锂二次电池用电解液及包含该电解液的锂二次电池的制作方法

本发明涉及一种锂二次电池用电解液及包含该电解液的锂二次电池。更详细地，本发明涉及一种包含溶剂和电解质盐的锂二次电池用电解液及包含该电解液的锂二次电池。

背景技术：

1、二次电池是可以重复充电和放电的电池，并且二次电池广泛用作手机、笔记本电脑等便携式电子设备的动力源。

2、锂二次电池具有高的工作电压和每单位重量的能量密度，并且有利于充电速度和轻量化，因此正积极地进行开发和应用。

3、例如，锂二次电池可以包括：电极组件，所述电极组件包括正极、负极以及介于所述正极和所述负极之间的隔膜；以及电解液，所述电解液浸渍所述电极组件。

4、作为锂二次电池的正极用活性物质，可以使用锂金属氧化物。作为所述锂金属氧化物的实例，可以列举镍基锂金属氧化物。

5、随着锂二次电池的应用范围的扩大，需要更长的寿命、高容量和工作稳定性。因此，优选的是即使在重复的充放电时也提供均匀的功率和容量的锂二次电池。

6、然而，随着重复的充放电，例如，由于用作正极活性物质的所述镍基锂金属氧化物的表面损伤，功率和容量可能会降低，并且可能会引起所述镍基锂金属氧化物与电解质的副反应。特别地，锂二次电池在重复的充放电和过度充电时处于高温环境中。在这种情况下，加速上述问题，导致电池膨胀现象(电池内部产生气体、电池厚度增加)、电池的内阻增加、电池的寿命特性降低等。

7、例如，在韩国公开专利公报第10-2019-0092284号中，对通过在锂二次电池用非水电解液中加入添加剂来改善电池特性的方法进行研究。

技术实现思路

1、要解决的技术问题

2、本发明的一个技术问题是提供一种具有优异的高温特性和其它性能(例如，初始电阻、快速充电性能、常温容量特性等)的锂二次电池用电解液。

3、本发明的一个技术问题是提供一种具有优异的高温特性和其它性能(例如，初始电阻、快速充电性能、常温容量特性等)的锂二次电池。

4、技术方案

5、根据示例性的实施方案的锂二次电池用电解液可以包含：添加剂，其包含由化学式1表示的化合物；有机溶剂；以及锂盐。

6、[化学式1]

7、

8、在化学式1中，r1可以为取代或未取代的c2-c8环醚基，l可以为取代或未取代的c1-c5亚烷基，r2可以为氢或者取代或未取代的c1-c5烷基。

9、在一个实施方案中，所述r1可以为未取代的c2-c6环醚基，所述l可以为未取代的c1-c3亚烷基，所述r2可以为氢或c1-c3烷基。

10、在一个实施方案中，所述r1可以为未取代的c2-c4环醚基，所述l可以为未取代的c1亚烷基，所述r2可以为氢或c1烷基。

11、在一个实施方案中，相对于所述电解液的总重量，所述添加剂的含量可以为0.1-5重量％。

12、在一个实施方案中，相对于所述电解液的总重量，所述添加剂的含量可以为0.5-2重量％。

13、在一个实施方案中，所述有机溶剂可以包含线型碳酸酯基溶剂和环状碳酸酯基溶剂。

14、在一个实施方案中，所述电解液可以进一步包含选自环状碳酸酯基化合物、氟取代的碳酸酯基化合物、磺内酯基化合物、环状硫酸酯基化合物及磷酸盐基化合物中的至少一种辅助添加剂。

15、在一个实施方案中，相对于所述电解液的总重量，所述辅助添加剂的含量可以为0.05-10重量％。

16、在一个实施方案中，相对于所述电解液的总重量，所述辅助添加剂的含量可以为0.1-5重量％。

17、在一个实施方案中，在所述电解液中，所述辅助添加剂的重量与所述添加剂的重量之比可以为0.1至10。

18、根据示例性的实施方案的锂二次电池可以包括：电极组件，其中重复层叠有多个正极和多个负极；壳体，其容纳所述电极组件；以及所述锂二次电池用电解液，其与所述电极组件一起容纳在所述壳体中。

19、有益效果

20、根据示例性的实施方案的包含锂二次电池用电解液用添加剂的电解液可以在电极的表面上形成牢固的固体电解质界面(solid electrolyte interphase，sei)。

21、因此，可以实现具有提高的高温储存特性(例如，高温下的电池的容量保持率、防止电阻增加和厚度增加的效果)的锂二次电池。

22、根据示例性的实施方案的锂二次电池用电解液可以实现具有改善的其它特性(例如，降低初始电阻、提高快速充电寿命容量保持率、提高低温容量和25℃下的寿命容量保持率的效果)的锂二次电池。

技术特征：

1.一种锂二次电池用电解液，其包含：

2.根据权利要求1所述的锂二次电池用电解液，其中，所述r1为未取代的c2-c6环醚基，所述l为未取代的c1-c3亚烷基，所述r2为氢或未取代的c1-c3烷基。

3.根据权利要求1所述的锂二次电池用电解液，其中，所述r1为未取代的c2-c4环醚基，所述l为未取代的c1亚烷基，所述r2为氢或未取代的c1烷基。

4.根据权利要求1所述的锂二次电池用电解液，其中，相对于所述电解液的总重量，所述添加剂的含量为0.1-5重量％。

5.根据权利要求1所述的锂二次电池用电解液，其中，相对于所述电解液的总重量，所述添加剂的含量为0.5-2重量％。

6.根据权利要求1所述的锂二次电池用电解液，其中，所述有机溶剂包含线型碳酸酯基溶剂和环状碳酸酯基溶剂。

7.根据权利要求1所述的锂二次电池用电解液，其中，所述电解液进一步包含选自环状碳酸酯基化合物、氟取代的碳酸酯基化合物、磺内酯基化合物、环状硫酸酯基化合物及磷酸盐基化合物中的至少一种辅助添加剂。

8.根据权利要求7所述的锂二次电池用电解液，其中，相对于所述电解液的总重量，所述辅助添加剂的含量为0.05-10重量％。

9.根据权利要求7所述的锂二次电池用电解液，其中，相对于所述电解液的总重量，所述辅助添加剂的含量为0.1-5重量％。

10.根据权利要求7所述的锂二次电池用电解液，其中，在所述电解液中，所述辅助添加剂的重量与所述添加剂的重量之比为0.1至10。

11.一种锂二次电池，其包括：

技术总结
本发明可以提供一种根据示例性的实施方案的锂二次电池用电解液，所述锂二次电池用电解液包含：包含由特定的化学式表示的化合物的添加剂；有机溶剂；以及锂盐。因此，包含所述锂二次电池用电解液的锂二次电池可以提供优异的高温特性。

技术研发人员：沈由珍,沈由那,李旼泳
受保护的技术使用者：SK新技术株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15