涂敷于厚度為20ym的鋁箔之后,通過干燥、壓延來制造正極。
[0066] 以92:1:7的重量比混合作為負(fù)極活性物質(zhì)的結(jié)晶性人造石墨、作為導(dǎo)電材料的 乙炔黑及作為粘結(jié)劑的聚偏氟乙烯(PVdF)之后,將混合物分散于N-甲基-2-吡咯烷酮來 制造負(fù)極活性物質(zhì)漿料。將上述漿料涂敷于厚度為15ym的銅箔之后,通過干燥、壓延來制 造負(fù)極。
[0067] 在上述電極之間堆積(Stacking)厚度為20ym的聚乙?。≒E)材質(zhì)的膜間隔件并 進(jìn)行卷曲及壓縮,再利用大小為厚6_X橫35_X豎60mm的袋來構(gòu)成電池單元(Cell),并 通過注入下述非水性電解液來制造鋰二次電池。
[0068] 在碳酸乙烯酯(EC):碳酸甲乙酯(EMC)的混合溶劑(EC:EMC= 3:7體積比) 中添加1^??6并溶解至1.0M之后,添加1重量%的二甲基2-硫代-1,3-二硫雜環(huán)戊二 稀-4, 5-二羧酸醋(dimethyl2_thiox〇-l, 3-dithiole_4, 5-dicarboxylate)來制造非水 性電解液。
[0069] [實(shí)施例2 [
[0070] 除了添加0.5重量%的二甲基2-硫代-1,3-二硫雜環(huán)戊二烯-4, 5-二羧酸酯之 外,以與實(shí)施例1相同的方法制造二次電池。
[0071] [實(shí)施例3]
[0072] 除了在實(shí)施例1的非水性電解液中添加1重量%的二乙烯基2-硫代-1,3-二硫 雜環(huán)戊二稀 _4,5_ 二羧酸醋(divinyl2-thioxo_l,3-dithiole-4,5-dicarboxylate)來代 替添加1重量%的二甲基2-硫代-1,3-二硫雜環(huán)戊二烯-4, 5-二羧酸酯之外,以與實(shí)施例 1相同的方法制造二次電池。
[0073] [實(shí)施例4]
[0074] 除了在實(shí)施例1的非水性電解液中添加0.5重量%的二乙烯基2-硫代-1,3-二 硫雜環(huán)戊二烯-4, 5-二羧酸酯來代替添加1重量%的二甲基2-硫代-1,3-二硫雜環(huán)戊二 烯-4, 5-二羧酸酯之外,以與實(shí)施例1相同的方法制造二次電池。
[0075] [比較例1]
[0076] 除了在實(shí)施例1的非水性電解液中不添加1重量%的二甲基2-硫代-1,3-二硫 雜環(huán)戊二烯-4, 5-二羧酸酯之外,以與實(shí)施例1相同的方法制造二次電池。
[0077] [物性評(píng)價(jià)1 :在常溫(25°C)下的壽命特性評(píng)價(jià)]
[0078] 將在實(shí)施例1~4及比較例1中制造的二次電池分別以1C充電至4. 2V之后,以2C 進(jìn)行放電。通過反復(fù)執(zhí)行300次的這種過程來測(cè)定壽命特性(循環(huán)性能)。在常溫(25°C) 下,對(duì)上述循環(huán)性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)。
[0079] 下述表1示出了初期放電容量、在300次循環(huán)中的放電容量、相對(duì)于初期容量的百 分比、以及與比較例1對(duì)比時(shí)增加的初期容量百分比。
[0080] [表 1]
[0081]
[0082] 如上述表1所示,本發(fā)明的實(shí)施例1~4的二次電池與使用不包含電解液添加劑 的電解液的比較例1的二次電池相比,在300次循環(huán)中,也呈現(xiàn)出與初期容量相比,循環(huán)容 量比得到提高的穩(wěn)定的壽命特性。
[0083] 像這樣,如評(píng)價(jià)1所示,可知添加于本發(fā)明的電解液的2-硫代-1,3-二硫雜環(huán)戊 二烯-4, 5-二羧酸酯化合物在負(fù)極中形成由C、S、0組成的有效的SEI被膜,從而提高在常 溫下的循環(huán)壽命特性。
[0084][物性評(píng)價(jià)2:在高溫(45°C)下的循環(huán)壽命特性評(píng)價(jià)]
[0085] 將在實(shí)施例1~4和比較例1中制造的二次電池分別以1C充電至4. 2V之后,以2C 進(jìn)行放電。通過反復(fù)執(zhí)行300次的這種過程來測(cè)定壽命特性(循環(huán)性能)。在高溫(45°C) 下,對(duì)上述循環(huán)性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)。
[0086] 下述表2示出了初期放電容量、在300次循環(huán)中的放電容量、相對(duì)于初期容量的百 分比、以及與比較例1對(duì)比時(shí)增加的初級(jí)容量百分比。
[0087] [表 2]
[0088]
[0089] 如上述表2所示,本發(fā)明的實(shí)施例1~4的二次電池與使用不包含電解液添加劑 的電解液的比較例1的二次電池相比,在300次循環(huán)中,也呈現(xiàn)出與初期容量相比,循環(huán)容 量比得到提高的穩(wěn)定的壽命特性。
[0090] 像這樣,如評(píng)價(jià)2所示,可知添加于本發(fā)明的電解液的2-硫代-1,3-二硫雜環(huán)戊 二烯-4, 5-二羧酸酯化合物在負(fù)極中形成由C、S、0組成的有效的SEI被膜,從而提高在高 溫下的循環(huán)壽命特性。
[0091] 如上所述,雖然對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了詳述,但只要是本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的 普通技術(shù)人員,就能在不脫離發(fā)明要求保護(hù)范圍所定義的本發(fā)明的主旨及范圍的情況下, 對(duì)本發(fā)明進(jìn)行多種變形。因此,本發(fā)明以后的實(shí)施例的變更不可能脫離本發(fā)明的技術(shù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種鋰二次電池用非水性電解液,其中,包含: 鋰鹽; 非水性有機(jī)溶劑;以及 由下述化學(xué)式1表示的2-硫代-1,3-二硫雜環(huán)戊二烯-4, 5-二羧酸酯化合物, 化學(xué)式1 :在所述化學(xué)式1中,&和R2各自獨(dú)立地表示碳原子數(shù)1~5的烷基或碳原子數(shù)2~5 的條基。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰二次電池用非水性電解液,其中,相對(duì)于所述電解液總重 量,包含0. 05~10重量%的由所述化學(xué)式1表示的2-硫代-1,3-二硫雜環(huán)戊二烯-4, 5-二 羧酸酯化合物。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰二次電池用非水性電解液,其中,由所述化學(xué)式1表示的 2-硫代-1,3-二硫雜環(huán)戊二烯-4, 5-二羧酸酯化合物選自二甲基2-硫代-1,3-二硫雜環(huán) 戊二烯-4, 5-二羧酸酯和二乙烯基2-硫代-1,3-二硫雜環(huán)戊二烯-4, 5-二羧酸酯。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰二次電池用非水性電解液,其中,所述非水性有機(jī)溶劑為 線性碳酸酯類溶劑、環(huán)狀碳酸酯類溶劑、線性酯類溶劑、環(huán)狀酯類溶劑或它們的混合溶劑。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋰二次電池用非水性電解液,其中,所述線性碳酸酯類溶劑 為選自碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、碳酸乙丙酯、碳酸甲乙酯和碳酸甲丙酯中的 一種或兩種以上的混合物,所述環(huán)狀碳酸酯類溶劑為選自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸 1,2-丁烯酯、碳酸2, 3-丁烯酯、碳酸1,2-戊烯酯、碳酸2, 3-戊烯酯、碳酸亞乙烯基酯、碳酸 乙烯基亞乙基酯和氟代碳酸乙烯酯中的一種或兩種以上的混合物,所述線性酯類溶劑為選 自丙酸甲酯、丙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯和乙酸乙酯中的一種或兩種以上的混合物,所 述環(huán)狀酯類溶劑為選自γ-丁內(nèi)酯、己內(nèi)酯和戊內(nèi)酯中的一種或兩種以上的混合物。6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋰二次電池用非水性電解液,其中,所述非水性有機(jī)溶劑中 的線性碳酸酯類溶劑:環(huán)狀碳酸酯類溶劑的混合體積比為1~9:1。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰二次電池用非水性電解液,其中,所述鋰鹽為選自LiPF 6、 LiClO4, LiAsF6, LiBF4, LiSbF6, LiAlO4, LiAlCl4, LiCF3S03> LiC4F9S03> LiN (C2F5SO3) LiN(C2F5SO2)2, LiN(CF3SO2)2, LiSCN, LiN (CxF2x+1S02) (CyF2y+1S02), LiCU Li I, LiB(C2O4)2, LiF2BC204、LiPF4(C2O 4)、LiPF2 (C2O4) 2、LiP (C2O4) 3和 LiPO2F2中的一種或兩種以上的混合物, 在 LiN(CxF2x+1S02) (CyF2y+1S02)中,x、y 為自然數(shù)。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰二次電池用非水性電解液,其中,所述鋰鹽以0. 6~2. OM 的濃度存在。9. 一種鋰二次電池,其中,包括: a) 正極,包含能夠吸留和放出鋰的正極活性物質(zhì); b) 負(fù)極,包含能夠吸留和放出鋰的負(fù)極活性物質(zhì); c) 權(quán)利要求1~8中任一項(xiàng)所述的鋰二次電池用非水性電解液;以及 d) 分離膜。
【專利摘要】本發(fā)明涉及二次電池用非水性電解液及包含其的二次電池,本發(fā)明的二次電池用非水性電解液包含非水類溶劑、鋰鹽及作為電解液添加劑的2-硫代-1,3-二硫雜環(huán)戊二烯-4,5-二羧酸酯化合物,采用本發(fā)明的二次電池用非水性電解液的二次電池具有在常溫及高溫下的電化學(xué)特性及壽命特性得到提高的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】H01M10/0567
【公開號(hào)】CN104979587
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510151513
【發(fā)明人】劉承一, 尹水蓮, 金榮圭
【申請(qǐng)人】潘耐克斯伊泰克株式會(huì)社
【公開日】2015年10月14日
【申請(qǐng)日】2015年4月1日
【公告號(hào)】EP2928005A1, US20150288030