System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 锂二次电池制造技术_技高网

锂二次电池制造技术

技术编号:41060029 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-24 11:11
本发明专利技术涉及一种锂二次电池,所述锂二次电池包含:包含锂盐、有机溶剂、化学式1表示的第一添加剂和化学式2表示的第二添加剂的非水性电解质;包含镍含量为总过渡金属含量的70摩尔%以上的锂复合过渡金属氧化物的正极活性材料的正极;包含负极活性材料的负极;以及设置在所述正极和负极之间的隔膜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本申请要求在2021年10月19日提交的韩国专利申请10-2021-0139182和2022年10月19日提交的韩国专利申请10-2022-0134631的优先权,其公开内容通过引用并入本文。本专利技术涉及包含含有特定添加剂组合的电解质和高镍正极材料的锂二次电池


技术介绍

1、在锂二次电池中,通常通过将隔膜设置在包含由含锂过渡金属氧化物制成的正极活性材料的正极和包含能够储存锂离子的负极活性材料的负极之间来形成电极组件,并且通过将所述电极组件放入电池外壳、注入作为锂离传输介质的非水性电解质、然后将电极组件密封来制造锂二次电池。

2、锂二次电池能够小型化并且具有高能量密度和高工作电压,所以正在应用于例如移动设备、电子产品和电动车辆等各种领域。因为锂二次电池的应用领域变得多样化,所需的物理性质条件也正在逐渐增加,特别地,需要开发能够即使在高温条件下也能够稳定驱动的锂二次电池。

3、同时,当在高温条件下驱动锂二次电池时,来自包含在电解质中的锂盐例如lipf6的pf6-阴离子可能热分解以生成路易斯酸,例如pf5,其与水分反应生成hf。例如pf5和hf等分解产物不仅会破坏电极表面上形成的膜,还会导致有机溶剂的分解反应。

4、此外,电解质分解产物可能与正极活性材料的分解产物反应,从而使过渡金属离子溶出,溶出的金属离子可能电沉积在负极上,破坏负极表面上形成的膜,从而进一步降低电池性能。

5、特别地,当提高正极活性材料中的镍含量以实现高容量电池时,改善了初始容量特性,但当反复充电和放电时,生成大量的高反应性ni4+离子,导致正极活性材料的结构崩解,所以存在电池的劣化速率增加的问题。

6、于是,需要开发即使在高温条件下也能够维持优异性能同时包含高镍正极材料的二次电池。


技术实现思路

1、[技术问题]

2、本专利技术的一个目标是解决以上问题,并提供了一种包含高镍正极活性材料的锂二次电池,通过引入含有两种特定添加剂的组合的非水性电解质,其具有改善的高温性能。

3、根据一个实施方式,本专利技术提供了一种锂二次电池,所述锂二次电池包含:

4、非水性电解质,其包含锂盐、有机溶剂、以下化学式1表示的第一添加剂和以下化学式2表示的第二添加剂;

5、正极,其包含正极活性材料,所述正极活性材料包含镍含量占总过渡金属含量的70摩尔%以上的锂复合过渡金属氧化物;

6、负极,其包含负极活性材料;以及

7、设置在所述正极和负极之间的隔膜;

8、[化学式1]

9、

10、其中,r1和r2各自独立地为直接键;或具有1至5个碳原子的亚烷基;

11、[化学式2]

12、

13、其中,a为-nr3r4、具有3至5个碳原子的含氮杂环基、或具有3至5个碳原子的含氮杂芳基,

14、r3和r4各自独立地为具有1至5个碳原子的烷基,并且

15、r5为具有1至3个碳原子的亚烷基。

16、[有益效果]

17、本专利技术的锂二次电池包含含有特定添加剂组合的电解质、且同时包含高镍(高ni)正极活性材料,由此能够表现出优异的高温稳定性。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种锂二次电池,所述锂二次电池包含:

2.如权利要求1所述的锂二次电池,其中,第二添加剂由化学式2-1或化学式2-2表示:

3.如权利要求1所述的锂二次电池,其中,在化学式1中,R1为直接键,并且R2为具有1至5个碳原子的亚烷基。

4.如权利要求1所述的锂二次电池,其中,在化学式2中,A为具有3至5个碳原子的含氮杂芳基。

5.如权利要求1所述的锂二次电池,其中,基于所述非水性电解质的总重量,第一添加剂的含量为0.01重量%至5重量%。

6.如权利要求1所述的锂二次电池,其中,基于所述非水性电解质的总重量,第二添加剂的含量为0.01重量%至5重量%。

7.如权利要求1所述的锂二次电池,其中,基于所述非水性电解质的总重量,第一添加剂的含量和第二添加剂的含量各自为1重量%以上且5重量%以下。

8.如权利要求1所述的锂二次电池,其中,所述非水性电解质进一步包含选自碳酸亚乙烯酯(VC)、氟代碳酸亚乙酯(FEC)、1,3-丙烷磺内酯(PS)、硫酸亚乙酯(ESa)、琥珀腈(SN)、四氟硼酸锂(LiBF4)、二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)和二氟磷酸锂(LiDFP)中的一种或多种第三添加剂。

9.如权利要求1所述的锂二次电池,其中,所述有机溶剂包含环状碳酸酯类溶剂和线性碳酸酯类溶剂的混合物。

10.如权利要求1所述的锂二次电池,其中,所述锂复合过渡金属氧化物由化学式3表示:

11.如权利要求10所述的锂二次电池,其中,化学式3的a、b、c和d分别为0.80≤a≤0.95,0.025≤b≤0.15,0.025≤c≤0.15和0≤d≤0.05。

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【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种锂二次电池,所述锂二次电池包含:

2.如权利要求1所述的锂二次电池,其中,第二添加剂由化学式2-1或化学式2-2表示:

3.如权利要求1所述的锂二次电池,其中,在化学式1中,r1为直接键,并且r2为具有1至5个碳原子的亚烷基。

4.如权利要求1所述的锂二次电池,其中,在化学式2中,a为具有3至5个碳原子的含氮杂芳基。

5.如权利要求1所述的锂二次电池,其中,基于所述非水性电解质的总重量,第一添加剂的含量为0.01重量%至5重量%。

6.如权利要求1所述的锂二次电池,其中,基于所述非水性电解质的总重量,第二添加剂的含量为0.01重量%至5重量%。

7.如权利要求1所述的锂二次电池,其中,基于所述非水性电解质的总重量,第一添加剂的含量和第二添加剂的含...

【专利技术属性】
技术研发人员:李在原李正勋李哲行姜有宣朴卛智
申请(专利权)人:株式会社LG新能源
类型:发明
国别省市:

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