添加剂、包括其的用于可再充电锂电池的电解液和可再充电锂电池制造技术

提供了由化学式1表示的添加剂、包括其的用于可再充电锂电池的电解液和可再充电锂电池。化学式1的细节陈述在说明书中。化学式1的细节陈述在说明书中。化学式1的细节陈述在说明书中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】添加剂、包括其的用于可再充电锂电池的电解液和可再充电锂电池


[0001]本公开涉及添加剂、包括其的用于可再充电锂电池的电解液和可再充电锂电池。

技术介绍

[0002]可再充电锂电池可为再充电的并且每单位重量具有传统的铅蓄电池、镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池等的三倍或更多倍的高能量密度。其也可在高倍率下充电，因此，在商业上制造用于膝上型计算机、蜂窝电话、电动工具、电动自行车等，并且已经积极地进行有关改善另外能量密度的研究。
[0003]通过将电解液注入电池单体中来制造这种可再充电锂电池，电池单体包括：包括能够嵌入/脱嵌锂离子的正极活性物质的正电极和包括能够嵌入/脱嵌锂离子的负电极活性物质的负电极。
[0004]尤其，电解液使用其中溶解锂盐的有机溶剂，这种电解液对于确定可再充电锂电池的稳定性和性能是重要的。
[0005]LiPF6，最常用作电解液的锂盐，具有通过与电解液的有机溶剂反应而加速溶剂的消耗并且生成大量气体的问题。当LiPF6分解时，产生LiF和PF5，其造成电池中电解液的消耗，导致高温性能劣化和差的安全性。
[0006]尤其，在低温下，由于电池的内部电阻增加，放电期间的电压降可能是大的，因此难以获得足够的放电电压。

技术实现思路

[0007]技术问题
[0008]实施方式提供了添加剂，其通过抑制电池在低温下内部电阻的增加，即使在低温条件下也具有卓越的输出特性。
[0009]另一实施方式提供了用于可再充电锂电池的电解液，其通过施加添加剂而具有改善的寿命特性。
[0010]另一实施方式提供了可再充电锂电池，其包括用于可再充电锂电池的电解液。
[0011]技术方案
[0012]本专利技术的实施方式提供了由化学式1表示的添加剂。
[0013][化学式1][0014][0015]在化学式1中，
[0016]X为C(＝O)或S(＝O)2，并且
[0017]R1和R2各自独立地为氟基或被至少一个氟基取代的C1～C5氟代烷基。例如，化学式1可由化学式1
‑
1或化学式1
‑
8中的一个表示。
[0018][化学式1
‑
1][化学式1
‑
2][0019][0020][化学式1
‑
3][0021][0022][化学式1
‑
4][0023][0024][化学式1
‑
5][0025][0026][化学式1
‑
6][0027][0028][化学式1
‑
7][0029][0030][化学式1
‑
8][0031][0032]在化学式1
‑
1或化学式1
‑
8中，
[0033]R
a
、R
b
、R
c
和R
d
各自独立地为氢或氟基，并且
[0034]n和m各自独立地为0或4的整数中的一个。
[0035]作为具体的示例，添加剂可由化学式1
‑
1或化学式1
‑
2表示。
[0036]本专利技术的另一实施方式提供了用于可再充电锂电池的电解液，其包括非水有机溶剂、锂盐和前述的添加剂。
[0037]基于100重量份的用于可再充电锂电池的电解液，包括的添加剂的量可为0.01重量份～5.0重量份。
[0038]本专利技术的另一实施方式提供了可再充电锂电池，其包括：包括正电极活性物质的正电极；包括负电极活性物质的负电极；和前述的电解液。
[0039]正电极活性物质可为由化学式4表示的锂复合氧化物。
[0040][化学式4][0041]Li
x
M
1y
M
2z
M
31
‑
y
‑
z
O2‑
a
X
a
[0042]在化学式4中，
[0043]0.5≤x≤1.8，0≤a≤0.05，0<y≤1，0≤z≤1，0≤y+z≤1，M1、M2和M3各自独立地包括选自诸如Ni、Co、Mn、Al、B、Ba、Ca、Ce、Cr、Fe、Mo、Nb、Si、Sr、Mg、Ti、V、W、Zr或La的金属中的至少一种元素和其组合，并且X包括选自F、S、P或Cl中的至少一种元素。
[0044]在化学式4中，0.8≤y≤1，0≤z≤0.2，并且M1可为Ni。
[0045]负电极活性物质可为石墨或可包括Si复合物和石墨一起。
[0046]Si复合物可包括包含Si类颗粒的核和非晶碳涂层。
[0047]Si类颗粒可包括Si
‑
C复合物、SiO
x
(0<x≤2)和Si合金中的一种或多种。
[0048]Si
‑
C复合物可包括包含Si颗粒和结晶碳的核以及核表面上的非晶碳涂层，并且
[0049]Si颗粒的平均粒径可为50nm～200nm。
[0050]有益效果
[0051]可实现具有卓越的输出特性和高倍率充电特性的可再充电锂电池。
附图说明
[0052]图1为示出根据本专利技术的实施方式的可再充电锂电池的示意图。
[0053]图2为在合成由化学式1
‑
1表示的添加剂期间产生的中间体产物的1H
‑
NMR图。
[0054]图3为由化学式1
‑
1表示的添加剂的1H
‑
NMR图。
[0055]图4为在合成由化学式1
‑
2表示的添加剂期间产生的中间体产物的1H
‑
NMR图。
[0056]图5为由化学式1
‑
2表示的添加剂的1H
‑
NMR图。
[0057]图6为示出根据实施例1～实施例4以及比较例1和比较例2的可再充电锂电池单体在低温(10℃)下的放电容量保持率的曲线图。
[0058]<附图标记说明>
[0059]100：可再充电锂电池
[0060]112：负电极
[0061]113：隔膜
[0062]114：正电极
[0063]120：电池壳体
[0064]140：密封构件
具体实施方式
[0065]下文，将参考所附附图详细地描述根据本专利技术的实施方式的可再充电锂电池。然而，这些实施方式为示例性的，本专利技术不限于此并且本专利技术由权利要求的范围限定。
[0066]取决于隔膜和电解液的种类，可再充电锂电池可分类为锂离子电池、锂离子聚合物电池和锂聚合物电池。取决于形状，其也可分类为圆柱形、棱柱形、硬币型、袋型等。另外，取决于尺寸，其可为块型和薄膜型。本公开涉及的用于锂离子电池的结构和制造方法是本领域熟知的。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种由化学式1表示的添加剂：[化学式1]其中，在化学式1中，X为C(＝O)或S(＝O)2，并且R1和R2各自独立地为氟基或被至少一个氟基取代的C1～C5氟代烷基。2.根据权利要求1所述的添加剂，其中，化学式1由化学式1
‑
1或化学式1
‑
8表示：[化学式1
‑
3][化学式1
‑
4][化学式1
‑
5][化学式1
‑
6]
[化学式1
‑
7][化学式1
‑
8]其中，在化学式1
‑
1或化学式1
‑
8中，R
a
、R
b
、R
c
和R
d
各自独立地为氢或氟基，并且n和m各自独立地为0或4的整数中的一个。3.根据权利要求1所述的添加剂，其中，所述添加剂由化学式1
‑
1或化学式1
‑
2表示。4.一种用于可再充电锂电池的电解液，包括：非水有机溶剂，锂盐，以及根据权利要求1～3中任一项所述的添加剂。5.根据权利要求4所述的用于可再充电锂电池的电解液，其中，基于100重量份的所述用于可再充电锂电池的电解液，包括的所述添加剂的量为0.01重量份～5.0重量份。6.一种可再充电锂电池，包括：包括正电极活性物质的正电极；包括负电极活性物质的负电极；和根据权利要求5所述的用于可再充电锂电池的电解液。7.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：金相亨，李太珍，金玟抒，禹明希，朴寭真，金相勳，金多炫，柳宝炅，
申请(专利权)人：三星SDI株式会社，
类型：发明
国别省市：