[發明專利]非水電解質溶液以及包括所述非水電解質溶液的鋰二次電池

有效

• 申請號: 201880001276.8
• 申請日: 2018-01-12
• 公開（公告）號: CN108713272B
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 俞成勳;李敬美;金書奇;李賢榮;姜有宣
• 申請（專利權）人: 株式會社LG化學
• 主分類號: H01M10/056
• 分類號: H01M10/056;H01M10/0569;C07F7/18
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國

本發明涉及一種用于鋰二次電池的非水電解質溶液，其包括能夠在高溫和高電壓環境中抑制電解質溶液副反應的化合物；以及涉及一種鋰二次電池，其中通過包括所述非水電解質溶液，循環特性和穩定性即使在高溫和高電壓充電期間也得以改善。

技術領域

相關申請的交叉引用

本申請主張在韓國知識產權局于2017年1月12日提交的韓國專利申請第2017-0005600號以及于2018年1月12日提交的韓國專利申請第2018-0004666號的權益，通過引用將上述專利申請的公開內容整體結合在此。

技術領域

本發明涉及一種用于鋰二次電池的非水電解質溶液，其即使在高電壓環境中也可通過抑制電解質溶液副反應來改善電學特性；以及涉及一種包括所述非水電解質溶液的鋰二次電池。

背景技術

近來，對于能源存儲技術的興趣已日漸增長，并且在將能源存儲技術的應用延展至移動電話、攝像機、筆記本PC、乃至電動汽車的同時研發電化學裝置的努力已逐步成為現實。

在這一方面，電化學裝置受到最多關注，并且對這些電化學裝置中的可充電二次電池產生了興趣。特別地，在當前使用的二次電池中，于1990年代初開發的鋰二次電池是焦點，因為鋰二次電池可具有更高的操作電壓以及顯著更高的能量密度。

鋰二次電池具有如下的結構：其中順序地堆疊有正極、多孔隔板、以及負極的電極組件浸漬在含有鋰鹽的電解質溶液中。

正極活性材料的鋰離子在充電期間被釋放并嵌入至負極的活性材料層中，該活性材料層的鋰離子在放電期間被釋放并嵌入至正極活性材料中，并且電解質溶液充當在負極和正極之間轉移鋰離子的介質。

電解質溶液通常包括有機溶劑和電解質鹽，其中，例如，通常使用將鋰鹽加入至具有高介電常數的環狀碳酸酯(諸如碳酸丙烯酯和碳酸乙烯酯)和直鏈碳酸酯(諸如碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、和碳酸二甲酯)的混合溶劑中的電解質溶液。

由于主要用作電解質鹽的鋰鹽對于水分的反應非常敏感，因此鋰鹽與電池中存在的水分或者在電池的制備期間存在的水分反應而形成作為一種強酸的HX(其中X＝氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、或碘(I))。特別地，由于LiPF₆鋰鹽在高溫下不穩定，因此陰離子發生熱分解而形成諸如氫氟酸(HF)之類的酸性物質。

當酸性物質存在于電池中時，酸性物質不僅可導致電池特性的下降，例如，二次電池的容量下降、壽命減少、以及電阻增加，還可導致在電池中生成氣體，并因此，這可能是因鋰二次電池的內壓升高所致的電池厚度膨脹以及爆炸的原因。

現有技術文獻

日本專利申請待審公開第2007-123097號

韓國專利申請待審公開第2014-0020328號

發明內容

技術問題

本發明的一個方面提供一種用于鋰二次電池的非水電解質溶液，所述非水電解質溶液包括能夠抑制由鋰鹽分解所導致的副產物的形成的添加劑。

本發明的另一方面提供一種鋰二次電池，在其中通過包括所述非水電解質溶液，循環特性和穩定性即使在高溫和高電壓充電期間也得以改善。

技術方案

根據本發明的一個方面，提供一種非水電解質溶液，包括：

可離子化的鋰鹽；

有機溶劑；以及

由式1表示的化合物：