[發明專利]鋰二次電池用電解液及其含有該鋰二次電池用電解液的鋰二次電池

無效

• 申請號: 201210390595.7
• 申請日: 2012-10-15
• 公開（公告）號: CN103107359A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 金秀英;韓知成;沈銀起;崔智暎;姜浣澈
• 申請（專利權）人: 首爾步瑞株式會社
• 主分類號: H01M10/0567
• 分類號: H01M10/0567;H01M10/0525;H01M10/0565
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 姜虎;陳英俊

技術領域

本發明涉及能夠改進鋰二次電池的安全性和壽命特性的鋰二次電池用電解液及其含有該鋰二次電池用電解液的鋰二次電池。

背景技術

近年來，隨著手機和筆記本電腦等電子設備的快速發展，與現有的鎳氫電池(Ni-MH)和鎳鎘電池(Ni-Cd)相比具有高能量密度和優異的循環壽命特性的鋰二次電池的應用得到了快速增長。隨著這種鋰二次電池應用的增加，為了確保所應用設備和使用者的安全，急需要求改進鋰二次電池的安全性和壽命性能以及容量。

鋰二次電池的平均放電電壓為3.6V至3.7V左右，與其它的堿性電池、Ni-MH電池、Ni-Cd電池等相比，能夠得到更高的電力。但是，為了輸出如此高的驅動電壓，需要在作為充放電電壓區域的0V至4.6V區域中具有電化學性能穩定的電解液。

作為鋰二次電池用電解液，一般使用將鋰鹽溶解在碳酸酯類非質子溶劑中的非水電解液。然而，使用非水電解液的鋰二次電池存在如下問題，當電池溫度變高時，在電池內部容易發生非質子溶劑揮發，其結果，導致電池膨脹或者裂縫等引起揮發的氣體擴散或液體泄漏等問題。而且，電池外殼被損壞時，還存在由于液體泄漏難以確保安全性的問題。

為了解決這些問題，開發了利用聚合物電解質的電池系統。上述聚合物電解質是使堿金屬鹽均勻地固溶在聚合物中的離子導體，并未使用溶劑，所以不存在揮發的氣體擴散或液體泄漏的風險，而且電流在整個電解質中均勻地流動，從而能夠抑制鋰枝晶的生成和生長。然而，該聚合物電解質與非水電解質相比，存在離子導電率低的問題。所以，使用聚合物電解質的電池，電池的內部電阻大，且單位時間能夠釋放的電流輸出明顯低于非水電解質二次電池。因此，聚合物電解質電池存在應用受限的問題。

作為用于解決上述聚合物電解質的離子導電率低的問題的方法，提出了在聚合物中浸漬有非水電解液的凝膠狀聚合物電解質。具體地說，日本特許公開號1996-507407公開了使用非水電解液以使聚偏二氟乙烯溶脹而制得的凝膠電解質。然而，聚偏二氟乙烯保持非水電解液的性能差，因此，可能發生作為非水電解液的問題點的揮發性氣體擴散或液體泄漏的問題。

另外，美國專利號5,603,982公開了利用三維交聯的丙烯酸類聚合物的凝膠電解質，其中，丙烯酸類聚合物是將丙烯酸酯類單體與交聯劑進行交聯反應而制得。然而，該方法由于丙烯酸酯類單體本身的聚合性不夠充分從而殘余雙鍵較多，所以存在降低循環性能的問題。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特許公開號1996-507407(1996年8月6日公開)

專利文獻2：美國專利號5,603,982(1997年2月18日授權)

發明內容

本發明的目的在于，提供一種能夠改進鋰二次電池的安全性和壽命特性的鋰二次電池用電解液。

本發明的另一目的在于，提供一種含有上述電解液的鋰二次電池。

為了達成上述目的，本發明的一實施例涉及的鋰二次電池用電解液，作為電解液添加劑含有二季戊四醇六丙烯酸酯(dipentaerythritol?hexaacrylate)和(甲基)丙烯酸酯((meth)acrylate)化合物，該(甲基)丙烯酸酯化合物含有具備碳原子數為4至12的直鏈狀或支鏈狀的烷基。