負(fù)載量為3mAh/cm2的陰極。
[0062] 對(duì)重量比為20:80的碳粉末和硫的混合物進(jìn)行濕球磨以獲得碳-硫復(fù)合物。將包 含80.0重量％的碳-硫復(fù)合物、10.0重量％的作為導(dǎo)電材料的Super-P和10.0重量％的 作為粘合劑的PVdF的陽(yáng)極混合物添加到作為溶劑的NMP中以制備陽(yáng)極漿料，并隨后將陽(yáng)極 漿料涂布到20微米鋁集流體上以制造負(fù)載量為3. 3mAh/cm2的陽(yáng)極。
[0063] 將陰極、陽(yáng)極、作為電解質(zhì)的其中溶解1MLiN(CF3S02)2的四乙二醇二甲醚 (TEGDME)和作為隔板的聚烯烴膜（Ce丨gardK 2400)組裝以制造電池單元。
[0064]〈對(duì)比例1>
[0065] 對(duì)重量比為20:80的碳粉末和硫的混合物進(jìn)行濕球磨以獲得碳-硫復(fù)合物。將包 含80.0重量％的碳-硫復(fù)合物、10.0重量％的作為導(dǎo)電材料的Super-P和10.0重量％的 作為粘合劑的PVdF的陰極混合物添加到作為溶劑的NMP中以制備陰極漿料，并隨后將陰極 漿料涂布到20微米的鋁集流體上以制造負(fù)載量為3. 3mAh/cm2的陰極。
[0066] 除了使用厚度大約為150微米的鋰箔作為陽(yáng)極外，以與實(shí)施例1相同的方式制造 電池單元。
[0067]〈試驗(yàn)實(shí)施例1>
[0068] 比較了根據(jù)實(shí)施例1和對(duì)比例1制造的電池單元隨溫度改變的循環(huán)特性。在下列 條件下重復(fù)100次電池單元的充電和放電循環(huán)：在〇.1C下充電并在0.1C下放電。測(cè)量了 相對(duì)于各電池單元初始容量100次循環(huán)后的容量保持率（％ )。結(jié)果顯示在下表1中。
[0069]〈表1>
[0070]

【權(quán)利要求】
1. 一種電極組件，包括： 陰極，該陰極包含作為陰極活性材料的含鋰化合物； 陽(yáng)極，該陽(yáng)極包含作為陽(yáng)極活性材料的含硫化合物；和 設(shè)置在陰極與陽(yáng)極之間的隔板。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極組件，其中所述含鋰化合物是選自鋰過渡金屬氧化物、 鋰過渡金屬氧化物的衍生物、鋰過渡金屬磷酸鹽和鋰過渡金屬磷酸鹽的衍生物中的至少一 種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極組件，其中所述含硫化合物是選自無(wú)機(jī)硫或元素硫 (S8)、其中1彡n彡8的Li2Sn、有機(jī)硫化合物以及碳-硫復(fù)合物（C2xSy:其中0彡x彡2和 Ky< 40)或其至少兩種的混合物中的硫類化合物。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極組件，其中所述陰極和陽(yáng)極還包含導(dǎo)電材料和粘合劑中 的至少一種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電極組件，其中所述導(dǎo)電材料的平均粒徑為1. 0ym以下，比 表面積為l〇m2/g以上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極組件，其中所述陽(yáng)極還包含多硫化鋰的吸附材料。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的電極組件，其中所述多硫化鋰的吸附材料是氧化鋁（A1203)。
8. -種硫-鋰離子電池，包括：根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的電極組件；電解質(zhì)； 和電池外殼。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的硫-鋰離子電池，其中所述電解質(zhì)是包含鋰鹽和有機(jī)溶劑的 非水電解質(zhì)、有機(jī)固體電解質(zhì)或無(wú)機(jī)固體電解質(zhì)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的硫-鋰離子電池，其中所述鋰鹽是選自LiCl、LiBr、Lil、 LiC104、LiBF4、LiB1(lCl1(l、LiPF6、LiCF3S03、LiCF3C02、LiAsF6、LiSbF6、LiAlCl4、CH3S03Li、 CF3S03Li、LiSCN、LiC(CF3S02)3、（CF3S02)2NLi、氯硼烷鋰、低級(jí)脂族羧酸鋰、四苯基硼酸鋰和 亞氨基鋰中的至少一種。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的硫-鋰離子電池，其中所述有機(jī)溶劑是非質(zhì)子性有機(jī)溶劑。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的硫-鋰離子電池，其中所述非質(zhì)子性有機(jī)溶劑是選自N-甲 基-2-吡咯烷酮、碳酸異丙烯酯、碳酸亞乙酯、碳酸丁烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸 甲乙酯、丁內(nèi)酯、1，2_二甲氧基乙烷、1，2_二乙氧基乙烷、四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃、 二甲亞砜、1，3-二氧戊環(huán)、4-甲基-1，3-二噁烯、二乙醚、甲酰胺、二甲基甲酰胺、二氧戊環(huán)、 乙腈、硝基甲烷、甲酸甲酯、乙酸甲酯、磷酸三酯、三甲氧基甲烷、二氧戊環(huán)衍生物、環(huán)丁砜、 甲基環(huán)丁砜、1，3-二甲基-2-咪唑啉酮、碳酸異丙烯酯衍生物、四氫呋喃衍生物、醚、丙酸甲 酯和丙酸乙酯中的至少一種。
13. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的硫-鋰離子電池，其中所述有機(jī)固體電解質(zhì)是選自聚乙烯衍 生物、聚環(huán)氧乙烷衍生物、聚環(huán)氧丙烷衍生物、磷酸酯聚合物、聚合的攪拌賴氨酸、聚酯硫化 物、聚乙烯醇、聚偏二氟乙烯和含有離子離解基團(tuán)的聚合物中的至少一種。
14. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的硫-鋰離子電池，其中所述無(wú)機(jī)固體電解質(zhì)是選自鋰（Li) 的氮化物、鹵化物和硫酸鹽中的至少一種，如Li3N、Lil、Li5NI2、Li3N-LiI-LiOH、LiSi04、 LiSi04-LiI-LiOH、Li2SiS3、Li4Si04、Li4Si04-LiI-LiOH和Li3P04-Li2S_SiS2。
15. -種制造權(quán)利要求1所述的電極組件的方法，該方法包括通過將隔板片材放置在 陰極片材與陽(yáng)極片材之間并卷繞該陰極片材、陽(yáng)極片材和隔板片材來制造果醬卷型電極組 件。
16. -種制造權(quán)利要求1所述的電極組件的方法，該方法包括通過以下方法制造堆疊 型電極組件：順序堆疊陰極板、隔板和陽(yáng)極板，使得隔板設(shè)置在陰極板與陽(yáng)極板之間。
17. -種制造權(quán)利要求1所述的電極組件的方法，該方法包括通過以下方法制造堆疊/ 折疊型電極組件：在隔板片材上排列至少兩個(gè)陰極板和至少兩個(gè)陽(yáng)極板，或在隔板片材上 排列至少兩個(gè)單元電池，每個(gè)單元電池包括至少兩個(gè)陰極板和至少兩個(gè)陽(yáng)極板，其間具有 隔板，使得陰極和陽(yáng)極彼此面對(duì)，其間具有隔板片材，并卷繞該隔板片材或折疊該隔板片材 至所述陰極板和陽(yáng)極板或所述單元電池的尺寸。
18. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的硫-鋰離子電池，其中在0. 1C的電流和20°C下重復(fù)100次 充電和放電循環(huán)時(shí)，相對(duì)于初始容量，100次循環(huán)的容量保持率（％ )為80%以上。
19. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的硫-鋰離子電池，其中在0. 1C的電流和35°C下重復(fù)100次 充電和放電循環(huán)時(shí)，相對(duì)于初始容量，100次循環(huán)的容量保持率（％ )為80%以上。
20. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的硫-鋰離子電池，其中在0. 1C的電流和60°C下重復(fù)100次 充電和放電循環(huán)時(shí)，相對(duì)于初始容量，100次循環(huán)的容量保持率（％)為80%以上。
【文檔編號(hào)】H01M10/058GK104380520SQ201480001576
【公開日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年6月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月3日
【發(fā)明者】張民哲, 樸洪奎, 金有美, 孫炳國(guó), 成多榮, 李昇昊 申請(qǐng)人:Lg化學(xué)株式會(huì)社