用于可再充电锂电池的电解液和包括其的可再充电锂电池的制作方法

    技术2026-02-03  1


    本公开的实施方式涉及用于可再充电锂电池的电解液和包括其的可再充电锂电池。


    背景技术:

    1、可再充电锂电池可再充电并且与铅蓄电池、镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池等相比,每单位重量具有三倍或更多倍的高能量密度。它们也可在高倍率下充电,因此在商业上制造用于膝上型计算机、蜂窝电话、电动工具、电动自行车等,并且已经积极地进行改善这种可再充电锂电池的另外能量密度的研究。

    2、可通过将电解液注入电极组件中来制造这种可再充电锂电池,该电极组件包括:包括能够嵌入/脱嵌锂离子的正电极活性物质的正电极和包括能够嵌入/脱嵌锂离子的负电极活性物质的负电极。

    3、最近,可再充电锂电池的一个发展方向是改善高温特性。一般而言,可再充电锂电池可具有在高温下电阻增加和/或点燃和/或爆炸的问题。例如,在通过将几个可再充电锂电池单体组装而制造的模组和/或电池组中,如果一个可再充电锂电池单体开始点燃和/或爆炸,则热量依次传递至相邻的可再充电锂电池单体,导致整个模组和/或电池组的点燃和/或爆炸。


    技术实现思路

    1、根据一些实施方式的可再充电锂电池旨在抑制或减少对应的可再充电锂电池单体在高温下的点燃和/或爆炸,并且即使在相邻的可再充电锂电池单体中开始点燃和/或爆炸,也防止或减少对应的可再充电锂电池单体的温度升高。

    2、一些实施方式提供了用于可再充电锂电池的电解液,其包括:非水有机溶剂;锂盐;由化学式1表示的第一添加剂;和由化学式2表示的第二添加剂:

    3、化学式1

    4、

    5、其中,在化学式1中,l1~l3各自独立地为单键或者取代的或未取代的c1~c10亚烷基;r1~r3各自独立地为氢原子、氰基(-cn)、二氟亚磷酸基(-opf2)、取代的或未取代的c1~c10烷基、取代的或未取代的c2~c10烯基、取代的或未取代的c3~c10环烷基、取代的或未取代的c3~c10环烯基、取代的或未取代的c2~c10炔基、取代的或未取代的c3~c10环炔基或者取代的或未取代的c6~c20芳基;条件是选自r1~r3中的至少一个为氰基(-cn);

    6、化学式2

    7、

    8、其中,在化学式2中,r20为氢原子、卤原子、取代的或未取代的c1~c10烷基、乙烯基、取代的或未取代的c6~c10芳基或者取代的或未取代的包括n、o、s或p杂原子的c2~c10杂芳基;r21为卤原子、取代的或未取代的c1~c10烷基、乙烯基、取代的或未取代的c6~c10芳基或者取代的或未取代的包括n、o、s或p杂原子的c2~c10杂芳基;l20为单键或者取代的或未取代的c1~c10亚烷基;a为选自1~100的整数;并且b为选自0~5的整数。

    9、在化学式1中,r1~r3中的至少两个可为氰基(-cn)。

    10、由化学式1表示的第一添加剂可由化学式1-1或化学式1-2表示:

    11、化学式1-1

    12、

    13、化学式1-2

    14、

    15、在化学式1-1和化学式1-2中,l1为取代的或未取代的c1~c10亚烷基;l2为单键或者取代的或未取代的c1~c10亚烷基;并且l3为取代的或未取代的c1~c10亚烷基。

    16、第一添加剂可为选自下述化合物中的任何一种:

    17、化学式1-1-1

    18、

    19、化学式1-2-1

    20、

    21、在化学式2中,r20和r21可各自独立地为取代的或未取代的c1~c10烷基。

    22、在化学式2中,l20可为取代的或未取代的c1~c10亚烷基。

    23、由化学式2表示的第二添加剂可由化学式2-1表示:

    24、化学式2-1

    25、

    26、其中,在化学式2-1中,

    27、a为选自1~100的整数。

    28、第二添加剂的重均分子量可为约5,000g/mol~约1,000,000g/mol。

    29、第一添加剂与第二添加剂的重量比可为约1:2~约1:20。

    30、基于电解液的总量,包括的第一添加剂的量可为约0.10wt%~约5.00wt%。

    31、基于电解液的总量,包括的第二添加剂的量可为约1.00wt%~约15.00wt%。

    32、一些实施方式提供了可再充电锂电池,其包括:包括正电极活性物质的正电极;包括负电极活性物质的负电极;和电解液。

    33、正电极活性物质可由化学式a1表示:

    34、化学式a1

    35、lixm1ym2zm31-y-zo2±axa,

    36、其中,在化学式a1中,

    37、0.5≤x≤1.8,0≤a≤0.1,0<y≤1,0≤z≤1,0<y+z≤1,

    38、m1、m2和m3各自独立地为选自ni、co、mn、al、b、ba、ca、ce、cr、fe、mo、nb、si、sr、mg、ti、v、w、zr和la中的一种或多种元素,并且

    39、x为选自f、s、p和cl中的一种或多种元素。

    40、可再充电锂电池可进一步包括在正电极和负电极之间并且由电解液浸渍的隔膜。

    41、通过将两种添加剂组合,根据一些实施方式的可再充电锂电池可抑制或减少对应的可再充电锂电池单体在高温下的点燃和/或爆炸,并且即使在相邻的可再充电锂电池单体中开始点燃和/或爆炸,也可防止或减少对应的可再充电锂电池单体的温度升高。



    技术特征:

    1.一种用于可再充电锂电池的电解液,包括:

    2.根据权利要求1所述的电解液,其中

    3.根据权利要求1所述的电解液,其中

    4.根据权利要求1所述的电解液,其中

    5.根据权利要求1所述的电解液,其中

    6.根据权利要求1所述的电解液,其中

    7.根据权利要求1所述的电解液,其中

    8.根据权利要求1所述的电解液,其中

    9.根据权利要求1所述的电解液,其中

    10.根据权利要求1所述的电解液,其中

    11.根据权利要求1所述的电解液,其中

    12.一种可再充电锂电池,包括:

    13.根据权利要求12所述的可再充电锂电池,其中

    14.根据权利要求12所述的可再充电锂电池,其中


    技术总结
    本公开涉及用于可再充电锂电池的电解液和包括其的可再充电锂电池。一些实施方式提供了用于可再充电锂电池的电解液添加剂,其包括由化学式1表示的第一添加剂;和由化学式2表示的第二添加剂:化学式1化学式2

    技术研发人员:车始英,李太珍,姜仁雅,郑壹心
    受保护的技术使用者:三星SDI株式会社
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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