[發明專利]用于高電壓和寬溫度鋰離子電池單元的電解質配制液

無效

• 申請號: 201380030005.2
• 申請日: 2013-06-06
• 公開（公告）號: CN104662716A
• 公開（公告）日: 2015-05-27
• 發明（設計）人: 彼得·B.·哈拉克;江俊偉;克里斯多夫·費爾
• 申請（專利權）人: 約翰遜控制技術公司
• 主分類號: H01M4/505
• 分類號: H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525;H01M10/0567
• 代理公司: 上海脫穎律師事務所 31259
• 代理人: 脫穎

1.一種電化學電池單元，包括：

正電極，其包括穩定化的鋰金屬氧化物材料，該鋰金屬氧化物材料包括一種或多種過渡金屬離子；和

電解質，其由包括溶劑、鋰鹽和磺酸內酯的配料形成；以及

負電極。

2.根據權利要求1所述的電化學電池單元，其中，穩定化的鋰金屬氧化物材料在初始放電階段以式xLiMO2·(1-x)Li2M'O3表示，其中0<x<1，M是具有平均氧化態為三并且至少一種離子是Mn的一種或多種離子，M'是具有氧化態是四并選自Mn，Ti和Zr的一種或多種離子。

3.根據權利要求1所述的電化學電池單元，其中，穩定化的鋰金屬氧化物材料在初始放電階段以式xLiMO2·(1-x)Li2M'O3表示，其中0<x<1，M是具有平均氧化態為三并且至少一種離子是Ni的一種或多種離子，M'是具有平均氧化態是四并且至少一種離子是Mn的一種或多種離子。

4.根據權利要求1所述的電化學電池單元，其中，磺酸內酯以式1表示：

其中，R1、R2和R3中的每一個都獨立選自由氫、鹵素、具有1-3個碳原子的烷基和具有1-3個碳原子的鹵代烷基所組成的組。

5.根據權利要求1所述的電化學電池單元，其中，磺酸內酯選自：1，3-丙磺酸內酯、1-甲基-1，3-丙磺酸內酯、2-甲基-1，3-丙磺酸內酯，3-甲基-1，3-丙磺酸內酯，1-乙基-1，3-丙磺酸內酯，2-乙基-1，3-丙磺酸內酯，3-乙基-1，3-丙磺酸內酯、1,2-二甲基-1，3-丙磺酸內酯、1，3-二甲基-1，3-丙磺酸內酯、2，3-二甲基-1，3-丙磺酸內酯、1-甲基-2-乙基-1，3-丙磺酸內酯、1-甲基-3-乙基-1，3-丙磺酸內酯、2-甲基-3-乙基-1，3-丙磺酸內酯、1-乙基-2-甲基-1，3-丙磺酸內酯、1-乙基-3-甲基-1，3-丙磺酸內酯、2-乙基-3-甲基-1，3-丙磺酸內酯、1-氟甲基-1，3-丙磺酸內酯、2-氟甲基-1，3-丙磺酸內酯、3-氟甲基-1，3-丙磺酸內酯、1-三氟甲基-1，3-丙磺酸內酯、2-三氟甲基-1，3-丙磺酸內酯、3-三氟甲基-1，3-丙磺酸內酯、1-氟-1，3-丙磺酸內酯、2-氟-1，3-丙磺酸內酯、3-氟-1，3-丙磺酸內酯、1，2-二氟-1，3-丙磺酸內酯、1，3-二氟-1，3-丙磺酸內酯、2，3-二氟-1，3-丙磺酸內酯，以及它們的組合所組成的組。

6.根據權利要求1所述的電化學電池單元，其中，磺酸內酯為1，3-丙磺酸內酯。

7.根據權利要求1所述的電化學電池單元，其中，電解質的磺酸內酯濃度占電解質總重量從0.05wt％到大約2wt％。

8.根據權利要求1所述的電化學電池單元，其中，溶劑選自由碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯脂、碳酸丁烯酯及其它們的組合所組成的組。

9.根據權利要求1所述的電化學電池單元，其中，溶劑包括碳酸乙烯酯和碳酸甲乙酯。

10.根據權利要求1所述的電化學電池單元，其中，鋰鹽選自由LiPF6、LiBF4、LiSbF6、LiAsF6、LiClO4、LiCF3SO3、LiC4F9SO3、LiSbF6、LiAlO4、LiAlCl4、LiCl、LiI及它們的組合所組成的組。

11.根據權利要求1所述的電化學電池單元，其中，鋰鹽是LiPF6。

12.根據權利要求1所述的電化學電池單元，電解質配料還包括高溫性能添加劑。

13.根據權利要求1所述的電化學電池單元，電解質配料還包括雙(三氟甲磺基)酰亞胺。

14.一種電化學電池單元，包括：

電極，其包括以式LiMO2表示的材料，其中M包含一種或多種過渡金屬離子；和

電解質，其由包括溶劑、鋰鹽和磺酸內酯的配料所形成；以及

負電極。

15.根據權利要求14所述的電化學電池單元，其中，M包含具有平均氧化態為三并且至少一種離子是Mn的一種或多種離子。