用于非水电解质的添加剂以及使用所述添加剂的二次电池的制作方法

专利名称：用于非水电解质的添加剂以及使用所述添加剂的二次电池的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种非水电解质以及一种使用所述非水电解质的二次电池，更具体地涉及一种包括能提高电池的过充电安全性而不降低电池性能的化合物的非水电解质，以及一种使用所述非水电解质的二次电池。
背景技术：
近来，人们对于能量储存技术的兴趣日益增加。电化学设备作为能量来源已被广泛地用于便携式电话、可携式摄像机、笔记本电脑、
PC机和电动车中，引起深入的研发。在此方面，电化学设备是引起重
大兴趣的主题。尤其是，可充电二次电池的发展已成为关注的焦点。近来，为了提高电池的容量密度及其比能量，已对电极和具有新颖设计的电池进行了研发。
在目前使用的二次电池中，与使用水性电解质的常规电池(诸如
Ni-MH电池、Ni-Cd电池和H2S04-Pb电池)相比，于20世纪90年代
初期开发的锂二次电池具有更高的驱动电压和能量密度，因而成为二次电池领域中关注的中心。
这种二次电池可包括阴极、阳极、多孔隔板以及非水电解质。通常，二次电池包括使用含碳材料的阳极以及使用锂金属氧化物的阴极，并具有大约3. 6至3. 7V的平均放电电压，和0至4. 2V的充电/放电电压。然而，在所述锂二次电池中，由于使用非水电解质，可能会发生诸如着火、爆炸等的安全问题，并且这种问题可能会随着电池容量密度的增加而更加严重。
尤其是，非水电解质二次电池的连续充电或过充电会严重降低电池的安全性，此处，可能导致该问题的一个原因之一是因阴极结构破坏而产生的热量。作用原理如下阴极活性材料，诸如能够吸收和释放锂和/或锂离子的含锂金属氧化物，由于在过充电时释放大量锂而被变形为热不稳定结构。在电池的过充电状态下，当电池温度由于外部
4物理冲击、诸如高温暴露等而达到临界温度时，结构不稳定的阴极活性材料会释放氧，并且电解质溶剂会发生放热分解反应。由这种放热反应引起的燃烧可能会因为阴极释放的氧而加速并以链状方式进行，从而导致电池的着火和爆炸现象，这些都是由于热逸散造成的。因此，需要对控制电池的这种着火或爆炸进行研究，并且已提出了用于解决这些问题的多种方法。
第一种方法是使用能够进行氧化还原往复反应(redox shuttlereaction)的化合物、诸如氯苯曱醚等作为电解质添加剂以消耗过充
电电流。然而，该方法的缺点在于，其在高充电电流下的效果不明显。第二种方法是通过控制过充电时的气体生成机械地断开电流。作
为代表性实例，向电池引入诸如CID (电流中断设备)-反向(CID-reverse)等安全装置。具体而言，当电池的内压由于过充电时电池内生成气体而增加时，CID —反向会在热逸散导致着火和破裂之前断开流经电池的电流以及附加电流。此处，在热逸散导致着火和破裂之前，CID短路需要通过增加电池的内压而运行。
因此，通常将一种能够直接增加电池内压的材料、诸如环己基苯(其是一种能够在过充电电压下通过化学反应产生气体的化合物)添加至电解质。然而，使用诸如环己基苯(CHB)等烷基苯衍生物可造成的问题是，在周期重复或连续充电之后，电池性能会降低。此外，这种电解质添加剂需为一种能够在所需的过充电电压下通过氧化产生大量气体的化合物，但是适合于该目的的化合物非常有限。
公开内容技术问题
发明人已发现，当使用能在高于阴极正常驱动电压的电压下通过氧化产生热量的化合物作为电解质添加剂时，化合物的氧化热能使电解质组分分解或者蒸发，从而导致气体生成。此外，发明人发现，在这种情况下，可以不使用作为电解质添加剂的能在过充电电压下直接通过氧化产生气体的内压增加材料，而运行电池的安全装置，从而提高二次电池在过充电时的安全性。
本发明即基于上述发现。技术方案
根据本发明的一方面，提供了一种用于二次电池的电解质，所述
电解质包括(a) —种电解质盐；(b) —种电解质溶剂；以及(c) 一种能在高于阴极驱动电压的电压下通过氧化产生热量的化合物，其中所述化合物可通过氧化热使电解质组分分解或蒸发，从而导致气体生成。
此外，本发明还提供了一种用于电池的内压增加促进剂，所述促进剂包括一种能在高于阴极驱动电压的电压下氧化的化合物，其中氧化时产生的热量在可使电解质组分分解或蒸发的范围内，从而产生气体。


图1是示出根据实施例1在过充电时电池的表面温度和电压的图
表；
图2是根据实施例2的循环伏安图3是示出实施例3的电池的循环寿命特征的图表。
具体实施例方式
在本发明中，特征性地使用一种能在高于阴极驱动电压的电压下通过氧化产生热量的化合物作为电解质添加剂，从而提高电池的过充电安全性。
更具体而言，在本发明中，在过充电时，所述化合物的氧化热可使电解质组分分解或蒸发，从而导致气体生成。由此，可运行电池的安全装置。下文将详细地描述本发明。
通常，作为一种确保二次电池的过充电安全性的方法，可对二次电池使用一种安全装置，所述安全装置用于在电池的内压增加时，断开或释放流经电池的电流。此处，为了使该安全装置在所需的过充电时刻运行，需要充分地增加内压。
同时，电池的内部温度通常随充电/放电而增加。此处，当温度增加时，电池的常规电解质组分、特别是电解质溶剂可在高于某一特定
6值的温度下分解或蒸发，从而产生气体。这种气体生成会增加电池的
内压，从而运行诸如CID等安全装置。然而，通常，电池的这种内部 温度的增加是一种自发现象，很难人工控制。换言之，当电池内部温 度的增加程度不明显时，所产生的气体量不足以在所需的过充电时刻 运行安全装置。因此，电池可能由于其他原因爆炸和/或破裂。
因此，作为一种在过充电时直接增加电池的内压的方法，通常将 使用能在高于阴极的驱动电压的电压下直接通过氧化产生气体的化合 物(下文称为"直接内压增加材料")作为电解质添加剂。然而，当这 种直接内压增加材料不能在氧化过程中产生足够量的气体时，安全设 备不会如上所述在合适的时刻运行。因而，可能将会发生电池的着火 和/或破裂。此外，当降低安全装置的运行电压以解决该问题时，安全 装置可能会由于电池正常运行中稍微增加的内压而运行，从而使电池 无法再使用。因此，直接内压增加材料需要一种如下的化合物，该化 合物可在所需的过充电电压下通过氧化瞬间产生大量气体，从而可充 分地增加电池的内压。然而，适合于所述需求的化合物非常有限。
因此，本发明使用一种如下的化合物作为电解质添加剂代替上述 的直接内压增加材料，所述化合物能够在高于阴极驱动电压的电压下 氧化，并且通过氧化产生的热量在可使电解质组分分解或蒸发的范围 内(在下文中，将这种化合物称为"本发明的电解质添加剂")。
本发明的电解质添加剂具有高于阴极驱动电压的氧化电势，从而 可在二次电池的过充电电压下被氧化。氧化产生的热量使电池的内部 温度增加，并通过使上述电解质组分、特别是电解质溶剂分解或蒸发 而导致气体生成，从而增加电池的内压。因此，在本发明中，电池的 温度和/或内压可在所需的过充电时刻增加，从而运行电池的安全装 置。因此，可防止电池的着火或破裂。
例如，对于使用含碳溶剂和本发明的电解质添加剂作为电解质组 分的二次电池而言，本发明的电解质添加剂能在过充电电压(例如 4. 7V)下被氧化，并且通过氧化热使含碳溶剂分解或蒸发，从而产生 诸如002、 CH4等气体。因此， 一旦过充电，电池内的压力就会增加， 进而运行诸如CID、通风孔等安全装置，从而确保电池的安全性。
本发明的电解质添加剂是一种氧化激发电势(oxidation
7initiation potential)高于电池所用的阴极的驱动电压的4匕合物。 对于所述电解质添加剂没有特别限制，只要其是一种能产生等于或多 于可使电池的常规电解质组分分解或蒸发(相转化)的热量的化合物 即可。此外，所产生的热量优选小于可破坏阴极活性材料的结构的范 围，因为当阴极活性材料的结构由于化合物的氧化热引起的电池内部 温度的过度增加而破坏时，阴极活性材料释放的氧可能会导致电池着 火或爆炸。
产生的热量的所需量可通过以下计算电池内的热容量、电池内 的热梯度、电池内流入/流出的热量，以及需要运行安全装置的过充电 时刻的电池内部温度。例如，当电池内的热梯度不存在或者可忽略不 计时，产生的热量可通过以下式1计算
<formula>formula see original document page 8</formula>
式l中，CM表示电池内的热容量；T表示需要运行安全装置的过 充电时刻的电池内部温度，其优选在电解质组分的分解/蒸发温度至阴 极活性材料的着火温度之间的范围内。
本发明的电解质添加剂优选是一种能进行可逆的氧化还原往复反 应的化合物。所述能进行可逆的氧化还原往复反应的化合物可通过在 氧化或还原反应时捕获电子来消耗电流，并且通常在氧化或还原反应 时产生热量。因此，通过在本发明的过充电电压下在阴极和阳极之间 的移动，所述氧化-还原往复化合物可更加高效地消耗过充电电流，并 且还通过氧化还原往复反应更加快速地产生大量热量，从而提高电池 内的温度增加速率和/或气体生成速率。换言之，当本发明的电解质添 加剂是一种氧化-还原往复化合物时，可使用少量电解质添加剂而实现 充分的温度和/或压力增加效果，并且一旦过充电，温度/压力就可容 易地达到安全装置的运行温度/压力范围。氧化-还原往复化合物的代 表性实例可包括具有苯环骨架的化合物。
同时，对于本发明的电解质添加剂所产生的气体量没有限制，只 要所述量在可使电池内感应压力变化的安全装置运行的范围内即可。 此处，气体主要通过由本发明电解质添加剂的氧化热引起的电解质组 分的分解或蒸发而产生，并且还可通过由温度升高引起的本发明电解质添加剂的相转化或氧化而产生。
对于本发明的电解质添加剂没有特别限制，但是考虑到化合物的
氧化电势、氧化热、氧化时的生热率等，优选1，4-二甲氧基四氟苯和 5， 6， 7， 8-四氟苯并-1， 4-二氧六环其中之一。所述化合物可单独使用或 者结合使用。
考虑到电池的性能和稳定性，可调整上述电解质添加剂的量，并
且例如，可通过下式2计算所述量。如果化合物使用的量过多，电解
质的粘度可能会增加，从而降低锂离子的转移能力。因此，以常规电
池电解质的重量为IOO重量份计，使用的电解质添加剂优选为0. 05至
5的重量份。 [式2]
c
式2中，M表示电解质添加剂的用量；Q表示需要运行安全装置的 过充电时刻分解或蒸发电解质组分所需的热量；C表示每克所用化合 物的氧化热。
使用本发明电解质添加剂的二次电池电解质包括本领域已知的常 规电解质组分，诸如电解质盐、电解质溶剂等。
可用于本发明的电解质盐的实例，包括具有诸如A+B—结构的盐， 其中A+包括一种选自碱金属阳离子的离子，诸如Li+、 Na+和K+,及其 结合，B—包括一种选自阴离子的离子，诸如PF^、 BF4—、 Cl_、 Br—、 I一、 C104-、 AsF6_、 CH3C02—、 CF3S03—、 N (CF3S02) 2一和C (CF2S02) 3_，及其结合。 特别地，优选锂盐。
对于电解质溶剂而言，可使用本领域已知的常规有机溶剂，诸如 环状碳酸酯(cyclic carbonate)和/或直链碳酸酯。电解质溶剂的非 限制性实例包括碳酸丙烯(PC )、碳酸乙烯(EC )、碳酸亚乙烯酯(VC )、 碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二曱酯(DMC)、碳酸二丙酯(DPC)、 二曱亚 砜、乙腈、二曱氧基乙烷、二乙氧基乙烷、四氢呋喃、N-甲基-2-吡咯 烷酮(NMP)、碳酸甲乙酯(EMC)、 Y-丁内酯(GBL)、氟代碳酸乙烯酯 (FEC)、甲酸曱酯、曱酸乙酯、曱酸丙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸 丙酯、乙酸戊酯、丙酸曱酯、丙酸乙酯、丙酸丁酯，及其面代衍生物。 上述各种溶剂可单独使用或者结合使用。
9此外，本发明还提供了一种二次电池，包括(a)—个阴极；(b) 一个阳极；以及(c) 一种本发明的电解质添加剂，优选地可进一步包 括(d) —个隔板。
对于二次电池而言，优选锂二次电池，诸如金属锂二次电池、锂 离子二次电池、聚合物锂二次电池、或者聚合物锂离子二次电池等。
本发明的二次电池可根据本领域已知的常规方法得到。例如，所 述电池可通过在阳极和阴极之间插入隔板并向其中注入本发明所制备 的电解质而获得。
对于施用于本发明二次电池中的电极没有特别限制，并可制备为 以下结构其中阴极活性材料或阳极活性材料通过本领域公知的方法 粘附至集电器。对于可用于本发明的阴极活性材料而言，可使用常规 二次电池的阴极所使用的常规阴极活性材料。阴极活性材料的非限制 性实例可包括锂过渡金属复合氧化物，诸如LiMx0y (M-Co、 Ni、 Mn、 CoaNibMne)(例如，锂锰复合氧化物，诸如LiMn204;锂镍氧化物，诸 如LiNi02;锂钴氧化物，诸如LiCo02;其中锰、镍和钴^皮过渡金属代 替的氧化物；含锂的钒氧化物等)，氧族化合物(例如，二氧化锰、二 硫化钛、二硫化钼等)等。优选地，所述阴极活性材料可选自以下材 料LiCo02、 LiNi02、 LiMn02、 LiMn204、 Li (NiaCobMnc) 02 (0 < a < 1 ， 0 < b < 1 , 0 < c < 1 , a+b+c=l) 、 LiNii國YCoy02 、 LiCouMiiYOz 、 LiNiLYMriY02(此处，(KY<1)、 Li (NiaCobMnc) 04 (0 < a < 2， 0<b<2, 0<c<2， a+b+c=2) 、 LiMn2.zNiz04、 LiMn2_zCoz04 (此处，0 < Z < 2)、 LiCoP04、 LiFeP04、及其混合物等。阴极集电器的非限制性实例可包 括由铝、镍、或其结合物所制成的箔片。
对于可用于本发明的阳极活性材料而言，可使用常规二次电池的 阳极所使用的常规阳极活性材料。阳极活性材料的非限制性实例可包 括锂吸收材料，诸如锂金属、锂合金、碳、石油焦炭、活性炭、石墨、 石墨化碳、其它碳材料等。阳极集电器的非限制实例可包括由铜、金、 镍、铜合金、或其结合制成的箔片。
可用于本发明的隔板不限于任何特定隔板，而可使用多孔隔板， 所述多孔隔板的实例包括多孔的聚丙烯、聚乙烯或者聚烯烃隔板。
对于本发明二次电池的外形没有特别限制。所述二次电池可以是使用罐的圆柱形电池、硬币型电池、棱柱形电池或者袋状电池。
此外，所述二次电池不仅包括充电/放电区为OV至4. 2V的常规电 池，还可包括充电电压最高达4. 35V的高压电池。此外，本发明的电 解质添加剂在电池的正常驱动电压范围内不影响电池性能，因而可有 效地用于电压为4. 35V或更高的高压电池(参见图3)。
此外，二次电池优选包括从如下组中选择的至少一个选自以下的 安全装置(a)用于中断电池充电或者将充电态转变为放电态的第一 安全装置；以及(b)用于在感应到电池内的压力和/或温度变化之后， 将电池内的热量或气体排放到外部的第二安全装置。
可用于本发明的第一安全装置的非限制实施例包括，常规压力传 感设备诸如CID、常规温度传感设备诸如PTC等，它们可单独使用或 者结合使用。所述压力/温度传感设备可集成至一个主体内，或者可包 括(i)压力/温度传感构件；(ii)用于传输从所述压力/温度传感构件 中输送的电流的导线；以及(iii)用于响应通过所述导线传输的电流， 中断设备充电或者将充电态转变为放电态的构件。
此处，所述压力/温度传感设备是指一种下述设备，该设备可通过 感应密封设备内的压力/温度变化(压力/温度的增加)，中断电化学设 备充电或使其放电，然后断开或者释放电流，或者将电流排向外部或 者排至控制电路。对于传感设备的种类或形式没有特别限制，只要其 可在特定压力/温度范围内执行上述操作即可。
对于可运行压力/温度传感设备的压力/温度范围没有特别限制， 只要所述范围在电池的常规内压/温度范围之外、并且在不会发生电池 破裂的范围内即可。优选地，所述压力范围在9至13 kg/cn^的范围 内，温度范围在60至801C的范围内。
压力传感设备的实例可包括具有压电性的晶体，这种晶体可通过 感应压力的变化而产生电流。此外，温度传感设备的实例可包括阻抗 随温度变化的陶瓷材料。
此外，对于第二安全装置没有特别限制，只要其能够通过感应设 备内的压力和/或温度的变化，将设备内的热量或气体(例如，可燃气 体)排出即可。第二安全装置的非限制性实例包括减压阀，诸如通风 孔。在包括所述安全装置的二次电池中，第一安全装置和/或第二安全 装置可由于本发明的电解质添加剂产生的氧化热使电池内的温度增
加，和/或由于电解质组分的气体释放压力(blow-off pressure)佳_ 电池的体积膨胀和内压增加而运行。因此，可以预先防止电池的着火 和/或破裂。
此外，本发明提供了一种用于电池的内压增加促进剂。所述内压 增加促进剂包括一种如下的化合物，该化合物能够在高于阴极驱动电 压的电压下氧化，并且通过氧化产生可分解或蒸发电解质组分范围内 的热量，从而产生气体。优选地，化合物的实例包括1，4-二曱氧基四 氟苯、5,6，7,8-四氟苯并-1,4-二氧六环等，所述两种实例可单独使用 或结合使用。
现将详细说明本发明的优选实施方案。然而，以下实施例仅是示 例性的，本发明的范围不限于此。
实施例1
通过以下方法制备电解质以电解质为100重量份为计，向含有 94重量％的FEC、PC和DMC的混合溶剂(体积比FEC: PC: DMC = 2: 1: 7 )、 3重量。/qPRS、 1重量。/。SN和2重量y。PS的1M的LiPF6溶液中，添加 0. 1重量份的5, 6， 7， 8-四氟苯并-1, 4-二氧六环。
根据常规方法使用所制备的电解质、作为阴极的LiCo02、作为阳 极的MAG-E和铝层压件来制造安装有CID的圆柱形二次电池。
实施例2
按照与实施例1中所述相同的方法制备电解质和包含所述电解质 的二次电池，不同的是5， 6， 7， 8-四氟苯并-l， 4-二氧六环的用量为0. 5 重量份，而不是O. l重量份。
实施例3
按照与实施例1中所述相同的方法制备电解质和包含所述电解质 的二次电池，不同的是5，6，7，8-四氟苯并-1,4-二氧六环的用量为3
12重量份，而不是O. l重量份。
比较例1
按照与实施例1中所述的相同的方法制备电解质和包含所述电解
质的二次电池，不同的是所述电解质中不加入5,6，7,8-四氟苯酯 -1,4-二氧己环。
实验例1
当对实施例1和2以及比较例1中获得的各个二次电池以10V和 1C过充电时，观察电池的表面温度、CID短路，以及电池的着火/爆炸 情况。结果示于图1中。
如图1中所示，60分钟后，在由实施例1和2以及比较例1获 得的各个二次电池中，电压按照实施例2 +实施例1 +比较例1的顺序 迅速增加。此处，这种电压的快速增加被认为是由于安装至电池的CID 的运行而导致的。因此，可确定由实施例1和2获得的本发明电池与 由比较例1获得的电池相比可更早地运行CID。
此外，比较例1的电池示出CID运行温度大约是125"C。该温度 远远超出电池的正常运行范围。因此，可确定在比较例1的电池中， 可能在CID运行之前即发生电池的着火或爆炸。然而，实施例1和2 的电池在CID的运行期间显示为大约70至80X:。因此，可确定在实 施例2的电池中，5，6，7，8-四氟苯并-1，4-二氧六环的氧化热使得产生 了足够量气体，所以CID能够在电池着火或爆炸之前运行，从而确保 电池的安全性。
作为参考，在5,6，7，8-四氟苯并-1,4-二氧六环的使用量更大的 实施例2的电池中，可确定的是可以获得更加卓越的安全性，因为内 部温度随时间緩慢增加，并且温度增加的程度不明显。
实验例2
使用Pt电极作为工作电极，Li金属作为参照电极，并且使用由 实施例2和比较例1获得的各电解质实施循环伏安法。结果示于图2 中。此处，电压扫描频率是20mV/s。如图2中所示，比较例1的电解质具有大约5. 0 V的氧化电势， 而本发明的电解质添加剂(5， 6， 7， 8-四氟苯酯-l， 4-二氧己环)具有大 约4. 7V的氧化电势。因此，预期的是本发明的电解质添加剂可比组合 电解质在更低电势被氧化，从而提高电池的安全性。
实验例3
将由实施例2和比较例1获得的各电池在231C下充电/放电100 次。放电容量随充电/放电循环的保持率(％ )绘于图3中。此处，充 电以0. 8C (恒定电流)和4. 35V (恒定电压)进行，放电以0. 5C (恒 定电流)和3. 0V的截止电压进行。
如图3中所示，可确定本发明的电解质添加剂(5，6，7，8-四氟苯 并-l，4-二氧六环)在电池的正常运行范围(23C )内不会导致电池性 能降低，即使用于充电电压最高达4. 35V的高压电池也是如此。
基于实验实例l、 2和3的结果可了解，在电池的正常运行期间， 本发明的电解质添加剂对电池的性能丝毫没有影响，而在电池过充电 时，可通过氧化产生热量并产生大量气体而及早运行电池的安全装置。
工业适用性
在本发明中， 一旦发生过充电，能在高于阴极正常驱动电压的电 压下氧化的化合物会产生热量，可使得电解质组分分解或蒸发，从而 通过氧化热产生气体。因此，可以不使用在过充电电压下直接通过氧 化产生气体的内压增加材料作为电解质添加剂，而运行电池的安全装 置，从而提高二次电池的过充电安全性。
尽管已出于示例目的描述了本发明的多个示例性实施方案，但本 领域技术人员会理解，各种改进方案、添加方案和替换方案都是可能 的，而不偏离所附权利要求所公开的本发明的范围和主旨。
1权利要求
1.一种用于二次电池的电解质，所述电解质包括(a)一种电解质盐；(b)一种电解质溶剂；以及(c)一种在高于阴极驱动电压的电压下通过氧化产生热量的化合物，其中所述化合物可通过氧化热分解或蒸发电解质组分，从而导致气体产生。
2. 权利要求1的电解质，其中由所述化合物(c)的氧化所产生的 热量等于或者大于使所述电解质组分分解或蒸发的范围，并且小于对 阴极活性材料的结构造成破坏的范围。
3. 权利要求1的电解质，其中所述化合物(c)是一种能够进行可 逆的氧化还原往复反应的化合物。
4. 权利要求3的电解质，其中所述能够进行可逆的氧化还原往复 反应的化合物在氧化和还原时都产生热量。
5. 权利要求1的电解质，其中由所述化合物(c)所产生的气体量 在可使电池内感应压力变化的安全设备运行的范围内。
6. 权利要求1的电解质，其中所述化合物(c)选择自1，4-二曱 氧基四氟苯和5, 6， 7， 8-四氟苯并-l， 4-二氧六环。
7. 权利要求1的电解质，其中以所述电解质为100重量份计，所 述化合物(c)的含量在0. 05至5重量份的范围内。
8. —种二次电池，包括一个阴极； 一个阳极；以及权利要求1至 7之一的电解质。
9. 权利要求8的二次电池，其中充电电压最高达4. 35V。
10. 权利要求8的二次电池，其包括选自以下的至少一种(a) — 种用于中断电池的充电或者将充电态转变为放电态的第一安全装置； 以及(b) —种用于在感应到电池内的压力和/或温度变化之后，将电 池内的热量或气体排放到外部的第二安全装置。
11. 权利要求10的二次电池，其中所述第一安全装置包括一种压 力传感设备，和/或一种温度传感设备。
12. 权利要求10的二次电池，其中所述第一安全装置包括 一种压力传感设备；或者(i)一种压力传感构件；(ii)一种用于传输由所述压力传感构件中传送的电流的导线；以及(iii)一种用于响应通过所述导线传输的电 流，中断设备充电或者将所述充电态转变为所述放电态的构件。
13. 权利要求10的二次电池，其中所述第一安全装置包括 一种温度传感设备；或者(i) 一种温度传感构件；(ii) 一种用于传输由所述温度传感构件 传送的电流的导线；以及(m) —种用于响应通过所述导线传输的电流， 中断设备充电或者将所述充电态转变为所述放电态的构件。
14. 权利要求10的二次电池，其中所述第二安全装置包括一种减 压阀。
15. 权利要求10的二次电池，其中所述第一安全装置和/或所述第 二安全装置通过以下方式运行由在高于阴极驱动电压的电压下被氧 化的化合物产生的氧化热引起的电池内的温度增加，和/或由电解质组 分的气体释放压力引起的电池的体积膨胀和电池内的压力增加。
16. 权利要求8的二次电池，其是一种锂二次电池。
17. —种用于电池的内压增加促进剂，所述促进剂包括能够在高于 阴极驱动电压的电压下氧化的化合物，其中通过氧化产生的热量在可 使电解质组分分解或蒸发的范围内，从而产生气体。
18. 权利要求17的内压增加促进剂，其中所述化合物选自1,4-二 曱氧基四氟苯和5， 6， 7， 8-四氟苯并-l， 4-二氧六环。
全文摘要
公开了一种用于二次电池的电解质，以及包括该电解质的二次电池，所述电解质包括一种电解质盐；一种电解质溶剂；以及一种在高于阴极驱动电压的电压下通过氧化产生热量的化合物，其中所述化合物可通过氧化热使电解质组分分解或蒸发，从而导致气体产生。此外，所述化合物包含在一种用于电池的内压增加促进剂中。在过充电时，由于化合物能够在高于阴极驱动电压的电压下氧化而产生热量，可得电解质组分分解或蒸发，从而通过氧化热产生气体。因此，可以不使用在过充电电压下直接通过氧化产生气体的内压增加材料作为电解质添加剂，而运行电池的安全装置，从而提高电池的安全性。
文档编号H01M10/36GK101682088SQ200880016255
公开日2010年3月24日 申请日期2008年5月15日 优先权日2007年5月15日
发明者俞成勋, 全珠美, 孙美暎, 曹正柱, 李镐春 申请人:株式会社Lg化学