用于锂二次电池的电解液及包含其的锂二次电池制造技术

本发明专利技术涉及一种用于锂二次电池的电解液及包含其的锂二次电池，所述电解液在高电压下高温放置时，由于不会被氧化/分解，因此能够抑制气体的产生，从而防止电池的膨胀，在降低电池厚度增加率的同时，还具有优异的高温储藏特性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术设及一种用于裡二次电池的电解液及包含其的裡二次电池，更详细地，设 及一种用于裡二次电池的电解液及包含其的裡二次电池，所述电解液在高电压下高温放置 时，由于不会被氧化/分解，因此能够抑制气体的产生，从而防止电池的膨胀，在降低电池 厚度增加率的同时，还具有优异的高温储藏特性。
技术介绍
近来，随着移动电子设备的广泛普及，并伴随着该些移动电子设备的迅速小型化、 轻量化及薄型化，使得对于作为其电源的电池，也强烈要求开发出一种即小型又轻量，而且 能够长时间充放电且高速率特性（hi曲ratecap油ility)优异的二次电池。 目前使用的二次电池中，1990年代初开发的裡二次电池与使用水溶液电解液的 NiMH、NiCd及硫酸铅电池等传统电池相比，因具有运行电压高，能量密度明显大的优点而倍 受青睐。然而，该些裡二次电池由于使用非水性电解液而存在火灾及爆炸等的安全问题，并 且该些问题随着电池的容量密度的增加变得更加严重。 非水性电解液二次电池最大的问题在于，在连续充电时会发生电池的安全性降 低。会对此产生影响的原因之一为阳极结构崩塌而导致的发热。其作用原理如下。即，非 水性电解液电池的正极活性物质由裡及/或可W吸收及释放裡离子的含裡金属氧化物等 组成，伴随该类正极活性物质在过充电时裡的大量脱离，在热方面变为不稳定的结构。在该 种过充电状态下，因外部的物理冲击，例如，高温暴露等而使得电池温度达到临界温度的情 况下，将会从不稳定的正极活性物质结构中释放出氧气，而释放出来的氧气会与电解液溶 剂等发生发热分解反应。尤其是从正极释放出的氧气会进一步加快电解液的燃烧，因该样 的连锁性发热反应而会导致热失控引起的电池起火或破裂现象。 为了控制如上所述的因电池内部的温度上升而引起的起火及爆炸，正在利用在电 解液中添加作为氧化还原穿梭（redoxshuttle)添加剂的芳香族化合物的方法。例如，日 本专利JP2002260725公开了一种使用如联苯化iphenyl)等芳香族化合物而能够防止过充 电电流及由此引起的热失控现象的非水类裡离子电池。此外，美国专利5, 879, 834中也记 载了一种通过添加少量的联苯、3-氯唾吩（3chlorothio地ene)等芳香族化合物来使得在 非正常的过电压状态下W电化学聚合而增加内电阻，从而用于提高电池安全性的方法。 然而，在使用如联苯等添加物的情况下，存在W下问题。在常规的运行电压下，局 部产生相对较高的电压时，在充放电过程中会逐渐被分解，或者电池在高温下长时间放电 时，联苯等的量会逐渐减少，直到充放电300次之后不能保障安全性及储藏特性。 另外，为了电池的小型大容量化，作为提高电充电量的方案，正在对高电压电池 (4. 4V系统）持续进行研究及开发。在同样的电池系统中，提高充电电压后充电量通常会增 加。然而，会发生电解液分解、裡吸收空间的不足、电极电位的上升而引起的危险等安全性 问题。因此，为了制备W高电压来运行的电池，会对整体条件进行系统性管理，W使得正极 活性物质和负极活性物质的标准还原电位差易于大大维持，并使电解液在该电压下不会分 解。[000引考虑到高电压电池的该些问题，可W很容易地知道，在使用普通裡离子电池中使 用的联苯炬巧或环己基苯（C皿）等现有的防过充电剂的情况下，即使在正常的充放电过程 中也会大量形成该些防充电剂的分解，因此在温度稍高的环境下也会使电池的特性急剧下 降，从而会发生电池寿命变短的问题。并且，还存在W下问题。在将常用的非水性碳酸醋类 溶剂作为电解液使用时，如果W大于常规充电电位4. 2V的电压进行充电，由于氧化力的增 加，随着充放电循环的进行会使电解液发生分解反应，从而使寿命特性急剧恶化。 因此，一直需要开发出一种用于提高安全性及高温储藏时的容量，并且不会降低 高电压电池（4. 4V系统）寿命特性的方法。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题 本专利技术的目的在于，提供一种用于高电压裡二次电池的电解液及包含其的高电压 裡二次电池，所述用于高电压裡二次电池的电解液及包含其的高电压裡二次电池能够良好 地维持高速率充放电特性、寿命特性等基本性能，并且能够显著改善在高电压状态下电解 液被氧化/分解而发生的电池膨胀（swelling)现象，从而具有优异的高温储藏特性。 解决技术问题的技术手段 本专利技术提供一种用于裡二次电池的电解液，本专利技术的用于裡二次电池的电解液包 含裡盐；非水性有机溶剂；W及下述化学式1所示的醋类化合物： [化学式^【主权项】1. 一种用于二次电池的电解液，其特征在于，所述用于二次电池的电解液包含锂盐； 非水性有机溶剂；以及下述化学式1所示的酯类化合物： 所述化学式1中，#或1?2相互独立地为（(：105)烷基或（(：105)烷氧基； R11至R14相互独立地为氢、（C1C5)烷基、（C1C5)烷氧基或R15或R16相互 独立地为氢、（C1C5)烷基或（C1C5)烷氧基， 〇为O至3的整数； m为O至6的整数； η为O至6的整数，m和η同时为O的情况除外。2. 根据权利要求1所述的用于二次电池的电解液，其特征在于， 所述化学式1中Rn至R14相互独立地为氢或严或R16相互独立地为氢、 (C1C5)烷基或（C1C5)烷氧基，〇为O至3的整数。3. 根据权利要求2所述的用于二次电池的电解液，其特征在于，所述化学式1中R 1及 R2相互独立地为甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、正丁氧 基或叔丁氧基。4. 根据权利要求1所述的用于二次电池的电解液，其特征在于，所述化学式1选自下述 结构：5. 根据权利要求1所述的用于二次电池的电解液，其特征在于，以所述电解液总重量 计，包含1至20重量％的所述醋酸酯化合物。6. 根据权利要求1所述的用于二次电池的电解液，其特征在于，所述电解液进一步包 含选自草酸硼酸酯类化合物、被氟取代的碳酸酯类化合物、亚乙烯基碳酸酯类化合物及含 有亚砜基的化合物中的一种或两种以上的添加剂。7. 根据权利要求6所述的用于二次电池的电解液，其特征在于，所述电解液进一步 包含选自二氟草酸硼酸锂（LiFOB)、双草酸硼酸锂（LiB(C 2O4)2, LiBOB)、氟代碳酸乙烯酯 (FEC)、碳酸亚乙稀醋（VC)、碳酸乙稀亚乙醋（VEC)、二乙稀砜（divinyl sulfone)、亚硫酸 乙稀醋（ethylene sulfite)、亚硫酸丙稀醋（propylene sulfite)、己二稀磺酸醋（diallyl sulfonate)、乙烧磺内醋、丙烷磺内醋（propane sulton，PS)，丁烧磺内醋（butane sulton)、乙稀磺内醋、丁稀磺内醋及丙稀磺内醋（PS)的添加剂。8. 根据权利要求6所述的用于二次电池的电解液，其特征在于，以电解液总重量计，包 含0. 1至5. 0重量％的所述添加剂。9. 根据权利要求1所述的用于二次电池的电解液，其特征在于，所述非水性有机溶剂 选自环形碳酸酯类溶剂、线形碳酸酯类溶剂及它们的混合溶剂。10. 根据权利要求9所述的用于二次电池的电解液，其特征在于，所述环形碳酸酯选自 碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于二次电池的电解液，其特征在于，所述用于二次电池的电解液包含锂盐；非水性有机溶剂；以及下述化学式1所示的酯类化合物:所述化学式1中，R1或R2相互独立地为(C1C5)烷基或(C1C5)烷氧基；R11至R14相互独立地为氢、(C1C5)烷基、(C1C5)烷氧基或R15或R16相互独立地为氢、(C1C5)烷基或(C1C5)烷氧基，o为0至3的整数；m为0至6的整数；n为0至6的整数，m和n同时为0的情况除外。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：金镇诚，李成日，林钟浩，咸珍守，
申请(专利权)人：SK新技术株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR