非水电解液及包括该非水电解液的锂二次电池制造技术

本发明专利技术的实施方案提供一种非水电解液及包括该非水电解液的锂二次电池。所述非水电解液包含：非水基有机溶剂、锂盐、由化学式1或化学式2表示的添加剂和包含碳酸酯基化合物的辅助添加剂，相对于碳酸酯基化合物的重量，添加剂的含量为10

【技术实现步骤摘要】
非水电解液及包括该非水电解液的锂二次电池


[0001]本专利技术的实施方案涉及一种非水电解液及包括该非水电解液的锂二次电池。更详细地，涉及一种包含非水溶剂和添加剂的非水电解液及包括该非水电解液的锂二次电池。

技术介绍

[0002]二次电池是可以重复充电和放电的电池，随着信息通信和显示器产业的发展，广泛用作如便携式摄像机、手机、笔记本电脑等的便携式电子通讯设备的动力源。此外，近年来正在开发包括二次电池的电池组并用作如混合动力汽车的环保型汽车的动力源。
[0003]所述二次电池中，锂二次电池具有高的工作电压和每单位重量的能量密度，并且有利于充电速度和轻量化，因此正积极地进行研究和开发。
[0004]锂二次电池可以包括：电极组件，其包括正极、负极和分离膜(隔膜)；和电解液，其浸渍所述电极组件。所述锂二次电池还可以包括容纳所述电极组件和电解液的外装材料，例如软包型外装材料。
[0005]锂二次电池的正极用活性物质可以使用锂金属氧化物。作为所述锂金属氧化物的实例，可以列举镍基锂金属氧化物。
[0006]随着锂二次电池应用范围的扩大，需要更长的寿命、高容量和工作稳定性。因此，在重复充放电时也提供均匀的功率、容量的锂二次电池是优选的。
[0007]但是，随着重复的充放电，例如，由于用作正极活性物质的所述镍基锂金属氧化物的表面损伤，可能会降低功率和容量，并且还可能会引起所述镍基锂金属氧化物和电解质的副反应。
[0008]例如，如韩国公开专利公报第10
‑
2019/>‑
0119615号等所示，正在研究通过在锂二次电池用非水电解液中添加添加剂来改善电池特性的方法。
[0009][现有技术文献][0010][专利文献][0011]韩国公开专利公报第10
‑
2019
‑
0119615号

技术实现思路

要解决的技术问题
[0012]本专利技术的目的是提供一种可以赋予提高的机械稳定性、化学稳定性的非水电解液。
[0013]本专利技术的目的是提供一种包括所述非水电解液且具有提高的工作稳定性和电特性的锂二次电池。技术方案
[0014]示例性的实施方案的非水电解液包含：非水基有机溶剂；锂盐；添加剂，其由以下化学式1或以下化学式2表示；以及辅助添加剂，其包含碳酸酯基化合物，其中，相对于所述碳酸酯基化合物的重量，所述添加剂的含量为10
‑
50重量％。
[0015][化学式1][0016][0017][化学式2][0018][0019](化学式1和化学式2中，R1至R4各自独立地为包含取代或未取代的C1‑
C6的烷基(alkyl group)或者取代或未取代的C6‑
C
12
的芳基(aryl group)的烃，A1至A3各自独立地为氢或羟基)。
[0020]在一些实施方案中，所述添加剂可以由以下化学式3表示：
[0021][化学式3][0022][0023](化学式3中，A1至A5各自独立地为氢或羟基)。
[0024]在一些实施方案中，所述添加剂可以由以下化学式4表示：
[0025][化学式4][0026][0027](化学式4中，R4为包含取代或未取代的C1‑
C6的烷基或者取代或未取代的C6‑
C
12
的芳基的烃)。
[0028]在一些实施方案中，所述辅助添加剂还可以包含含有烷基磺内酯基化合物和烯基磺内酯基化合物的磺内酯基化合物。
[0029]在一些实施方案中，相对于所述烷基磺内酯基化合物的重量，所述添加剂的含量可以为20
‑
100重量％。
[0030]在一些实施方案中，相对于所述烯基磺内酯基化合物的重量，所述添加剂的含量可以为20
‑
170重量％。
[0031]在一些实施方案中，相对于所述非水电解液的总重量，所述添加剂的含量可以为0.1
‑
0.5重量％。
[0032]在一些实施方案中，所述非水基有机溶剂可以包含碳酸乙烯酯(EC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二甲酯(DMC)和碳酸二乙酯(DEC)中的至少一种。
[0033]在一些实施方案中，所述锂盐可以包含四氟硼酸锂(LiBF4)、六氟磷酸锂(LiPF6)和二氟磷酸锂(LiPO2F2)中的至少一种。
[0034]示例性的实施方案的锂二次电池包括正极、与所述正极相对设置的负极和上述非水电解液。有益效果
[0035]示例性的实施方案的非水电解液可以包含由化学式1或化学式2表示的添加剂。在这种情况下，所述添加剂可以起到自由基清除剂(radicalscavenger)的作用。因此，可以顺利实现锂离子传递，并且抑制高温下的鼓胀现象，从而可以改善高温寿命特性。
[0036]在示例性的实施方案中，非水电解液可以包含含有碳酸酯基化合物的辅助添加剂，相对于辅助添加剂中包含的化合物，可以以规定范围的重量比包含所述添加剂。在这种情况下，可以改善低温容量特性和高温储存特性，并且可以防止电池电阻的过度增加。
附图说明
[0037]图1和图2分别是示出根据示例性的实施方案的锂二次电池的平面示意图和截面示意图。附图标记的说明
[0038]100：正极105：正极集流体
[0039]107：正极引线110：正极活性物质层
[0040]120：负极活性物质层125：负极集流体
[0041]127：负极引线130：负极
[0042]140：隔膜150：电极组件
[0043]160：壳体
具体实施方式
[0044]本专利技术的实施方案提供一种包含有机溶剂、锂盐、添加剂和辅助添加剂的非水电解液。此外，本专利技术的实施方案提供一种通过包含所述非水电解液来提高低温容量特性和高温寿命特性的锂二次电池。
[0045]在示例性的实施方案中，非水电解液可以包含非水基有机溶剂、锂盐、添加剂和辅助添加剂。
[0046]例如，所述非水基有机溶剂可以包含有机化合物，所述有机化合物对所述锂盐、添加剂和辅助添加剂提供充分的溶解度，并且与锂二次电池不具有反应性。
[0047]在示例性的实施方案中，所述有机溶剂可以包含碳酸酯基溶剂、酯基溶剂、醚基溶剂、酮基溶剂、醇基溶剂、非质子性溶剂等。这些有机溶剂可以单独使用或者组合两种以上使用。
[0048]例如，所述碳酸酯基溶剂可以包含碳酸二甲酯(dimethylcarbonate，DMC)、碳酸甲乙酯(ethylmethylcarbonate，EMC)、碳酸甲丙酯(methylpropylcarbonate)、碳酸乙丙酯(ethylpropylcarbonate)、碳酸二乙酯(diethylcarbonate，DEC)、碳酸二丙酯(dipropylcarbonate)、碳酸丙烯酯(propylenecarbonate，PC)、碳酸乙烯酯(ethylenecar本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非水电解液，所述非水电解液包含：非水基有机溶剂；锂盐；添加剂，其由以下化学式1或以下化学式2表示；以及辅助添加剂，其包含碳酸酯基化合物，其中，相对于所述碳酸酯基化合物的重量，所述添加剂的含量为10
‑
50重量％，[化学式1][化学式2]化学式1和化学式2中，R1至R4各自独立地为包含取代或未取代的C1‑
C6的烷基或者取代或未取代的C6‑
C
12
的芳基的烃，A1至A3各自独立地为氢或羟基。2.根据权利要求1所述的非水电解液，其中，所述添加剂由以下化学式3表示：[化学式3]
化学式3中，A1至A5各自独立地为氢或羟基。3.根据权利要求1所述的非水电解液，其中，所述添加剂由以下化学式4表示：[化学式4]化学式4中，R4为包含取代或未取代的C1‑
C6的烷基或者取代或未取代的C6‑
C
12
的芳基的烃。4.根据权利要求1所述的非水电解液，其中，所述辅助添加剂还...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵仁行，申相慧，李旼泳，李镇弘，
申请(专利权)人：SK新能源株式会社，
类型：发明
国别省市：