[發明專利]可再充電鋰電池

在審

• 申請號: 201310289866.4
• 申請日: 2007-10-25
• 公開（公告）號: CN103367805A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 李鐘和;黃德哲;金點洙;樸容徹;柳在律;鄭義永;許素賢
• 申請（專利權）人: 三星SDI株式會社
• 主分類號: H01M10/0567
• 分類號: H01M10/0567;H01M4/48;H01M10/0525
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 金擬粲

本申請是中國發明申請(發明名稱：可再充電鋰電池，申請日：2007年10月25日；申請號：200710181435.0)的分案申請。

技術領域

本發明涉及鋰可再充電電池。

背景技術

鋰可再充電電池用作便攜式電子設備的電源近來已引起注意。鋰可再充電電池使用有機電解質溶液，具有高能量密度，和具有的放電電壓高達常規堿性電池的兩倍。可再充電鋰電池包含能夠嵌入鋰的正極活性材料例如鋰-過渡元素復合氧化物，如LiCoO₂、LiMn₂O₄、LiNiO₂、LiNi_1-xCo_xO₂(0<x<1)、LiMnO₂等。可再充電鋰電池包含負極活性材料，例如各種碳-基材料，如人造石墨、天然石墨和硬碳，其都可嵌入和脫出鋰離子。近來，已研究了具有高容量和改善的循環壽命特性的電池，但是至今它們還未達到令人滿意的性能水平。

發明內容

本發明的各個實施方式提供具有高容量和改善的循環壽命特性的可再充電鋰電池。

根據本發明的各個實施方式，提供可再充電鋰電池，包括包含正極活性材料的正極、包含負極活性材料的負極和非水電解質。正極具有約3.7-4.1g/cc的有效質量密度。非水電解質包括基于腈的化合物添加劑、非水有機溶劑和鋰鹽。

本發明另外的方面和/或優點將在下面的描述中部分闡明和部分地從該描述中明晰，或可通過實踐本發明而了解。

附圖說明

本發明的這些和/或其他方面和優點將從實施方式的以下描述并結合附圖而變得明晰和更容易理解，其中：

圖1是根據本發明一個實施方式的可再充電鋰電池的示意性橫截面圖。

具體實施方式

現在詳細說明本發明的當前實施方式，其實例在附圖中說明，其中在整個附圖中相同的附圖標記表示相同的部件。以下通過參考附圖描述實施方式以說明本發明的各方面。

本發明的各方面涉及可再充電鋰電池，其包括具有高有效質量密度的正極。可再充電鋰電池具有改善的循環壽命特性和在高溫下的可靠性。根據本發明示例性實施方式的可再充電鋰電池包括包含正極活性材料的正極、包含負極活性材料的負極和非水電解質。

本文中所采用的術語“有效質量密度”是電極中除了集電體之外的各組分(活性材料、導電劑和粘合劑)的質量除以體積得到的值。正極具有約3.7-4.1g/cc的有效質量密度。非水電解質包括基于腈的化合物添加劑、非水有機溶劑和鋰鹽。通常，具有高有效質量密度的正極用于提供高容量電池。但是，如果正極的有效質量密度增加，室溫循環壽命特性可退化。因此，用于相關技術可再充電鋰電池的正極的有效質量密度為約3.6g/cc。相反，根據本發明的各方面，即使正極具有約3.7-4.1g/cc的相對較高有效質量密度，基于腈的化合物添加劑也可提供高容量電池、以及在室溫下改善的循環壽命特性。

基于腈的化合物的實例包括選自丁二腈、戊二腈、己二腈、庚二腈、辛二腈、及其組合的至少一種。根據各個實施方式，己二腈可為合適的。

基于腈的化合物添加劑范圍為約0.01-10重量%，基于非水電解質的總重量。基于腈的化合物添加劑可以約0.5-5重量%的量使用。當基于腈的化合物添加劑的量小于約0.01重量%時，不能實現增強的電池性能。當基于腈的化合物添加劑的量超過10重量%時，電解質離子傳導率可降低，且副反應可增加，導致小的初始容量。

非水電解質可包括非水有機溶劑和鋰鹽、以及基于腈的化合物添加劑。非水有機溶劑用作傳輸參與電池的電化學反應的離子的介質。