专利名称：锂离子电池及其制造方法
技术领域：
本发明涉及锂离子电池，且特别是涉及耐高电压的锂离子电池。
背景技术：
由于一次电池不符环保需求，因此近年来可充电式的二次电池系统逐渐受到重视。现今可携式电子产品如数字相机、手机、笔记本电脑皆需要轻量化的电池，且随着可携式电子产品的快速发展和普遍化，这种可重复充电放电的锂离子电池因兼具重量轻、高电压值与高能量密度等特点，因而使得其市场需求量与日剧增。此外，相较于传统的铅蓄电池、镍氢电池、镍锌电池、镍镉电池，锂离子电池具有工作电压高、能量密度大、重量轻、寿命长及环保性好等优点，也是未来应用在可挠式电池的最佳选择。因此，目前对于锂离子电池的诸如轻质耐用、高电压、高能量密度与高安全性等等性能的要求也越来越高，其尤其在轻型电动车、电动车、大型储电产业上的应用及拓展潜力极高。目前，市面上的商用锂离子电池的电压操作范围一般皆落在3 4.2V的范围内，也因此限制了锂离子电池的应用范围。当锂离子电池的操作电压大于4.5V时，即会造成锂离子电池内部的电解质分解生成氧气与氢气，而造成电池膨胀与性能衰退，并增高其使用危险性。鉴于电动车等高电位及高功率用途的市场发展，能够高单位电压输出/输入的锂离子电池的需求也会快速成长。有鉴于此，本发明提供锂离子电池及其制造方法，其所制作出的锂离子电池可以具有更高的操作电压。
发明内容
本发明提出一种锂离子电池，其包括阳极、阴极、隔离膜以及电解质溶液。阴极相对于阳极而配置，且隔离膜配置于阳极与阴极之间，其中阳极、阴极与隔离膜共同限定容置区域。电解质溶液配置于容置区域内，而电解质溶液包括有机溶剂、锂盐以及添加剂，其中添加剂占电解质溶液总量的0.1重量％至5重量％，且添加剂包括含磺酰基(SUlfonyl)的物质。锂离子电池的全电池电位为4.5V以上。根据本发明实施方式的锂离子电池，上述含磺酰基的物质为下式(I)所示结构中的至少一种:
权利要求
1.一种锂离子电池，包括: 阳极； 阴极，其相对于所述阳极而设置； 隔离膜，其配置于所述阳极与所述阴极之间，其中所述阳极、所述阴极与所述隔离膜共同限定容置区域；以及 电解质溶液，其配置于所述容置区域内，其中所述电解质溶液包括有机溶剂、锂盐以及添加剂，所述添加剂占所述电解质溶液总量的0.1重量％至5重量％，且所述添加剂包括含磺酰基的物质， 其中所述锂离子电池的全电池电位为4.5V以上。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池，其中所述含磺酰基的物质为下式(I)所示的至少一种:
3.根据权利要求2所述的锂离子电池，其中由式(I)表示的所述含磺酰基的物质选自由下式(1-1)、式(1-2)、式(1_3)以及式(1-4)所组成的组:`
4.根据权利要求1所述的锂离子电池，其中所述阳极的半电池锂离子迁入电位为0.2V以下。
5.根据权利要求4所述的锂离子电池，其中所述阳极包括选自由碳化物、硅化物、锡化物与硅-锡合金化合物所组成的组的材料。
6.根据权利要求1所述的锂离子电池，其中所述阴极的半电池锂离子迁出电位为4.5V以上。
7.根据权利要求6所述的锂离子电池，其中所述阴极包括选自由LiNixMn2_x04、LiNiPO4, LiCoPO4, LiMnPO4及基于聚阴离子团的物质所组成的组的材料，其中O < x < 2。
8.一种锂离子电池的制造方法，包括: 分别制备阳极以及阴极； 以隔离膜将所述阳极与所述阴极隔开，而使所述阳极、所述阴极与所述隔离膜共同限定容置区域；以及在所述容置区域内加入电解质溶液，其中所述电解质溶液包括有机溶剂、锂盐以及添加剂，所述添加剂占所述电解质溶液总量的0.1重量％至5重量％，且所述添加剂包括含磺酰基的物质， 其中所述锂离子电池的全电池电位为4.5V以上。
9.根据权利要求8所述的锂离子电池的制造方法，其中所述含磺酰基的物质为下式(I)所示的至少一种:
10.根据权利要求9所述的锂离子电池的制造方法，其中由式(I)表示的所述含磺酰基的物质选自由下式(1-1)、式(1-2)、式(1-3)以及式(1-4)所组成的组:
全文摘要
一种锂离子电池及其制造方法，锂离子电池包括阳极、阴极、隔离膜以及电解质溶液。阴极相对于阳极而配置，且隔离膜配置于阳极与阴极之间，其中阳极、阴极与隔离膜可共同限定容置区域，而电解质溶液配置于容置区域内。电解质溶液包括有机溶剂、锂盐以及添加剂，添加剂占电解质溶液总量的0.1重量％至5重量％，且添加剂包括含磺酰基等物质，而锂离子电池的全电池电位为4.5V以上。本发明的锂离子电池及其制造方法利用含磺酰基物质作为添加剂，因而能够在高电压充放电条件下操作。
文档编号H01M10/058GK103187589SQ20111044374
公开日2013年7月3日 申请日期2011年12月27日 优先权日2011年12月27日
发明者黄炳照, 王复民, 李佳徽 申请人:黄炳照, 王复民