锂二次电池电解液及包含其的锂二次电池制造技术

本发明专利技术提供一种锂二次电池电解液及包含其的锂二次电池，本发明专利技术的二次电池电解液的高温稳定性、低温放电容量及寿命特性非常优异。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及一种裡二次电池电解液及包含其的裡二次电池，更具体地，设及一种 包含环内含有亚硫酸醋基（sulfitegroup)的杂环化合物的裡二次电池电解液及包含其的 裡二次电池。
技术介绍
近来，随着移动电子设备的广泛普及，并随着运些移动电子设备的小型化、薄膜化 及轻量化，人们正在对作为移动电子设备的电源使用的二次电池的小型化和轻量化，W及 能够使电池长时间充放电方面进行广泛地研究。 裡二次电池是通过裡离子在所述正极及负极中进行插入及脱离时的氧化、还原反 应而产生电能，因此，通过将可插入及脱离裡离子的物质作为负极及正极使用，并且在所述 正极和负极之间，填充有机电解液或聚合物电解液来制备裡二次电池。 目前广泛使用的有机电解液可W列举如碳酸乙締醋、碳酸丙締醋、二甲氧基乙烧、 丫-下内醋、N，N-二甲基甲酯胺、四氨巧喃或乙腊等。但是，运些有机电解液通常容易挥发， 并且易燃性高，因此，在将其适用于裡离子二次电池时，因过充电、过放电而引起内部发热 时，会发生由内部短路而引起着火等高溫下安全性问题。 阳0化]并且，裡二次电池在最初充电时，从正极裡金属氧化物中流出的裡离子移动至 负极碳电极，并嵌入到碳中，此时，由于裡的反应性强，因此，作为负极活性物质的碳粒 子的表面和电解质进行反应，从而在负极表面上形成一种称为固体电解质界面（Solid ElectrolyteInte;rface;沈I)膜的被膜。 裡二次电池的性能主要受到有机电解液结构和通过所述有机电解液和电极的反 应而形成的所述SEI膜的影响。 目P，形成的SEI不仅能够抑制碳材料和电解液溶剂的副反应，例如，在负极碳粒子 的表面上抑制电解液的分解，并且防止因电解液溶剂共嵌入（co-intercalation)负极材 料而引起的负极材料的崩塌，而且还通过准确可靠地执行作为现有裡离子通道的作用，从 而使电池性能的降低最小化。 因此，为了解决上述问题，人们正尝试对于开发一种包含添加剂的新型有机电解 液的多种研究。 例如，日本专利JP2002260725公开了一种使用诸如联苯化iphenyl)的芳香族化 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-氯嚷吩Ochlorothio地ene)等芳香 族化合物来使得在非正常的过电压状态下W电化学方式聚合而增加内电阻，从而用于提高 电池安全性的方法。 然而，在用于获得容量维持率高，并且提高高溫及低溫下的安全性方面仍然需要 进行研究。 【现有技术文献】 【专利文献】 (专利文献1)日本专利JP2002-260725 (专利文献2)美国专利5, 879, 834号
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题本专利技术提供一种良好地维持高倍率充放电特性、寿命特性等基本性能，并且高溫 及低溫特性优异的裡二次电池电解液及包含其的裡二次电池。 解决技术问题的技术手段 本专利技术提供一种裡二次电池电解液，本专利技术的裡二次电池电解液包含裡盐；非水 性有机溶剂；W及用下述化学式1表示的化合物： [化学式^ 所述化学式1中， Ri至R4相互独立地为氨、氯基、径基、面素、面代（Cl-ClO)烷基、（Cl-ClO)烷基、 (Cl-ClO)烷氧基、（Cl-ClO)烷氧基幾基、似-C12)环烷基、似-C12)杂环烷基、㈱-C12) 芳基、（C3-C12)杂芳基或（C6-C12)芳基（Cl-ClO)烷基， 阳02引 A为-(CR3r4)。-，n为1至4的整数。 优选地，根据本专利技术一实施例的所述化学式1可W表示为下述化学式2或3 :阳02引[化学式引[化学式引 所述化学式2或3中， Rii至R1喘互独立地为氨、氯基、径基、面素、面代（Cl-ClO)烷基、（Cl-ClO)烷基、 (Cl-ClO)烷氧基、（Cl-ClO)烷氧基幾基、似-C12)环烷基、似-C12)杂环烷基、㈱-C12) 芳基、（C3-C12)杂芳基或（C6-C12)芳基（Cl-ClO)烷基。[003U 根据本专利技术一实施例的所述化学式2及3中，RU或RIS可W相互独立地为氨、 (Cl-ClO)烷基、面代（Cl-ClO)烷基、（Cl-ClO)烷氧基幾基或（C3-C12)环烷基。 在根据本专利技术一实施例的裡二次电池电解液中，所述化学式1可W选自下述结 构，但不限定于此： 在根据本专利技术一实施例的裡二次电池电解液中，W所述电解液总重量计，可W包 含0. 1至5重量％的用所述化学式1表示的化合物。 在根据本专利技术一实施例的裡二次电池电解液中，所述电解液可W进一步包含选自 草酸棚酸醋类化合物、被氣取代的碳酸醋类化合物、亚乙締基碳酸醋类化合物及含有亚讽 基（SUlfinyl)的化合物中的一种或两种W上的添加剂。 在根据本专利技术一实施例的裡二次电池电解液中，所述电解液可W进一步包含选 自二氣草酸棚酸裡化iFOB)、双草酸棚酸裡化iB(C2〇4)2,LiBOB)、氣代碳酸乙締醋（阳C)、 碳酸亚乙締醋（VC)、碳酸乙締亚乙醋（VEC)、二乙締讽（diving SUl化ne)、亚硫酸乙締 醋（eth}dene sulfite)、亚硫酸丙締醋（propylene sulfite)、己二締横酸醋（diall}d sulfonate)、乙烧横内醋、丙烷横内醋（propane sultone，PS)，下烧横内醋化Utane sultone)、乙締横内醋、下締横内醋及丙締横内醋（propene sultone，PR巧的添加剂。 在根据本专利技术一实施例的裡二次电池电解液中，W电解液总重量计，可W包含0. 1 至5.0重量％的所述添加剂。 在根据本专利技术一实施例的裡二次电池电解液中，所述非水性有机溶剂可W选自环 状碳酸醋类溶剂、线型碳酸醋类溶剂及它们的混合溶剂，所述环状碳酸醋可W选自碳酸乙 締醋、碳酸丙締醋、碳酸下締醋、碳酸亚乙締醋、碳酸乙締亚乙醋、氣代碳酸乙締醋及它们的 混合物，所述线型碳酸醋可W选自碳酸二甲醋、碳酸二乙醋、碳酸二丙醋、碳酸甲乙醋、碳酸 甲丙醋、异丙基碳酸甲醋、碳酸乙丙醋及它们的混合物。 在根据本专利技术一实施例的裡二次电池电解液中，所述非水性有机溶剂中线型碳酸 醋溶剂：环状碳酸醋溶剂的混合体积比可W为1至9:1。 在根据本专利技术一实施例的用于高电压裡二次电池的电解液中，所述裡盐可W选自 LiPF6、LiBF4、LiCl〇4、LKbF6、LiAsFe、LiN(S〇2C2F5)2、LiN(CF3S〇2)2、LiN(S〇3C2F5)2、LiN(S〇2n2、 LiCFsSOs、LiC4F9S〇3、LiCeHsSOs、LiSCN、LiAl〇2、LiAlCl*、LiN(CxF2"iS〇2) (CyF2wS〇2)(其中，X 及y为自然数）、LiCl、LiI及LiB(C2〇4)2中的一种或两种W上。 在根据本专利技术一实施例的裡二次电池的电解液中，所述裡盐可WW0. 1至2.OM的 浓度存在。 此外，本专利技术提供一种裡二次电池，所述裡二次电池包含根据本专利技术的裡二次电 池电解液。 专利技术的效果 根据本专利技术的裡二次电池电解液包含用所述化学式1表示的化合物，从而在高溫 下电池膨胀（swelling)现象得到显著改善，因此具有优异的高溫存储特性。 并且，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二次电池电解液，其特征在于，所述二次电池电解液包含锂盐；非水性有机溶剂；以及用下述化学式1表示的化合物：所述化学式1中，R1至R4相互独立地为氢、氰基、羟基、卤素、卤代(C1‑C10)烷基、(C1‑C10)烷基、(C1‑C10)烷氧基、(C1‑C10)烷氧基羰基、(C3‑C12)环烷基、(C3‑C12)杂环烷基、(C6‑C12)芳基、(C3‑C12)杂芳基或(C6‑C12)芳基(C1‑C10)烷基，A为‑(CR3R4)n‑，n为1至4的整数。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：金镇诚，金喆禹，吴承娟，李光国，李成日，
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