用于锂二次电池组的电解质溶液及包括该电解质溶液的锂二次电池组制造技术

本发明专利技术涉及用于锂二次电池组的电解质溶液及包括该电解质溶液的锂二次电池组。用于锂二次电池组的电解质溶液包括：锂盐、溶剂和阳极添加剂，所述阳极添加剂包括由以下化学式1表示的5

【技术实现步骤摘要】
用于锂二次电池组的电解质溶液及包括该电解质溶液的锂二次电池组


[0001]本专利技术涉及用于锂二次电池组的电解质溶液及包括该电解质溶液的锂二次电池组。

技术介绍

[0002]本节中的陈述仅提供与本专利技术相关的背景信息，并且可以不构成现有技术。
[0003]锂二次电池组用作智能手机、笔记本电脑、混合动力汽车和电动汽车的电源。锂二次电池组是可充电的，与传统的铅酸电池组、镍/金属氢化物电池组等相比，由于其高能量密度、高功率输出和高充电速度而具有优势。
[0004]锂二次电池组构造成包括在充电期间提供锂的阴极、接收锂的阳极、作为锂离子移动通道的电解质，以及阻止阴极和阳极之间接触的隔膜。当储存在阳极中的锂离子脱嵌并嵌入阴极时，锂二次电池组利用化学势的变化产生电能。
[0005]当锂二次电池组反复充电和放电时，根据锂离子的嵌入/脱嵌，阴极和阳极的结构变得与其初始状态不同，电池组的容量和功率输出降低。因此，保护阴极和阳极以增加电池组的寿命并抑制功率输出的降低是该行业面临的主要挑战。
[0006]在锂二次电池组的初始充电期间，在阳极/阴极和电解质溶液之间发生电荷过量使用的不可逆反应。通过不可逆反应，在阳极表面上形成固体电解质界面(SEI)，在阴极表面上形成阴极保护膜。这些膜用作锂离子的通道，同时用于抑制阳极活性物质和阴极活性物质的变形并在充电和放电期间抑制电解质溶液的分解。
[0007]因此，当形成具有高稳定性和低电阻的SEI和阴极保护膜时，可以增加锂二次电池组的寿命，并且可以抑制功率输出的降低。
[0008]提供了作为
技术介绍
的详细信息，以便更好地理解本专利技术的背景，并且不应将所描述的细节视为对应于本领域技术人员已经已知的常规技术。

技术实现思路

[0009]本专利技术提供了一种用于锂二次电池组的电解质溶液以及包括该电解质溶液的锂二次电池组，所述电解质溶液能够增加锂二次电池组的寿命。
[0010]本专利技术的一个实施方案提供了用于锂二次电池组的电解质溶液，其包括锂盐、溶剂和添加剂，其中所述添加剂包括由以下化学式1表示的5
‑
(4
‑
氰基苯基)
‑1‑
(4
‑
氟苄基)
‑
1H
‑
1,2,3
‑
三唑
‑4‑
腈：
[0011][化学式1][0012][0013]基于电解质溶液的总重量，由化学式1表示的化合物的量可以为0.5重量％至1.5重量％。
[0014]基于电解质溶液的总重量，电解质溶液可以进一步包括量为0.5重量％至3.0重量％的氯乙烯(VC)作为添加剂。
[0015]所述锂盐可以为任何一种化合物或两种或多种化合物的混合物，所述化合物选自LiPF6、LiBF4、LiClO4、LiCl、LiBr、LiI、LiB
10
Cl
10
、LiCF3SO3、LiCF3CO2、LiAsF6、LiSbF6、LiAlCl4、CH3SO3Li、CF3SO3Li、LiN(SO2C2F5)2、Li(CF3SO2)2N、LiC4F9SO3、LiB(C6H5)4、Li(SO2F)2N(LiFSI)，和(CF3SO2)2NLi。
[0016]所述溶剂可以为任何一种物质或两种或多种物质的混合物，所述物质选自碳酸酯类溶剂、酯类溶剂、醚类溶剂和酮类溶剂。
[0017]本专利技术的另一个实施方案提供了锂二次电池组，其包括上述的电解质溶液、阴极、阳极和隔膜，所述阴极包括含有Ni、Co和Mn的阴极活性物质，所述阳极包括基于碳(C)的阳极活性物质，所述隔膜插入在阴极和阳极之间。
[0018]在充电和放电期间，放电端电压为2.5V，充电端电压为4.2V，温度为45℃，C
‑
率为1C的条件下，锂二次电池组在50次循环之后可以具有84.6％或更多的放电保留率。
[0019]根据本专利技术，将在阴极上形成CEI(阴极电解质界面)和在阳极上形成SEI(固体电解质界面)的添加剂添加至电解质溶液，从而增加了锂二次电池组的高温寿命。
[0020]从本文提供的描述中，适用性的其他领域将变得显而易见。应当理解，描述和具体示例仅用于说明的目的，而不旨在限制本专利技术的范围。
附图说明
[0021]为了可以更好地理解本专利技术，现在将参照附图描述本专利技术通过示例给出的各个实施方案，在附图中：
[0022]图1和图2为示出在根据本专利技术的实施例和比较例中取决于所存在的添加剂的性能的测量结果的图。
[0023]本文描述的图仅用于说明目的，并不旨在以任何方式限制本专利技术的范围。
具体实施方式
[0024]以下描述仅仅是示例性的，并且不旨在限制本专利技术、应用或用途。应当理解，在整个图中，相应的附图标记表示相同或相应的部件和特征。
[0025]在下文中，将参照附图给出本专利技术的各个实施方案的详细描述。然而，本专利技术不限于以下实施方案，并且可以改变为具有各种不同的实施方案。提供这些实施方案以使本专利技术的公开内容完整，并向本领域技术人员充分描述本专利技术。
[0026]根据本专利技术的一个实施方案，用于锂二次电池组的电解质溶液是用于形成施加至锂二次电池组的电解质的材料，并包括锂盐、溶剂和阳极添加剂。
[0027]所述锂盐可以为任何一种化合物或两种或多种化合物的混合物，所述化合物选自LiPF6、LiBF4、LiClO4、LiCl、LiBr、LiI、LiB
10
Cl
10
、LiCF3SO3、LiCF3CO2、LiAsF6、LiSbF6、LiAlCl4、CH3SO3Li、CF3SO3Li、LiN(SO2C2F5)2、Li(CF3SO2)2N、LiC4F9SO3、LiB(C6H5)4、Li(SO2F)2N(LiFSI)，和(CF3SO2)2NLi。
[0028]所述溶剂可以为任何一种物质或两种或多种物质的混合物，所述物质选自碳酸酯类溶剂、酯类溶剂、醚类溶剂和酮类溶剂。
[0029]所述碳酸酯类溶剂的实例可包括但不限于碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二丙酯(DPC)、碳酸甲丙酯(MPC)、碳酸乙丙酯(EPC)、碳酸乙甲酯(EMC)、碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)、碳酸亚丁酯(BC)、碳酸氟代亚乙基酯(FEC)、碳酸亚乙烯基酯(VC)等。所述酯类溶剂的实例可包括但不限于γ
‑
丁内酯(GBL)、乙酸正甲酯、乙酸正乙酯、乙酸正丙酯等，所述醚类溶剂的实例可包括但不限于二丁基醚等。
[0030]所述溶剂可进一步包括芳族烃类有机溶剂。所述芳族烃类有机溶剂的具体示例包括苯、氟苯、溴苯、氯苯、环己基苯、异丙基苯、正丁基苯、辛基苯、甲苯、二甲苯、均三甲苯等，其可以单独使用或组合使用。
[0031]同时，添加至根据本专利技术一个实施方案的电解质溶液的添加剂可包括由以下化学式1表示的5
‑
(4
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于锂二次电池组的电解质溶液，所述电解质溶液包括：电解质盐；有机溶剂；和添加剂，所述添加剂包括由以下化学式1表示的5
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(4
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氰基苯基)
‑1‑
(4
‑
氟苄基)
‑
1H
‑
1,2,3
‑
三唑
‑4‑
腈：[化学式1]2.根据权利要求1所述的用于锂二次电池组的电解质溶液，其中，基于电解质溶液的总重量，5
‑
(4
‑
氰基苯基)
‑1‑
(4
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氟苄基)
‑
1H
‑
1,2,3
‑
三唑
‑4‑
腈的量为1.5重量％或更少。3.根据权利要求1所述的用于锂二次电池组的电解质溶液，其中，基于电解质溶液的总重量，5
‑
(4
‑
氰基苯基)
‑1‑
(4
‑
氟苄基)
‑
1H
‑
1,2,3
‑
三唑
‑4‑
腈的量为0.5重量％至1.0重量％。4.根据权利要求1所述的用于锂二次电池组的电解质溶液，其中，基于电解质溶液的总重量，添加剂进一步包括量为0.5重量％至3.0重量％的氯乙烯。5.根据权利要求1所述的用于锂二次电池组的电解质溶液，其中，所述电解质盐为任何一种化合物或两种或多...

【专利技术属性】
技术研发人员：李尹圣，吴承旼，潘盛皓，金高恩，李俊基，陈佑永，郭尚珪，崔南顺，洪性柔，金牛谦，黄大渊，文炫奎，
申请(专利权)人：起亚株式会社蔚山科学技术院，
类型：发明
国别省市：