体实施方式】
[0072] 〈实施例1>
[0073] 将86重量％的LiFePO4作为正极活性材料、8重量％的Super-P作为导电材料和 6重量％的PVdF作为粘合剂添加到NMP中，以制备正极混合物浆料。将得到的正极混合物 浆料在铝箔的一面上涂布、干燥和压制以制备正极。
[0074] 将93. 5重量％的软碳作为负极活性材料、2重量％的Super-P作为导电材料、3重 量％的SBR作为粘合剂、和1. 5重量％增稠剂添加到作为溶剂的H2O中，以制备负极混合物 浆料。将得到的负极混合物浆料在铜箔的一面上涂布、干燥和压制，以制备负极。
[0075] 使用Celgard?作为隔膜层压所述正极和负极，以制造电极组件。随后，向溶剂中 添加包含IM LiPFdt为锂盐的锂非水电解液以制造锂二次电池，所述溶剂包含以20:25:55 的体积比混合的碳酸亚乙酯、二甲氧基乙烷和二甘醇二甲醚。
[0076] 〈实施例2>
[0077] 以与实施例1中相同的方式制造锂二次电池，不同之处在于向溶剂中添加含有IM LiPF 6作为锂盐的锂非水电解液，所述溶剂包含以20:35:45的体积比混合的碳酸亚乙酯、二 甲氧基乙烷和二甘醇二甲醚。
[0078] 〈比较例1>
[0079] 以与实施例1中相同的方式制造锂二次电池，不同之处在于向溶剂中添加含有IM LiPF 6作为锂盐的锂非水电解液，所述溶剂包含以20:40:40的体积比混合的碳酸亚乙酯、碳 酸二甲酯和碳酸甲乙酯。
[0080] 〈比较例2>
[0081] 以与实施例1中相同的方式制造锂二次电池，不同之处在于向溶剂中添加含有IM LiPF 6作为锂盐的锂非水电解液，所述溶剂包含以20:65:15的体积比混合的碳酸亚乙酯、二 甲氧基乙烷和二甘醇二甲醚。
[0082] 〈比较例3>
[0083] 以与实施例1中相同的方式制造锂二次电池，不同之处在于向溶剂中添加含有IM LiPF 6作为锂盐的锂非水电解液，所述溶剂包含以20:75:5的体积比混合的碳酸亚乙酯、二 甲氧基乙烷和二甘醇二甲醚。
[0084] 〈实验例1>
[0085] 为了测量根据实施例1和比较例1制造的锂二次电池的寿命特性，在45°C室中从 100% SOC至0% SOC进行400次的IC充电和5C放电的循环，然后测量IC容量。结果概括 在图2中。如图2所示，可证实当与包含现有碳酸酯基溶剂的电池相比较时，包含所述含有 二甘醇二甲醚的电解液的电池表现出优异的寿命特性。
[0086] 〈实验例2>
[0087] 为了测量实施例1和2以及比较例2和3的寿命特性，以与实验例1中相同的方 式测量IC容量。结果示于图3中。
[0088] 如图3所示，可证实其中以40%以下的量使用二甘醇二甲醚的电池表现出优异的 寿命特性。
[0089] 工业应用性
[0090] 如上所述，因为根据本发明的二次电池包含含有预定量的甘醇二醚基溶剂和醚基 溶剂的电解液，可以改善离子传导性并因此可以表现出优异的室温和低温输出特性。
[0091] 当所述电解液与具有橄榄石晶体结构的锂铁磷酸化物和非晶质碳一起使用时，电 池的内电阻降低。因此，所述电池的倍率特性和输出特性进一步改善，从而所述电池可适合 用于混合动力车辆。
【主权项】
1. 一种锂二次电池用电解液，其包含锂盐和非水溶剂，其中所述非水溶剂包含醚基溶 剂和甘醇二醚基溶剂，并且基于所述非水溶剂的总体积，所述醚基溶剂对所述甘醇二醚基 溶剂的比是20:80至60:40。
2. 根据权利要求1所述的锂二次电池用电解液，其中所述甘醇二醚基溶剂是选 自如下的至少一种：乙二醇二甲醚（CH3OCH2CH2OCh3 :单甘醇二甲醚），二乙二醇二甲醚 (CH3(OCH2CH2)2OCH3:二甘醇二甲醚），二乙二醇二乙醚（C2H5(0CH2CH2)20C2H5)，三乙二醇二甲 醚（CH3(OCH2CH2)3OCh3),和三乙二醇二乙醚（C2H5(OCH2CH2)3OC2H5)。
3. 根据权利要求1所述的锂二次电池用电解液，其中所述醚基溶剂是选自四氢呋喃、 2-甲基四氢呋喃、二甲醚和二丁醚中的至少一种。
4. 根据权利要求1所述的锂二次电池用电解液，其中所述甘醇二醚基溶剂是二乙二醇 二甲醚（CH3(OCH2CH2)20〇13:二甘醇二甲醚）。
5. 根据权利要求1所述的锂二次电池用电解液，其中基于所述非水溶剂的总体积，所 述醚基溶剂对所述甘醇二醚基溶剂的比是25:75至65:45。
6. 根据权利要求1所述的锂二次电池用电解液，其中所述电解液还包含碳酸酯基溶 剂。
7. 根据权利要求6所述的锂二次电池用电解液，其中基于所述电解液的总重量，所述 甘醇二醚基溶剂与所述醚基溶剂的混合物的体积（A)对所述碳酸酯基溶剂的体积（B)的比 是 15:85 至 85:15。
8. 根据权利要求6所述的锂二次电池用电解液，其中所述碳酸酯基溶剂是环状碳酸 酯，所述环状碳酸酯是碳酸亚乙酯（EC)、碳酸亚丙酯（PC)、碳酸1，2-亚丁酯、碳酸2, 3-亚 丁酯、碳酸1，2-亚戊酯、和碳酸2, 3-亚戊酯中的至少一种。
9. 根据权利要求8所述的锂二次电池用电解液，其中所述碳酸酯基溶剂还包含线性碳 酸酯，所述线性碳酸酯是如下的至少一种：碳酸二甲酯（DMC)、碳酸二乙酯（DEC)、碳酸二丙 酯（DPC)、碳酸甲乙酯（EMC)、碳酸甲丙酯（MPC)和碳酸乙丙酯（EPC)，并且所述环状碳酸酯 和所述线性碳酸酯以1:4至4:1的体积比混合。
10. 根据权利要求1所述的锂二次电池用电解液，其中所述锂盐是选自如下的至少一 种：LiCl，LiBr，Lil，LiC104,LiBF4,LiB1(lCl1(l，LiPF6,LiCF3SO3,LiCF3CO2,LiAsF6,LiSbF6, LiPF6,LiAlCl4,CH3SO3Li，CF3SO3Li，（CF3SO2) 2NLi，氯硼烷锂，四苯基硼酸锂和亚氨基锂，并且 所述锂盐在所述电解液中的浓度是0. 5M至3M。
11. 一种锂二次电池，其包含根据权利要求1所述的锂二次电池用电解液。
12. 根据权利要求11所述的锂二次电池，其中所述锂二次电池包含： 正极，所述正极包含根据下式1的锂金属磷酸化物作为正极活性材料；和 负极，所述负极包含非晶质碳作为负极活性材料， Li1+aM(P04_b)Xb (1) 其中M是选自II至XII族金属中的至少一种，X是选自F、S和N中的至少一 种，-0? 5彡a彡+0? 5,和0彡b彡0? 1〇
13. 根据权利要求12所述的锂二次电池，其中所述锂金属磷酸化物是具有根据下式2 的橄榄石晶体结构的锂铁磷酸化物： Li1+aFei_xM'x (P04_b)Xb (2) 其中M' 是选自六1、]\%、附、(：〇、]\111、11、6&、(：11、￥、恥、21'、〇6、111、211、和￥中的至少一种， X是选自F、S和N中的至少一种，并且 -0? 5 彡a彡 +0? 5,0 彡X彡 0? 5,和O彡b彡 0? 1〇
14. 根据权利要求13所述的锂二次电池，其中所述具有橄榄石晶体结构的锂铁磷酸化 物是LiFeP04。
15. 根据权利要求14所述的锂二次电池，其中所述具有橄榄石晶体结构的锂铁磷酸化 物涂布有导电碳。
16. 根据权利要求12所述的锂二次电池，其中所述非晶质碳是硬碳和/或软碳。
17. -种电池模块，其包含根据权利要求11所述的锂二次电池作为单元电池。
18. -种电池组，其包含根据权利要求17所述的电池模块。
19. 一种装置，其包含根据权利要求18所述的电池组。
20. 根据权利要求19所述的装置，其中所述装置是混合动力车辆、插电式混合动力车 辆或储能系统。
【专利摘要】本发明涉及锂二次电池用电解液和包含其的二次电池，所述电解液包含锂盐和非水溶剂，其中所述非水溶剂包含醚基溶剂和甘醇二醚基溶剂，其中相对于所述非水溶剂总体积，所述醚基溶剂:所述甘醇二醚基溶剂是20:80至60:40。
【IPC分类】H01M4-583, H01M10-0569, H01M4-58, H01M10-0568
【公开号】CN104781978
【申请号】CN201380056906
【发明人】崔宁根, 郑钟模, 蔡宗铉, 李哲行, 郑根昌, 尹柔琳, 崔溁哲, 尹胜哉
【申请人】株式会社Lg 化学
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2013年11月22日
【公告号】WO2014081252A1