、碳酸丙締脂（PC)和碳酸了締醋炬C)。代表性的醋类溶剂包括丙酸脂、了 酸醋和醋酸醋，醋酸醋例如醋酸甲醋、醋酸己醋和醋酸丙醋。示例性的離类溶剂包括四氨快 喃和2-甲基四氨快喃，示例性的酬类溶剂包括环己酬和聚甲基己締基酬。
[0026] 当将直链碳酸醋化合物和环状碳酸醋化合物混合时，能够提供具有高介电常数和 低粘度的有机溶剂。环状碳酸醋化合物和直链碳酸醋化合物可例如大约1:1到大约 1:9的体积比混合在一起。直链碳酸醋化合物和环状碳酸醋化合物的混合有机溶剂的示例 包括含有预定比例的碳酸己締醋和碳酸甲己醋的混合物。在某些实施方式中，可W加入一 种或多种面代的碳酸醋化合物来进一步增强电解质的性能。例如，面代的碳酸醋化合物可 W是氣代碳酸己締醋（FEC)。除了其它组分之外，可W含有平衡量的非水性溶剂。在代表性 实施方式中，可W含有占电解质总重量的从大约Iwt%到大约90wt%的有机溶剂。
[0027] 在电池电解质中使用的裡盐的非限制性示例包括LiPF6、LiBF4、LiSbF6、LiAsF6、 LiC104、LiCF3S03、LiC4F9S03、LiSbF6、LiA104、LiAlC14、LiCl、Lil 及它们的组合。在一种 实施方式中，11口。6、^8。4、^43。6、^(：104，〔。3503^及它们的组合可^被使用。由于在碳 酸醋溶剂中具有稳定的质量和高的离子电导率，LiPF6是尤其优选的。典型的裡盐浓度范 围从大约0. 1到大约2. 0M。
[002引示例性的横酸内醋添加剂包括式1所代表的那些：
[0029]
【主权项】
1. 一种电化学电池单元，包括： 正电极，其包括稳定化的锂金属氧化物材料，该锂金属氧化物材料包括一种或多种过 渡金属离子；和 电解质，其由包括溶剂、锂盐和磺酸内酯的配料形成；以及 负电极。
2. 根据权利要求1所述的电化学电池单元，其中，稳定化的锂金属氧化物材料在初始 放电阶段以式xLiM02 · (l-x)Li2M'03表示，其中0〈χ〈1，Μ是具有平均氧化态为三并且至少 一种离子是Mn的一种或多种离子，M'是具有氧化态是四并选自Mn，Ti和Zr的一种或多种 离子。
3. 根据权利要求1所述的电化学电池单元，其中，稳定化的锂金属氧化物材料在初始 放电阶段以式xLiM02 · (l-x)Li2M'03表示，其中0〈χ〈1，Μ是具有平均氧化态为三并且至少 一种离子是Ni的一种或多种离子，M'是具有平均氧化态是四并且至少一种离子是Mn的一 种或多种离子。
4. 根据权利要求1所述的电化学电池单元，其中，磺酸内酯以式1表示：
其中，R1、R2和R3中的每一个都独立选自由氢、卤素、具有1-3个碳原子的烷基和具有 1-3个碳原子的卤代烷基所组成的组。
5. 根据权利要求1所述的电化学电池单元，其中，磺酸内酯选自：1，3-丙磺酸内酯、 1- 甲基-1，3-丙磺酸内酯、2-甲基-1，3-丙磺酸内酯，3-甲基-1，3-丙磺酸内酯，1-乙 基-1，3-丙磺酸内酯，2-乙基-1，3-丙磺酸内酯，3-乙基-1，3-丙磺酸内酯、1，2-二甲 基-1，3-丙磺酸内酯、1，3-二甲基-1，3-丙磺酸内酯、2, 3-二甲基-1，3-丙磺酸内酯、1-甲 基-2-乙基-1，3-丙磺酸内酯、1-甲基-3-乙基-1，3-丙磺酸内酯、2-甲基-3-乙基-1， 3_丙磺酸内酯、1-乙基-2-甲基-1，3-丙磺酸内酯、1-乙基-3-甲基-1，3-丙磺酸内酯、 2- 乙基-3-甲基-1，3-丙磺酸内酯、1-氟甲基-1，3-丙磺酸内酯、2-氟甲基-1，3-丙磺酸 内酯、3-氟甲基-1，3-丙磺酸内酯、1-三氟甲基-1，3-丙磺酸内酯、2-三氟甲基-1，3-丙 磺酸内酯、3-三氟甲基-1，3-丙磺酸内酯、1-氟-1，3-丙磺酸内酯、2-氟-1，3-丙磺酸内 醋、3-氟-1，3-丙磺酸内醋、1，2-二氟-1，3-丙磺酸内醋、1，3-二氟-1，3-丙磺酸内醋、2， 3- 二氟-1，3-丙磺酸内酯，以及它们的组合所组成的组。
6. 根据权利要求1所述的电化学电池单元，其中，磺酸内酯为1，3-丙磺酸内酯。
7. 根据权利要求1所述的电化学电池单元，其中，电解质的磺酸内酯浓度占电解质总 重量从0. 05wt %到大约2wt %。
8. 根据权利要求1所述的电化学电池单元，其中，溶剂选自由碳酸二甲酯、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 酯及其它们的组合所组成的组。
9. 根据权利要求1所述的电化学电池单元，其中，溶剂包括碳酸乙烯酯和碳酸甲乙酯。
10. 根据权利要求1所述的电化学电池单元，其中，锂盐选自由LiPF6、LiBF4、LiSbF6、 LiAsF6、LiC104、LiCF3S03、LiC4F9S03、LiSbF6、LiA104、LiAlC14、LiCl、LiI 及它们的组合 所组成的组。
11. 根据权利要求1所述的电化学电池单元，其中，锂盐是LiPF6。
12. 根据权利要求1所述的电化学电池单元，电解质配料还包括高温性能添加剂。
13. 根据权利要求1所述的电化学电池单元，电解质配料还包括双（三氟甲磺基）酰亚 胺。
14. 一种电化学电池单元，包括： 电极，其包括以式LiM02表不的材料，其中M包含一种或多种过渡金属离子；和 电解质，其由包括溶剂、锂盐和磺酸内酯的配料所形成；以及 负电极。
15. 根据权利要求14所述的电化学电池单元，其中，M包含具有平均氧化态为三并且至 少一种离子是Mn的一种或多种离子。
16. 根据权利要求14所述的电化学电池单元，其中，以式LiM02表示的材料是LiMn02。
17. 根据权利要求14所述的电化学电池单元，其中，磺酸内酯以式1表示：
其中，R1、R2和R3中的每一个都独立选自由氢、卤素、具有1-3个碳原子的烷基和具有 1-3个碳原子的卤代烷基所组成的组。
18. 根据权利要求14所述的电化学电池单元，其中，磺酸内酯选自：1，3-丙磺酸内酯、 1- 甲基-1，3-丙磺酸内酯、2-甲基-1，3-丙磺酸内酯，3-甲基-1，3-丙磺酸内酯，1-乙 基-1，3-丙磺酸内酯，2-乙基-1，3-丙磺酸内酯，3-乙基-1，3-丙磺酸内酯、1，2-二甲 基-1，3-丙磺酸内酯、1，3-二甲基-1，3-丙磺酸内酯、2, 3-二甲基-1，3-丙磺酸内酯、1-甲 基-2-乙基-1，3-丙磺酸内酯、1-甲基-3-乙基-1，3-丙磺酸内酯、2-甲基-3-乙基-1， 3_丙磺酸内酯、1-乙基-2-甲基-1，3-丙磺酸内酯、1-乙基-3-甲基-1，3-丙磺酸内酯、 2- 乙基-3-甲基-1，3-丙磺酸内酯、1-氟甲基-1，3-丙磺酸内酯、2-氟甲基-1，3-丙磺酸 内酯、3-氟甲基-1，3-丙磺酸内酯、1-三氟甲基-1，3-丙磺酸内酯、2-三氟甲基-1，3-丙 磺酸内酯、3-三氟甲基-1，3-丙磺酸内酯、1-氟-1，3-丙磺酸内酯、2-氟-1，3-丙磺酸内 醋、3-氟-1，3-丙磺酸内醋、1，2-二氟-1，3-丙磺酸内醋、1，3-二氟-1，3-丙磺酸内醋、2， 3- 二氟-1，3-丙磺酸内酯以及它们的组合所组成的组。
19. 根据权利要求14所述的电化学电池单元，其中，磺酸内酯为1，3-丙磺酸内酯。
20. 根据权利要求14所述的电化学电池单元，其中，电解质的磺酸内酯浓度占电解质 总重量从0. 05wt %到大约2wt %。
21. 根据权利要求14所述的电化学电池单元，其中，溶剂选自由碳酸二甲醋、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 酯及它们的组合所组成的组。
22. 根据权利要求14所述的电化学电池单元，其中，溶剂包括碳酸乙烯酯和碳酸甲乙 酯。
23. 根据权利要求14所述的电化学电池单元，其中，锂盐选自由LiPF6、LiBF4、LiSbF6、 LiAsF6、LiC104、LiCF3S03、LiC4F9S03、LiSbF6、LiA104、LiAlC14、LiCl、LiI 及它们的组合 所组成的组。
24. 根据权利要求14所述的电化学电池单元，其中锂盐是LiPF6。
25. 根据权利要求14所述的电化学电池单元，其中，电解质配料还包括高温性能添加 剂。
26. 根据权利要求14所述的电化学电池单元，其中电解质配料还包括双（三氟甲磺 基）酰亚胺。
27. -种包括权利要求1或14所述的电化学电池单元的交通工具。
28. -种包括权利要求1或14所述的电化学电池单元的车用电池。
【专利摘要】提供具有正电极、负电极和电解质的电化学电池单元。正电极包括稳定化的锂金属氧化物材料，锂金属氧化物材料包括一种或多种过渡金属离子。电解质是通过混合包括溶剂、锂盐和磺酸内酯的配料而制得的。
【IPC分类】H01M4-525, H01M10-0567, H01M4-505, H01M10-0525
【公开号】CN104662716
【申请号】CN201380030005
【发明人】彼得·B.·哈拉克, 江俊伟, 克里斯多夫·费尔
【申请人】约翰逊控制技术公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2013年6月6日
【公告号】EP2859604A1, US20130337342, WO2013184881A1