專利名稱：用于改良高溫壽命特性的電解質(zhì)及包含該電解質(zhì)的鋰二次電池的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于改良電池高溫壽命特性的電池電解質(zhì)以及使 用該電解質(zhì)的鋰二次電池。更具體地，本發(fā)明涉及這樣的電池電解質(zhì)，
即它包含電解質(zhì)鹽、電解質(zhì)溶劑和通過與酸(H+)的化學反應來產(chǎn)生 除水外的化學反應產(chǎn)物的化合物；以及經(jīng)摻入該電解質(zhì)而具有改良的 高溫性能的鋰二次電池。
背景技術：
科技的發(fā)展以及對移動設備需求的增加已經(jīng)導致了對于作為能量 來源的二次電池需求的急劇增加。尤其是對于具有高能量密度和高放 電電壓的鋰二次電池進行了大量的探索和研究。這些鋰二次電池已經(jīng) -波商業(yè)化并#皮廣泛應用。
鋰二次電池使用金屬氧化物例如LiCo02作為陰極活性材料和碳質(zhì) 材料作為陽極活性材料，通過在所述陽極和所述陰極之間設置多孔的聚 合物隔膜并添加含鋰鹽例如LiPF6的有機電解質(zhì)或高分子電解質(zhì)制造而 成。在充電時，鋰離子從所述陰極活性材料脫出并嵌入所述陽極的碳層。 相反，在放電時，鋰離子從所述陽極的碳層脫出并嵌入所述陰極活性 材料。這里的電解質(zhì)作為介質(zhì)，鋰離子通過它在所述陽極和所述陰極 之間遷移。當在鋰離子在所述陽極和陰極之間嵌入-脫出時通過氧化-還原反應而產(chǎn)生電 育b。
在這種鋰二次電池中，電池的壽命特性和高溫存儲特性是電池必
須具備的基本要求。使用常規(guī)陰極活性材料的電池存在的缺點是存 在于電極或電解質(zhì)中的水和鋰鹽例如LiPF6反應形成強酸HF,其伴有 不利的副反應。即，如此形成的HF會造成陰極活性材料和陽極活性 材料的溶解，從而降低所述電極的性能。另外，HF會導致所述陰極表 面形成氟化鋰(LiF)，從而增大電阻，并且析氣會導致電池壽命的劣
4化。尤其是，因為由HF造成的電極材料的溶解速率在高溫下會增大， 所以在高溫下HF的形成會引起嚴重的與電池循環(huán)壽命和儲存性能有 關的問題。
此外，當將具有較高極性的環(huán)狀碳酸酯用作二次電池電解質(zhì)的有 機溶劑時，由于粘度增加這可能會導致電池壽命特性的劣化。為了克 服這樣的缺點，美國專利No. 5，521，027和5，525，443公開了一種非水性 電解質(zhì)，所述電解質(zhì)是將具有較低極性和較低粘度的線性碳酸酯與環(huán)狀 碳酸酯混合以降低其粘度。線性碳酸酯的代表性實例可包括碳酸二曱酯 (DMC)、碳酸二乙酯(DEC)和碳酸乙基曱基酯(EMC)。其中，具 有-55 。C的最低凝固點的EMC在使用時表現(xiàn)出較優(yōu)的低溫性能和壽命 性能?？商峒暗沫h(huán)狀碳酸酯的實例有碳酸亞乙酯(EC)、異丙二醇碳酸 酯(PC)和1，2-丁二醇碳酸酯(BC)。其中，PC具有-49匸的較低凝固 點并因此表現(xiàn)出良好的低溫性能。然而，當使用具有較大體積的石墨化 碳作為陽極時，PC在充電過程中會與所述陽極高度反應，因此很難使用 大量的PC。由于這個原因，主要使用可在陽極上形成一層穩(wěn)定保護膜的 EC。然而，并不能說EC完全沒有反應性，因此在所述電池的充電/放電
因之一。特別是，EC在高溫下表現(xiàn)出高度增強的反應性，因此會導致多 種問題。
作為克服這種問題并從而改良室溫下和高溫下電池壽命的一種嘗 試，日本未經(jīng)審查的專利公布No.2000-123867公開了這樣一種電池，即 其中在電解質(zhì)中加入了少量的具有環(huán)狀分子結(jié)構(gòu)且在所述環(huán)中有C-C 不飽和鍵的酯化合物(例如碳酸亞乙烯酯)。人們認為這些添加劑化合物 在陽極或陰極處分解，然后在電極的表面形成膜，從而抑制電解質(zhì)分解。 然而，這種添加劑也不能完全避免電解質(zhì)分解。
另外，曰本未經(jīng)審查的專利/厶布No. 2002-25611 7>開了這樣一種電 池，即其中在電解質(zhì)中加入亞為t酸亞乙酯和碳酸亞乙烯酯，并且日本未
經(jīng)審查的專利公布No. 2002-270230公開了這樣一種電池，即其中在電解 質(zhì)中加入多種類型的亞硫酸亞乙酯化合物。然而，也已經(jīng)證實了在上述 現(xiàn)有技術中公開的這些添加劑并未達到所需程度的效果。
此外，日本未經(jīng)審查的專利乂>布No. 2000-323169 7〉開了 一種包含摻 有一種苯甲酸酯的電解質(zhì)的電池，其中苯環(huán)中的氫原子被一個或多個氟或三氟甲基基團取代。然而，上述日本專利中公開的添加劑十分昂貴而 導致電池生產(chǎn)成本的增加，并且未將高溫特性改良至需要的程度。即， 因為在高溫下陽極的石墨化碳引起的電解質(zhì)分解會大大加速，所以當使 用這些添加劑的電池被用作需要進行高溫作業(yè)的設備(例如電動交通工
具(EV)和混合動力電動交通工具(HEV))的電源時，這種添加劑不 能很好地改良高溫特性。

發(fā)明內(nèi)容
技術問題
因此，本發(fā)明致力于解決上述問題以及其他尚未解決的技術問題。 為解決上述問題，本發(fā)明人進行了大量廣泛而深入的研究和實驗， 發(fā)現(xiàn)當使用包含一種通過與導致電池性能劣化的HX(X=F、 Cl、 Br 或I)進行化學反應來產(chǎn)生除水外的有機物質(zhì)的化合物的電解質(zhì)時，可 通過避免由HX ( X=F、 Cl、 Br或I)例如HF造成的陰極/陽極活性材 料的降解及由此產(chǎn)生的電池壽命的降低來改良電池的壽命特性和高溫 存儲特性。本發(fā)明是基于這些發(fā)現(xiàn)而完成的。
技術方案
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，上述的和其他的目標可以通過提供這樣 一種電池電解質(zhì)而實現(xiàn)，即該電解質(zhì)包含(a)電解質(zhì)鹽、(b)電解質(zhì) 溶劑和(c)通過與酸(H+)進行化學反應來產(chǎn)生除水外的化學反應產(chǎn) 物的化合物。
含鋰卣化物例如含鋰氟化物、含鋰氯化物等，其在電池電解質(zhì)中 被用作電解質(zhì)鹽，與電池中存在的少量水反應會形成強酸。當電池中 含有這種強酸時，其形成基本上都伴有上文所述的不良副反應。
因此，本發(fā)明被設計為通過使用 一種化合物作為電解質(zhì)添加劑或 電極添加劑而使由于存在酸(H+)而可能出現(xiàn)的不利副反應最小化， 所述化合物能夠降低導致所述電解質(zhì)酸度增加(降低pH)、電極活性 材料溶解及所述電極電阻增加，從而縮短電池壽命的酸(H+)的濃度。
即，如果組成本發(fā)明的電池電解質(zhì)的一種組分是一種通過與酸 (H+)進行化學反應來產(chǎn)生除水外的化學反應產(chǎn)物的化合物，那么可 以無特別限制地使用這種化合物。具體地，所述酸(H+)可以是通過
6(i)至少一種由含鋰卣化物組成的電解質(zhì)鹽與(ii)存在于電池中的
水反應而形成的HX (X=F、 Cl、 Br或I)。
1) 本發(fā)明通過使用與電池中存在的HX發(fā)生自發(fā)化學反應的電解 質(zhì)添加劑而提供電池中降低的HF濃度以及針對HX造成的電池性能 劣化的基本解決方案。
2) 此外，本發(fā)明可使通過電解質(zhì)鹽與水的反應而形成的HX的濃 度獲得持續(xù)降低，并通過使組成確保上述電解質(zhì)添加劑與HX的化學 反應形成的反應產(chǎn)物為除水外的有機物質(zhì)而基本抑制HX生成反應本 身。
所述化合物(c)可以是在水性或非水性溶劑中可離解的離子鹽化 合物。優(yōu)選地，所述化合物(c)可以是一種包含除與酸(H+)反應產(chǎn) 生水的羥基(OH_)之外的任意常規(guī)陰離子的化合物。
對所述陰離子沒有特別的限制。所述陰離子的非限制性實例可包 括苯曱酸根、鄰苯二甲酸根、蘋果酸根、琥珀酸根、檸檬酸根及它們 的任意組合。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施方案中，所述化合物(c)是下式I代 表的苯曱酸鹽化合物
其中每個R，和R2彼此獨立地為氫、鞋基、卣素、羧基、胺、硝 基、氰基、任選被取代的線性或環(huán)狀烷基或者任選被取代的芳基；并 且X為氫、堿金屬、堿土金屬、過渡金屬或銨。更優(yōu)選地，在式I中 每個Ri和R2彼此獨立地為氫，并且X為堿金屬或銨。
對于在所述化合物(c )和HX ( X=F、 Cl、 Br或I)之間自發(fā)發(fā) 生的化學反應沒有特別的限制，包括本領域中公知的常規(guī)化學反應。 此外，對于所述除水外的化學反應產(chǎn)物也沒有特別的限制。所述反應 產(chǎn)物的優(yōu)選實例可包括苯甲酸、鄰苯二甲酸、馬來酸、琥珀酸和檸檬 酸。另外，羧酸(RCOOH)、磺酸(RC03H)、亞磺酸(RS02H4)、酚 酸(RCI^C(OH)R,)、苯硫酚(ArSH)、 二酰亞胺(RCONHCOR)、肝(RCH=NOH)、芳族的砜酰胺(ArS02NH2、 ARSC^NHR!)以及伯 和仲硝基化合物(RCH2N02、 RCHN02)也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
本發(fā)明的電池電解質(zhì)的特征在于通過與化合物中的陰離子進行 化學反應來降低HX (X=F、 Cl、 Br或I)的濃度，所述化合物通過與 (i)存在于所述電池中的HX (X=F、 Cl、 Br或I)和(ii)所述電解 質(zhì)中包含的酸(H+)進行化學反應來產(chǎn)生除水外的化學反應產(chǎn)物。
優(yōu)選地，本發(fā)明的電解質(zhì)中HX(X=F、 Cl、 Br或I)的剩余量—— 將通過上述化學反應來降低——少于50 ppm。
此外，含有HX的初始電解質(zhì)的酸度(pH)通常保持5以下，而 電解質(zhì)的pH在實現(xiàn)HX濃度的降低后增大至5或更高。本發(fā)明的電 解質(zhì)的酸度(pH)在所述電池中的酸(H+)與所述化合物(c)發(fā)生 化學反應的過程中是可以變化的，并優(yōu)選可以在2至6的范圍內(nèi)。所 述產(chǎn)物(例如苯曱酸)僅在pH為7.0以上時釋放H+離子，因此由于 所述反應產(chǎn)物造成的pH值變化是不顯著的。
考慮到所述電池的所有待改良的性能，所述化合物(c)的含量應 受到控制，并且優(yōu)選地在0.01-10重量份的范圍內(nèi)，以100重量份的電 解質(zhì)為基準。如果所述化合物(c)的含量低于0.01重量份，那么這 導致所需的壽命特性和高溫存儲特性得不到顯著改良。相反，如果所 述化合物(c)的含量超過10重量份，那么這可能會產(chǎn)生與過量化合 物的不利副反應導致的電池容量降低、電解質(zhì)粘度增加和離子傳導率 降低相關的多種問題。
摻入所述化合物(c)的電池電解質(zhì)包含本領域已知的常規(guī)電解質(zhì) 組分，例如電解質(zhì)鹽和有才幾溶劑。
可用于本發(fā)明中的電解質(zhì)鹽為具有A+B-結(jié)構(gòu)的鹽，其中A+包括堿 金屬陽離子例如Li+、 Na+和K+及它們的任意組合，B-包括陰離子例如 PF6 、 BF4 、 Cl、 Br 、 I、 C104 、 AsF6 、 CH3C02 、 CF3S03 、 N(CF3S02)2
和C(CF2SO;j)3-及它們的任意組合。特別優(yōu)選的為鋰鹽。
可用在本發(fā)明中的有機溶劑可以為本領域公知的常規(guī)溶劑，優(yōu)選 環(huán)狀碳酸酯和/或線性碳酸酯。有機溶劑的實例可包括但不限于異丙二
醇碳酸酯(PC)、碳酸亞乙酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二曱酯 (DMC)、碳酸二丙酯(DPC)、 二曱基亞砜、乙腈、二曱氧基乙烷、二 乙氧基乙烷、四氫呋喃、N-曱基-2-吡咯烷酮(NMP )、碳酸曱乙酯(EMC )、
8Y-丁內(nèi)酯(GBL)、氟代碳酸亞乙酯(FEC)、曱酸曱酯、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、丙酸丙酯、丙酸丁酯及上述物質(zhì)的任意組合。除這些化合物之外， 還可以使用上述有機溶劑的囟素衍生物。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了包含所述化合物(c)的電極。
所述電極可以被設計成具有這樣的結(jié)構(gòu)，即其中所述化合物(c) 被用作所述電極材料的組分或者被涂敷于制成的電極的表面。除了這 種電極結(jié)構(gòu)之外，在使用上述電解質(zhì)的電池的充電/放電過程中可以在 所述電極活性材料的表面形成所述化合物(c)的涂層。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了包含上述電解質(zhì)和電極的二次電 池。在包含陰極、陽極、隔膜和電解質(zhì)的二次電池中，上述的電解質(zhì) 可由(a)電解質(zhì)鹽、(b)電解質(zhì)溶劑和(c)通過與酸(H+)進行化 學反應來產(chǎn)生除水外的化學反應產(chǎn)物的化合物組成。優(yōu)選地，所述化 合物(c)被作為電解質(zhì)添加劑摻入。另外，所述陰極和所述陽極中的 一個或兩者都可以是包含這樣一種電極活性材料的電極，即該電極活 性材料含有通過與酸(H+)進行化學反應來產(chǎn)生除水外的化學反應產(chǎn) 物的化合物。在本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施方案中，所述二次電池可以 由本發(fā)明的電解質(zhì)和/或電極組成。
具體地，由HX(X-F、 Cl、 Br或I)引起的電極活性材料的溶解 通常導致具有尖晶石結(jié)構(gòu)的鋰/錳-基陰極活性材料出現(xiàn)顯著的問題。另 一方面，本發(fā)明的二次電池具有通過誘導所述電池中HX濃度的降低 來避免陰極活性材料溶解的效果。其結(jié)果是，通過改良錳-基陰極活性 材料的壽命特性，可以有利地使用鋰/錳-基復合氧化物而無特別的限 制。因此，本發(fā)明的二次電池優(yōu)選地是一種以包含尖晶石結(jié)構(gòu)的含鋰 的錳-基氧化物作為陰極活性材料的二次電池。
所述二次電池可以是各種形式的可重復充電/放電的二次電池。優(yōu) 選的是鋰二次電池。所述鋰二次電池的非限制性實例可包括鋰金屬二 次電池、鋰離子二次電池、鋰聚合物二次電池或者鋰離子聚合物二次 電池。
在這種方式中，所述鋰二次電池包括這樣一種電極，即其中一種 通過與酸(H+)進行化學反應來產(chǎn)生除水外的化學反應產(chǎn)物的化合物 形成于所述電極活性材料的部分或整個表面上；或者包括這樣一種電極，即其中這種化合物形成于制成的電極的部分或整個表面上。其結(jié)
果是，可以避免由于HX (X=F、 Cl、 Br或I)導致的電極活性材料的 溶解以及由于活性材料的溶解導致的電極活性材料的降解，因此避免 所述電極的電阻增大和氣體析出，從而改良所述電池的壽命特性。具 體地，因為由HF導致的電極物質(zhì)的溶解速率在高溫下會增大，所以 HF的形成會引起與高溫下電池循環(huán)壽命和存儲性質(zhì)相關的明顯問題。 然而，本發(fā)明通過降低HF的濃度為所述電池性能劣化相關的問題提 供了基本解決方案，并因此能夠改良高溫存儲特性。
對于制造本發(fā)明的電極的方法沒有特別的限制。在一個實施方案 中，可以通過本領域中已知的常規(guī)方法制造所述電極，例如通過將含 有陰極活性材料或陽極活性材料的電極漿料敷在集電器上，然后進行干 燥。在本文中，在所述電極材料中可以任選地添加少量的導電材料和/ 或粘合劑。
所述陰極活性材料可以是可用在常規(guī)二次電池的陰極中的通常的陰 極活性材料。所述陰極活性材料的實例可以包括但不限于式LiMxOy ( M =Co、 Ni、 Mn或CoaNibMnc)的鋰過渡金屬復合氧化物(例如鋰/錳復 合氧化物，包括LiMii204;鋰/鎳氧化物，包括LiNiO;t;鋰/鈷氧化物， 包括LiCo02;以及這些氧化物的改進形式，其中錳、鎳或鈷部分被其他 過渡金屬所取代，或含鋰的釩氧化物)和硫?qū)僭鼗衔?例如二氧化 錳、二硫化鈥、二石?；f等)。優(yōu)選的為LiCo02、 LiM02、 LiMn02、 LiMn204、 Li(NiaCobMnc)02 (0<a<l, 0<b<l, 0<c<l，且a+b+c=l )、 LiNi"yCoy02、 LiC。byCoy02、 LiColyMny02、 LiN"Miiy02 ( 0￡y<l )、 Li(NiaCobMnc)O4(0<a<2， 0<b<2， 0<c<2,且a+b+c=2 )、 LiMn2.zNiz04、 LiMn2.zCoz04 ( 0<z<2 )、 LiCoP04、 LiFeP04及上述物質(zhì)的混合物。
所述陽極活性材料可以是可用在常規(guī)二次電池的陽極中的通常的陽 極活性材料。所述陽極活性材料的實例可以包括但不限于吸附鋰的物質(zhì) 例如鋰金屬或鋰合金、碳、石油焦、活性炭、石墨及其他的碳。陰極集 電器的實例包括但不限于由鋁、鎳及它們的任意組合制成的箔。陽極集 電器的實例包括但不限于由銅、金、鎳、銅合金及它們的任意組合制成 的箔。
可用于本發(fā)明的粘合劑可以是本領域已知常規(guī)粘合劑。所述粘合 劑的實例可以包括但不限于聚偏氟乙烯(PVDF)和丁苯橡膠(SBR)。此外，本發(fā)明的二次電池可以按照本領域已知的任何常規(guī)方法來 制造，通過在所述陰極和所述陽極之間設置多孔隔膜并將所述電解質(zhì) 引入所形成的電極裝置中。
對于可用于本發(fā)明中的隔膜沒有特別的限制，只要是由多孔材料制 成即可。所述多孔隔膜的具體實例可以優(yōu)選地包括但不限于聚丙烯系列、 聚乙烯系列和聚烯烴系列。此外，還可以使用摻入無機顆粒的多孔隔膜。
如此制造的二次電池的外部形狀并不限于任何具體的形狀，而可 以是具有外殼的圓柱形、菱柱形、袋狀或幣狀。
依據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種包含所述化合物(C)的用于
減少電池中HX (X=F、 Cl、 Br或I)的試劑，所述化合物(c)是一 種通過與HX(X=F、 Cl、 Br或I)進行化學反應來產(chǎn)生除水外的化學 反應產(chǎn)物的化合物；以及通過將所述化合物(c)摻入二次電池來改良 所述電池壽命特性的方法。
具體實施例方式
現(xiàn)在，將參考以下的實施例更詳細地描述本發(fā)明。提供這些實施 例只為說明本發(fā)明，不應將它們解釋對本發(fā)明的范圍和主旨的限制。
評估鋰二次電池的性能
為了評估本發(fā)明的鋰二次電池的高溫性能，進行了以下實驗。 將實施例l和比較例1中制造的鋰二次電池在4.2至3V的區(qū)間內(nèi) 以0.5C的充電電流進行充電并測定其初始容量。然后將所述電池在60。C下存儲2周，并在4.2至3V的區(qū)間內(nèi)以0.5C的充電/放電電流重 復地進行充電/放電以測量所述電池的功率保持百分數(shù)。 <表2>
實施例1比較例1
放電功率保持(％)95.492.4
根據(jù)這些實驗結(jié)果，證實了與比較例1中包含常規(guī)電解質(zhì)的電池 相比，實施例的電池在經(jīng)歷高溫存儲后表現(xiàn)出明顯高的功率保持(參
見表2)。這表明，在所述電解質(zhì)中添加苯曱酸銨導致所述電池中HF 濃度降低，因此會避免電極活性材料的溶解并且降低所述電極的電阻， 從而改良所述電池的壽命特性。
[實驗例3
評估鋰二次電池的長期存儲特性
為了評估電解質(zhì)中含有不同含量的苯曱酸銨的鋰二次電池高溫性 能，進行了以下實驗。
首先，以與實施例1相同的方式制造電解質(zhì)中含有不同含量的苯 甲酸銨的鋰二次電池。將所制造的電池在4.2至3V的區(qū)間內(nèi)以0.5C 的充電電流進行充電并測定其初始容量。然后將所述電池在室溫下存 儲4周，并在4.2至3V的區(qū)間內(nèi)以0.5C的充電/放電電流重復地進行 充電/放電以測量所述電池的長期存儲特性。
<表3>
電解質(zhì)中苯甲酸銨的含量4周后電池的存儲特性 (容量保持％ )
0.1 wt%97.42
過量溶解后過濾 (ca. 0.05 wt%)97.50
0.02 wt%96,87
X94.35
與前述實驗例類似，證實了與未經(jīng)苯曱酸銨處理的二次電池相比， 在電解質(zhì)中添加了苯曱酸銨的鋰二次電池表現(xiàn)出優(yōu)良的長期存儲特
13性。具體地，可觀察到在特定的范圍內(nèi)增加苯曱酸銨的含量會進一步
改良所述電池的長期存儲特性(參見表3)。 產(chǎn)業(yè)實用性
從上文可見，通過使某種化合物與HX進行化學反應來使得HX (X=F、 Cl、 Br或I)濃度降低，本發(fā)明的電池電解質(zhì)及包含該電解質(zhì) 的二次電池可獲得改良的電池壽命特性和高溫存儲特性。
雖然出于示例目的公開了本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，但是本領域技術 人員應了解，在不偏離所附權(quán)利要求書中公開的本發(fā)明的范圍與主旨的 情況下，各種改進權(quán)利要求
1. 一種電池電解質(zhì)，所述電解質(zhì)包含(a)電解質(zhì)鹽；(b)電解質(zhì)溶劑；和(c)通過與酸(H+)進行化學反應產(chǎn)生除水外的化學反應產(chǎn)物的化合物。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的電解質(zhì)，其中所述酸(H+)為HX (X=F、 Cl、 Br或I)，所述HX通過由(i) 一種包括含鋰卣化物的電解質(zhì)鹽 與(ii)存在于所述電池中的水的反應形成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1的電解質(zhì)，其中所述化合物(c)為離子鹽化 合物。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1的電解質(zhì)，其中所述化合物(c)包含除羥基 (OH_)基團外的陰離子。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4的電解質(zhì)，其中所述除羥基(OH—)基團外的 陰離子為至少一種選自苯曱酸、鄰苯二曱酸、蘋果酸、琥珀酸、檸檬 酸及它們的任意組合的陰離子。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4的電解質(zhì)，其中所述化合物(c)為式I代表 的苯甲酸鹽化合物其中每個R,和R2彼此獨立地為氫、羥基、面素、羧基、胺、硝 基、氰基、任選被取代的線性或環(huán)狀烷基或者任選被取代的芳基；并 且X為氫、堿金屬、堿土金屬、過渡金屬或銨。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l的電解質(zhì)，其中HX(X二F、 Cl、 Br或I)的 濃度通過與化合物中的陰離子進行化學反應來降低，所述化合物通過 與(i)存在于所述電池中的HX (X=F、 Cl、 Br或I)和(ii)所述電 解質(zhì)中包含的酸(H+)的化學反應產(chǎn)生除水外的化學反應產(chǎn)物。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2的電解質(zhì)，其中所述電解質(zhì)中HX的剩余量低 于50 ppm。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l的電解質(zhì)，其中所述電解質(zhì)的酸度(pH)在2 至6的范圍內(nèi)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1的電解質(zhì)，其中所述化合物(c)的含量在 0.01-10重量份的范圍內(nèi)，以100重量份的電解質(zhì)為基準。
11. 一種包含化合物(c)的電極，所述化合物(c)通過與酸(H+) 進行化學反應產(chǎn)生除水外的化學反應產(chǎn)物。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll的電極，其中所述電極是通過使用所述化合 物(c)作為一種電極材料組分或者使用所述化合物(c)作為制成的 電極的涂敷組分來制造的。
13. —種包含陰極、陽極、電解質(zhì)和隔膜的二次電池，其中所述 電池包含權(quán)利要求1的電解質(zhì)或權(quán)利要求11的電極，或者同時包含上 述兩者。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13的電池，其中所述陰極包含具有尖晶石結(jié)構(gòu) 的含鋰的錳-基氧化物作為陰極活性材料。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13的電池，其中通過降低所述電池中的HX (X=F、 Cl、 Br或I)濃度而避免陰極活性材料的分解。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13的電池，其中所述電池為鋰二次電池。
17. —種用于減少電池中HX (X=F、 Cl、 Br或I)的試劑，所述 試劑包含通過與HX(X=F、 Cl、 Br或I)進行化學反應來產(chǎn)生除水外 的化學反應產(chǎn)物的化合物。
18. —種用于通過以下方式改良二次電池壽命特性的方法摻入 一種通過與存在于所述電池中的HX (X=F、 Cl、 Br或I)進行化學反 應來產(chǎn)生除水外的化學反應產(chǎn)物的化合物。
全文摘要
提供如下的電池電解質(zhì)，該電解質(zhì)包含電解質(zhì)鹽、電解質(zhì)溶劑和通過與酸(H⁺)進行化學反應產(chǎn)生除水外的化學反應產(chǎn)物的化合物；以及包含該電解質(zhì)的二次電池。本發(fā)明的電池電解質(zhì)可以通過如下的方式來改良所述電池的高溫存儲特性和壽命特性，即使用通過與存在于所述電池中而致使所述電池性能劣化的HX(X＝F、Cl、Br或I)進行化學反應而降低HX(X＝F、Cl、Br或I)濃度的化合物。
文檔編號H01M10/36GK101473487SQ200780022786
公開日2009年7月1日 申請日期2007年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月20日
發(fā)明者劉智相, 崔丞惇, 李倫鎬, 金鐘桓, 韓昌周 申請人:株式會社Lg化學