可再充電鋰電池的制作方法
【專利摘要】公開了可再充電鋰電池,包括含有正極活性物質(zhì)的正極;含有負(fù)極活性物質(zhì)的負(fù)極;含有鋰鹽和非水有機(jī)溶劑的電解質(zhì)溶液;以及在所述正極和負(fù)極之間的隔板,所述隔板包括多孔基板和位于所述多孔基板的至少一側(cè)上的涂層。所述負(fù)極活性物質(zhì)包括Si類物質(zhì);所述非水有機(jī)溶劑包括環(huán)狀碳酸酯,所述環(huán)狀碳酸酯包括碳酸亞乙酯、碳酸亞丙酯或它們的組合,基于所述非水有機(jī)溶劑的總量,所述環(huán)狀碳酸酯的含量為約20體積%至約60體積%;并且所述涂層包括氟類聚合物、無(wú)機(jī)化合物或它們的組合。所述可再充電鋰電池具有改善的壽命和高溫存儲(chǔ)特性。
【專利說(shuō)明】可再充電鋰電池
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 公開了可再充電鋰電池。
【背景技術(shù)】
[0002] 可再充電鋰電池通常包括位于正極和負(fù)極之間的由多孔膜制成的隔板,并且膜的 孔被其中溶解有鋰鹽的電解質(zhì)溶液填充。該可再充電鋰電池具有改善的特性,例如高容量 和高能量密度。
[0003] 然而,當(dāng)由于電池的不尋常的工作或者電池的負(fù)極和正極在充電和放電循環(huán)的過(guò) 程中重復(fù)地收縮和膨脹而使電池的放熱反應(yīng)的量增加時(shí),電池的溫度可急劇升高。結(jié)果,隔 板可變得沿電極收縮,或者完全被破壞,因而引起電極之間的短路。
[0004] 因此,已經(jīng)提議了在至少一側(cè)上用耐熱無(wú)機(jī)顆粒及粘結(jié)劑涂布隔板的方法,以確 保電池的穩(wěn)定性。
[0005] 然而,由于耐熱無(wú)機(jī)顆粒的量增加,所以粘結(jié)劑的量減小,并且隔板和電極之間的 粘附可劣化。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 本發(fā)明的實(shí)施方式的一個(gè)或多個(gè)方面涉及可再充電鋰電池,所述可再充電鋰電池 具有隔板和電極之間的良好的粘附,以及穩(wěn)定性、在高溫下的可存儲(chǔ)性、良好的循環(huán)壽命特 性等。
[0007] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式,可再充電鋰電池包括含有正極活性物質(zhì)的正極;含有負(fù)極活 性物質(zhì)的負(fù)極;含有鋰鹽和非水有機(jī)溶劑的電解質(zhì)溶液;和位于所述正極和所述負(fù)極之間 的隔板,所述隔板包括多孔基板和位于所述多孔基板的至少一側(cè)上的涂層,其中,所述負(fù)極 活性物質(zhì)包含Si類物質(zhì),所述非水有機(jī)溶劑包括環(huán)狀碳酸酯,所述環(huán)狀碳酸酯包括碳酸亞 乙酯、碳酸亞丙酯或它們的組合,基于所述非水有機(jī)溶劑的總量,所述環(huán)狀碳酸酯的含量為 約20體積%至約60體積%,并且所述涂層包括氟類聚合物、無(wú)機(jī)化合物或它們的組合。
[0008] 所述Si類物質(zhì)可包括Si、硅氧化物、Si-c復(fù)合材料、硅類合金或它們的組合。
[0009] 所述非水有機(jī)溶劑可進(jìn)一步包括線性碳酸酯,所述線性碳酸酯包括碳酸甲乙酯、 碳酸二乙酯或它們的組合。
[0010] 所述電解質(zhì)溶液可包括添加劑,并且所述添加劑可包括氟代碳酸亞乙酯、碳酸乙 烯亞乙酯、丙磺酸內(nèi)酯、琥珀腈、己二腈或它們的組合。
[0011] 基于100重量份的所述非水有機(jī)溶劑,所述添加劑的含量可為約5重量份至約30 重量份。
[0012] 所述多孔基板可包括聚乙烯、聚丙烯、芳族聚酰胺、聚酰亞胺或它們的組合。
[0013] 所述氟類聚合物可包括聚偏二氟乙烯(PVdF)、聚偏二氟乙烯-六氟丙烯 (PVdF-HFP)共聚物或它們的組合。
[0014] 所述無(wú)機(jī)化合物可包括Al203、Mg0、Ti0 2、Al (0H)3、Mg(0H)2、Ti (0H)4或它們的組合。
[0015] 因此,本發(fā)明可通過(guò)增加隔板和電極之間的粘附以及確保穩(wěn)定性、循環(huán)壽命特性、 在高溫下的可存儲(chǔ)性等而改善電池特性。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0016] 圖1為顯示根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的可再充電鋰電池的示意圖。
[0017] 圖2為通過(guò)在根據(jù)實(shí)施例4的可再充電鋰電池的電解質(zhì)溶液中溶解用于制備涂層 的材料而制造的凝膠的抗壓強(qiáng)度結(jié)果的圖。
[0018] 圖3為顯示用于根據(jù)實(shí)施例4的可再充電鋰電池的負(fù)極和隔板之間的粘附結(jié)果的 圖。
[0019] 圖4為顯示根據(jù)實(shí)施例2、4、6和8以及對(duì)比例1的可再充電鋰電池單元的室溫循 環(huán)壽命特征結(jié)果的圖。
[0020] 圖5為顯示根據(jù)實(shí)施例2、4、6和8以及對(duì)比例1的可再充電鋰電池單元的高溫存 儲(chǔ)結(jié)果的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下文詳細(xì)地說(shuō)明實(shí)施方式。然而,這些實(shí)施方式為示例性,并且本公開不限于此。 此外,當(dāng)使用"可"說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式時(shí),是指"本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式"。
[0022] 參照?qǐng)D1描述了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的可再充電鋰電池。
[0023] 圖1為顯示根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的可再充電鋰電池的示意圖。
[0024] 參照?qǐng)D1,根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的可再充電鋰電池100包括電極組件10、容納電極組 件10的電池殼體20,和電極片(electrode tab) 13,所述電極片13提供用于向外引導(dǎo)在電 極組件10內(nèi)形成的電流的電路徑。電池殼體20的兩側(cè)可重疊以彼此面對(duì),并密封在一起。 此外,電解質(zhì)溶液可注入容納電極組件10的電池殼體20中。
[0025] 電極組件10可包括正極、面對(duì)所述正極的負(fù)極,以及位于正極和負(fù)極之間的隔 板。
[0026] 具體地,負(fù)極可包括集電器和在集電器上形成的負(fù)極活性物質(zhì)層,所述負(fù)極活性 物質(zhì)層包含負(fù)極活性物質(zhì)。
[0027] 負(fù)極活性物質(zhì)可包括Si類物質(zhì)。Si類物質(zhì)可為Si、硅氧化物、Si-C復(fù)合材料、硅 類合金或它們的組合。在一些實(shí)施方式中,通過(guò)混合Si和碳而制備Si-C復(fù)合材料,并且所 述Si-C復(fù)合材料包括,例如Si納米線和碳,Si納米顆粒和碳等,但不限于此。例如,娃類 合金可為"Si"和堿金屬、堿土金屬、第13至16族元素、過(guò)渡金屬、稀土元素或它們的組合 (除了 Si)的合金,但是本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0028] 負(fù)極活性物質(zhì)可與碳類材料、鋰金屬合金或它們的組合一起使用。
[0029] 碳類材料可為結(jié)晶碳、無(wú)定形碳或它們的組合。結(jié)晶碳的非限制性實(shí)例包括石墨, 例如不成形的、薄板狀的、薄片狀的、球形的或纖維狀的天然石墨或人造石墨,并且無(wú)定形 碳的非限制性實(shí)例包括軟碳或硬碳、中間相浙青碳化產(chǎn)物、燒制的焦炭等。
[0030] 鋰金屬合金可包含鋰和選自 Na、K、Rb、Cs、Fr、Be、Mg、Ca、Sr、Si、Sb、Pb、In、Zn、 Ba、Ra、Ge、A1和Sn的金屬的合金,但是本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0031] 在一些實(shí)施方式中,負(fù)極活性物質(zhì)層包含粘結(jié)劑層以及可選的導(dǎo)電材料。
[0032] 粘結(jié)劑改善了負(fù)極活性物質(zhì)顆粒彼此的粘合性及負(fù)極活性物質(zhì)對(duì)集電器的粘合 性。粘結(jié)劑可包括非水溶性粘結(jié)劑、水溶性粘結(jié)劑或它們的組合。
[0033] 非水溶性粘結(jié)劑的實(shí)例包括聚氯乙烯、羧化的聚氯乙烯、聚氟乙烯、含環(huán)氧乙烷的 聚合物、聚乙烯吡咯烷酮、聚氨基甲酸酯、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚酰 胺酰亞胺、聚酰亞胺或它們的組合。
[0034] 水溶性粘結(jié)劑的實(shí)施包括苯乙烯-丁二烯橡膠、丙烯酸酯化的苯乙烯-丁二烯橡 膠、聚乙烯醇、聚丙烯酸鈉、包含丙烯和C2至C8烯烴的共聚物、(甲基)丙烯酸和(甲基) 丙烯酸烷基酯的共聚物或它們的組合。
[0035] 當(dāng)水溶性粘結(jié)劑用作負(fù)極粘結(jié)劑時(shí),可進(jìn)一步使用纖維素類化合物以提供粘性。 纖維素類化合物包括羧甲基纖維素、羥丙甲基纖維素、甲基纖維素或它們的堿金屬鹽中的 一種或多種。堿金屬可為鈉(Na)、鉀(K)或鋰(Li)?;?00重量份的負(fù)極活性物質(zhì),所 述纖維素類化合物的含量可為〇. 1重量份至3重量份。
[0036] 在一些實(shí)施方式中,導(dǎo)電材料改善了電極的導(dǎo)電性。適于用在可再充電鋰電池中 的任何電傳導(dǎo)材料可用作導(dǎo)電材料,除非它引起電池中的化學(xué)變化。導(dǎo)電材料的非限制性 實(shí)例包含碳類材料,例如天然石墨、人造石墨、炭黑、乙炔黑、科琴黑、碳纖維等;金屬類材 料,例如包含銅、鎳、鋁、銀等的金屬粉末或金屬纖維;導(dǎo)電聚合物,例如聚亞苯基衍生物等; 或它們的混合物。
[0037] 集電器可包括銅箔、鎳箔、不銹鋼箔、鈦箔、泡沫鎳、泡沫銅、涂布有導(dǎo)電金屬的聚 合物基質(zhì)或它們的組合。
[0038] 下文,描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的正極。
[0039] 正極可包括集電器和形成在所述集電器上的正極活性物質(zhì)層。
[0040] 正極活性物質(zhì)可包括可逆地嵌入和脫嵌鋰離子的鋰化插層化合物。在一些實(shí)施 方式中,可使用鋰和金屬例如鈷、錳、鎳或它們的組合中的至少一種的復(fù)合氧化物,并且它 的非限制性實(shí)例包括由下面化學(xué)式中的一個(gè)表示的化合物:LiA^ADjO. 90彡a彡1. 8, 并且 0 彡 b 彡 0· 5) AiA-bRbCVcDjO· 90 彡 a 彡 1. 8,0 彡 b 彡 0· 5,并且 0 彡 c 彡 0· 05); LiE2_bRb04_cD c (0 彡 b 彡 0· 5,0 彡 c 彡 0· 05) ;LiaNi卜b_cCobRcD a (0· 90 彡 a 彡 1. 8,0 彡 b 彡 0· 5, 0 彡 c 彡 0· 05,并且 0 < α 彡 2) AiaNiH-cCObRcCVaZa (0· 90 彡 a 彡 1. 8,0 彡 b 彡 0· 5, 0 彡(3彡0.05 并且 0< α <2) 90 彡 a 彡 1. 8,0 彡 b 彡 0· 5, 0 彡 c 彡 0· 05,并且 0 < a < 2) AiaNii-b-cMribRcDa (0· 90 彡 a 彡 1. 8,0 彡 b 彡 0· 5, 0 彡 c 彡 0· 05,并且 0 < α 彡 2) AiaNiH-cMnbRcCVaZa (0· 90 彡 a 彡 1. 8,0 彡 b 彡 0· 5, 0 彡 c 彡 0· 05,并且 0 < a < 2) AiaNiB-cMnbRcCVaZjO· 90 彡 a 彡 1. 8,0 彡 b 彡 0· 5, 0 彡 c 彡 0· 05,并且 0 < a < 2) ;LiaNibEcGd02 (0· 90 彡 a 彡 1. 8,0 彡 b 彡 0· 9,0 彡 c 彡 0· 5, 并且 0· 001 彡 d 彡 0· 1) ;LiaNibCocMndG e02 (0· 90 彡 a 彡 1. 8,0 彡 b 彡 0· 9,0 彡 c 彡 0· 5, 0 彡 d 彡 0· 5,并且 0· 001 彡 e 彡 0· 1) ;LiaNiGb02 (0· 90 彡 a 彡 1. 8,并且 0· 001 彡 b 彡 0· 1); LiaCoGb02(0. 90 彡 a 彡 1. 8,并且 0· 001 彡 b 彡 0· 1) ;LiaMnGb02(0. 90 彡 a 彡 1. 8,并且 0· 001 彡 b 彡 0· 1) ;LiaMn2Gb04(0 . 90 彡 a 彡 1. 8,并且 0· 001 彡 b 彡 0· 1) ;Q02 ;QS2 ;LiQS2 ; V205 ;LiV205 ;LiT02 ;LiNiV04 ;Li(3_f)J2(P04)3(0 彡 f 彡 2) ;Li(3_f)Fe2(P04)3(0 彡 f 彡 2);和 LiFeP04〇
[0041] 在上面的化學(xué)式中,A為Ni、Co、Μη或它們的組合;R為A1、Ni、Co、Μη、Cr、Fe、Mg、 Sr、V、稀土元素或它們的組合;D為0、F、S、P或它們的組合;E為Co、Mn或它們的組合;Z為 F、S、P或它們的組合;G為Al、Cr、Mn、Fe、Mg、La、Ce、Sr、V或它們的組合;Q為Ti、Μο、Μη 或它們的組合;T為Cr、V、Fe、Sc、Y或它們的組合;并且J為V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu或它們的 組合。
[0042] 正極活性物質(zhì)層可包含涂布有涂層的正極活性物質(zhì),或正極活性物質(zhì)與涂布有涂 層的正極活性物質(zhì)的組合。涂層可包含涂布元素的化合物、涂布元素的氧化物、涂布元素的 氫氧化物、涂布元素的羥基氧化物、涂布元素的碳酸氧化物或涂布元素的羥基碳酸鹽。涂層 中的化合物可為無(wú)定形的或結(jié)晶的。包含在涂層內(nèi)的涂布元素可選自Mg、Al、Co、K、Na、Ca、 Si、Ti、V、Sn、Ge、Ga、B、As、Zr和它們的混合物中。只要不引起對(duì)正極活性物質(zhì)的性質(zhì)的任 何副作用,涂布工藝可為任何常規(guī)的涂布工藝(例如噴涂、浸漬)。這樣的常規(guī)涂布工藝對(duì) 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是已知的,因此省略它們的詳細(xì)的說(shuō)明。
[0043] 在一些實(shí)施方式中,正極活性物質(zhì)層包括粘結(jié)劑和導(dǎo)電材料。
[0044] 粘結(jié)劑改善了正極活性物質(zhì)顆粒彼此的粘合性及正極活性物質(zhì)對(duì)集電器的粘合 性。粘結(jié)劑的非限制性實(shí)例包括聚乙烯醇、羧甲基纖維素、羥丙基纖維素、二乙酰纖維素、 聚氯乙烯、羧化的聚氯乙烯、聚氟乙烯、含環(huán)氧乙烷的聚合物、聚乙烯吡咯烷酮、聚氨基甲酸 酯、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、苯乙烯-丁二烯橡膠、丙烯酸酯化的苯乙 烯-丁二烯橡膠、環(huán)氧樹脂、尼龍等,但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0045] 在一些實(shí)施方式中,導(dǎo)電材料改善了電極的導(dǎo)電性。適于用在可再充電鋰電池中 的任何電傳導(dǎo)材料可用作導(dǎo)電材料,除非它引起電池中的化學(xué)變化。導(dǎo)電材料的非限制性 實(shí)例包括天然石墨,人造石墨,炭黑,乙炔黑,科琴黑,碳纖維,銅、鎳、鋁、銀等的金屬粉末或 金屬纖維,聚亞苯基衍生物等中的一種或多種。
[0046] 集電器可為A1,但不限于此。
[0047] 可通過(guò)包括在溶劑中混合每種活性物質(zhì)、導(dǎo)電材料和粘結(jié)劑為活性物質(zhì)組合物, 并在集電器上涂布該組合物的方法制造負(fù)極和正極。電極的制造方法在本領(lǐng)域中是已知 的,因此在本說(shuō)明書中不再詳細(xì)地說(shuō)明。溶劑可包括N-甲基吡咯烷酮等,但不限于此。當(dāng) 水溶性粘結(jié)劑用在負(fù)極中時(shí),溶劑可包括水。
[0048] 電解質(zhì)溶液可包含鋰鹽和非水有機(jī)溶劑。
[0049] 在一些實(shí)施方式中,非水有機(jī)溶劑溶解鋰鹽,并用作用于傳輸參與電池的電化學(xué) 反應(yīng)的離子的介質(zhì)。
[0050] 非水有機(jī)溶劑可包括碳酸酯類、酯類、醚類、酮類、醇類或非質(zhì)子溶劑。碳酸酯類溶 劑可包括碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二丙酯(DPC)、碳酸甲丙酯(MPC)、碳酸 乙丙酯(EPC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸亞乙酯(EC)、碳酸亞丙酯(PC)、碳酸亞丁酯(BC)等。 酯類溶劑可包括乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、1,1-二甲基乙酸乙酯、丙酸甲酯、丙酸乙 酯、丁內(nèi)酯、癸內(nèi)酯、戊內(nèi)酯、甲瓦龍酸內(nèi)酯、己內(nèi)酯等。醚類溶劑可包括二丁醚、四乙二 醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、乙二醇二甲醚、2-甲基四氫呋喃、四氫呋喃等,并且酮類溶劑可 包括環(huán)己酮等。醇類可包括乙醇、異丙醇等。非質(zhì)子溶劑可包括腈類例如R-CN(其中,R為 C2至C20直鏈烴基團(tuán)、支鏈烴基團(tuán)或環(huán)狀烴基團(tuán);并可包括雙鍵、芳香環(huán)或醚鍵),酰胺類例 如二甲基甲酰胺,二氧戊環(huán)例如1,3-二氧戊環(huán),環(huán)丁砜等。
[0051] 非水有機(jī)溶劑可單獨(dú)使用或以混合物使用。當(dāng)有機(jī)溶劑用在混合物中時(shí),可根據(jù) 所期望的電池性能控制混合比例。
[0052] 在一些實(shí)施方式中,非水有機(jī)溶劑可包括環(huán)狀碳酸酯,所述環(huán)狀碳酸酯包括碳酸 亞乙酯、碳酸亞丙酯或它們的組合。在一些實(shí)施方式中,基于非水有機(jī)溶劑的總量,環(huán)狀碳 酸酯的含量可為約20體積%至約60體積%。在其它的實(shí)施方式中,基于非水有機(jī)溶劑的 總量,環(huán)狀碳酸酯的含量可為約20體積%至約55體積%、約20體積%至約50體積%、約 20體積%至約45體積%或約20體積%至約40體積%。
[0053] 在某些實(shí)施方式中,環(huán)狀碳酸酯為碳酸亞乙酯,且基于非水有機(jī)溶劑的總量,碳酸 亞乙酯的含量可為約20體積%至約60體積%、約20體積%至約55體積%、約20體積% 至約50體積%、約20體積%至約45體積%或約20體積%至約40體積%。
[0054] 在一個(gè)實(shí)施方式中,碳酸酯類溶劑可包括環(huán)狀碳酸酯和線性碳酸酯。線性碳酸酯 可包括碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯或它們的組合。
[0055] 在一些實(shí)施方式中,碳酸酯類溶劑可包括約20體積%至約60體積%的碳酸亞乙 酯(EC)、碳酸亞丙酯(PC)或它們的組合中的每一種,以及約80體積%至40體積%的碳酸 甲乙酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)或它們的組合。在其它的實(shí)施方式中,碳酸酯類溶劑可包 括約30體積%至約50體積%的碳酸亞乙酯(EC)、碳酸亞丙酯(PC)或它們的組合,以及約 70體積%至30體積%的碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)或它們的組合。如果環(huán)狀碳 酸酯同時(shí)包括碳酸亞乙酯(EC)和碳酸亞丙酯(PC),那么碳酸亞乙酯(EC)的含量可為約10 體積%至約30體積%,并且碳酸亞丙酯(PC)的含量可為約5體積%至約30體積%以便 碳酸亞乙酯(EC)和碳酸亞丙酯(PC)的總量基于非水有機(jī)溶劑的總量可為約20體積%至 約60體積%。在某些實(shí)施方式中,基于非水有機(jī)溶劑的總量,非水有機(jī)溶劑可包括含量為 約25體積%至約35體積%的碳酸亞乙酯(EC)和含量為約10體積%至約20體積%的碳 酸亞丙酯(PC)。此外,如果線性碳酸酯包括碳酸甲乙酯(EMC)和碳酸二乙酯(DEC),那么碳 酸甲乙酯(EMC)的含量可為約10體積%至約70體積%,并且碳酸二乙酯(DEC)的含量可 為約10體積%至約70體積%以便碳酸甲乙酯(EMC)和碳酸二乙酯(DEC)的總量基于非水 有機(jī)溶劑的總量可為約80體積%至約40體積%。在本發(fā)明其中線性碳酸酯包括碳酸甲乙 酯(EMC)和碳酸二乙酯(DEC)的其它的實(shí)施方式中,碳酸甲乙酯(EMC)的含量可為約20體 積%至約60體積%、約25體積%至約60體積%、約30體積%至約60體積%或約35體積% 至約55體積%,且碳酸二乙酯(DEC)的含量可為約10體積%至約70體積%、約10體積% 至約60體積%、約10體積%至約50體積%、約10體積%至約40體積%、約20體積%至 約40體積%或約25體積%至約35體積%,以便碳酸甲乙酯(EMC)和碳酸二乙酯(DEC)的 總量基于非水有機(jī)溶劑的總量可為約80體積%至約40體積%、80體積%至約50體積%、 80體積%至約55體積%、80體積%至約60體積%或80體積%至約70體積%。
[0056] 當(dāng)基于非水有機(jī)溶劑的總量,環(huán)狀碳酸酯的含量為20體積%至約60體積%、20體 積%至約55體積%、20體積%至約50體積%、20體積%至約45體積%或20體積%至約 40體積%時(shí),在多孔基板的表面上涂布的涂層可容易地溶解在電解質(zhì)溶液中,因而可改善 隔板的抗壓強(qiáng)度以及電極和隔板之間的粘附,并可在充電和放電過(guò)程中防止隔板的急劇收 縮和變形,因而改善電池的循環(huán)壽命特性。
[0057] 非水有機(jī)溶劑可進(jìn)一步包括芳香烴類有機(jī)溶劑以及碳酸酯類溶劑。在一些實(shí)施方 式中,以約1:1至約30:1的體積比、約2:1至約30:1的體積比、約4:1至約30:1的體積 t匕、約6:1至約30:1的體積比、約8:1至約30:1的體積比、約10:1至約30:1的體積比、約 15:1至約30:1的體積比或約20:1至約30:1的體積比將碳酸酯類溶劑和芳香烴類有機(jī)溶 劑混合在一起。
[0058] 芳香烴類有機(jī)溶劑可為由下面的化學(xué)通式1表示的芳香烴類化合物。
[0059] 化學(xué)通式1
[0060]
【權(quán)利要求】
1. 一種可再充電鋰電池,包括: 正極,所述正極包括正極活性物質(zhì); 負(fù)極,所述負(fù)極包括負(fù)極活性物質(zhì),所述負(fù)極活性物質(zhì)包括Si類物質(zhì); 電解質(zhì)溶液,所述電解質(zhì)溶液包括鋰鹽和非水有機(jī)溶劑,所述非水有機(jī)溶劑包括選自 由碳酸亞乙酯、碳酸亞丙酯和它們的組合組成的組中的環(huán)狀碳酸酯;基于所述非水有機(jī)溶 劑的總量,所述環(huán)狀碳酸酯的含量為20體積%至60體積% ;和 隔板,所述隔板在所述正極和所述負(fù)極之間,所述隔板包括多孔基板和位于所述多孔 基板的至少一側(cè)上的涂層,并且所述涂層包括氟類聚合物、無(wú)機(jī)化合物或它們的組合。
2. 如權(quán)利要求1所述的可再充電鋰電池,其中,所述Si類物質(zhì)包括Si、硅氧化物、Si-C 復(fù)合材料、硅類合金或它們的組合。
3. 如權(quán)利要求1所述的可再充電鋰電池,其中,所述非水有機(jī)溶劑進(jìn)一步包括選自碳 酸甲乙酯、碳酸二乙酯或它們的組合的線性碳酸酯。
4. 如權(quán)利要求1所述的可再充電鋰電池,其中,所述電解質(zhì)溶液進(jìn)一步包括選自氟代 碳酸亞乙酯、碳酸乙烯亞乙酯、丙磺酸內(nèi)酯、琥珀腈、己二腈或它們的組合的組中的添加劑。
5. 如權(quán)利要求4所述的可再充電鋰電池,其中,基于100重量份的所述非水有機(jī)溶劑, 所述添加劑的含量為5重量份至30重量份。
6. 如權(quán)利要求1所述的可再充電鋰電池,其中,所述多孔基板包括聚乙烯、聚丙烯、芳 族聚酰胺、聚酰亞胺或它們的組合。
7. 如權(quán)利要求1所述的可再充電鋰電池,其中,所述氟類聚合物包括聚偏二氟乙烯、聚 偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物或它們的組合。
8. 如權(quán)利要求1所述的可再充電鋰電池,其中,所述無(wú)機(jī)化合物包括Al203、Mg0、Ti0 2、 A1 (OH) 3、Mg (OH) 2、Ti (OH) 4 或它們的組合。
【文檔編號(hào)】H01M10/0525GK104241682SQ201410267090
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年6月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月14日
【發(fā)明者】鄭光朝, 李镕范, 李明魯, 李秀敏 申請(qǐng)人:三星Sdi株式會(huì)社