CN103534836A - 具有高电压的锂离子电池 - Google Patents

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Abstract

锂离子电池，具有：（i）正电极，其至少具有带有橄榄石结构的锂过渡金属磷酸盐，其中过渡金属选自：锰、钴、镍或这些元素中的两种或三种的混合物；（ii）负电极；（iii）隔离器，其将正电极与负电极彼此分离并且对于锂离子可透过；其中隔离器具有由不导电的无纺聚合物纤维构成的无纺布，该无纺布单侧或双侧地涂覆以传导离子的无机材料;（iv）非水性电解质。

Description

具有高电压的锂离子电池
在先申请DE 10 2011 017 105.3的所有内容通过引用并入本申请中。
本发明涉及二次电池，尤其是锂离子电池，其即使在高电压输出时也具有良好的稳定性。
二次电池尤其是锂离子电池由于其高能量密度和大容量而能够用作移动信息设备的驱动功率装置。此外，这种电池还用于车辆、电驱动的汽车和混合驱动的汽车中。由于，其适合于这些应用，所以电池要在高安全性且高稳定性的情况下具有高电压、大容量以及长寿命。
已知的是，将具有橄榄石结构的锂金属磷酸盐作为阴极材料使用在锂离子电池中，因为这些材料相对于锂金属会具有高的氧化还原电位。已知的是，就锂锰磷酸盐而言，值为4.1V，对锂钴磷酸盐而言，值为5V。然而也知晓的是，在高电压影响下，电池的功率和安全性会受影响。例如，电池中的电解质和/或隔离器会不利地改变。这会导致电池失效，例如由于短路反应而导致故障，和/或进一步影响电池安全性。
本发明的任务是提供一种二次电池，尤其锂离子二次电池，其中所使用的隔离器即使在高电压时也保持尽可能稳定。
该任务和其他任务通过一种锂离子电池来解决，其具有：
（i）正电极，其至少具有带有橄榄石结构的锂过渡金属磷酸盐，其中，过渡金属选自：锰、钴、镍或这些元素中的两种或三种的混合物；
（ii）负电极；
（iii）隔离器，其将正电极与负电极彼此分离并且对于锂离子可透过；其中，隔离器具有由不导电的无纺聚合物纤维构成的无纺布，该无纺布单侧或双侧地涂覆以传导离子的无机材料;
（iv）非水性电解质。
电池
以下，将术语“锂离子电池”与“锂离子二次电池”同义地使用。这些术语也包含术语“锂电池”、“锂离子蓄电池”和“Lithium-Ionen-Zelle”。锂离子蓄电池通常由各个锂离子电池的串联或并联电路构成。这意味着，术语“锂离子电池”用作现有技术中上述常用数据的集合术语。
电极
术语“正电极”表示在电池连接到用电器（例如电动机）上时能够接收电子的电极。这种电极于是为阴极。
术语“负电极”表示在运行中能够发出电子的电极。这种电极于是为正极。
正电极
对于根据本发明的锂离子电池，使用如下阴极材料，该阴极材料包括带有橄榄石结构的锂过渡金属。由此，在一种实施形式中，磷酸盐具有通式LiXPO4，其中，X=Mn、Fe、Co或Ni，或其组合。
优选的锂过渡金属磷酸盐为锂锰磷酸盐、锂钴磷酸盐和锂镍磷酸盐。
特别优选为锂锰磷酸盐和锂钴磷酸盐。
这样的锂过过渡金属磷酸盐在现有技术中是已知的并且也可以根据已知的方法来制造，例如通过将作为初始化合物含有相应的氧化物的混合物烧结来制造，或通过将作为初始化合物含有在烧结时形成相应氧化物的化合物的混合物烧结来制造。
正电极也可以含有所述物质中的两种或三种的混合物。
正电极含有优选为纳米颗粒形式的锂过渡金属磷酸盐。
纳米颗粒可以具有任意形状，即其可以大致为球形或长形。
在一种实施形式中，锂过渡金属磷酸盐具有作为D95值测得的小于15μm的颗粒大小。优选，颗粒大小小于10μm。
在另一种实施形式中，锂过渡金属磷酸盐具有作为D95值测得的在0.005μm到10μm之间的颗粒大小。在另一种实施形式中，锂过渡金属磷酸盐具有作为D95值测得的小于10μm的颗粒大小，其中，D50值为4μm±2μm，而D10值小于1.5μm。
所说明的值通过使用如在现有技术中已知的静态激光散射（激光衍射、激光衍射测量）进行测量而测定。
此外，可能的是，锂过渡金属磷酸盐为了提高导电性而含有碳。这种化合物可以根据已知的方法制造，例如通过涂覆以碳化合物如丙烯酸或乙二醇来制造。接着，例如在2500℃的温度下进行热解。
负电极
负电极可以由多种材料制造，这些材料在现有技术中已知用于锂离子电池中。原则上，可以使用所有能够与锂形成插层复合物的材料。
例如，负电极可以含有合金形式的锂或锂金属，或为箔形式、格栅形式或颗粒形式，其通过合适的接合剂粘紧。
锂金属氧化物如锂钛氧化物的使用同样是可能的。
对负电极合适的材料也包括：石墨、合成石墨、炭黑、中间相碳、掺杂的碳、富勒烯。作为负电极的电极材料，也可以使用五氧化二铌、锡合金、二氧化钛、二氧化锡、硅。
用于正电极以及负电极的材料优选通过接合剂粘紧，接合剂将材料保持在电极上。例如，可以使用聚合接合剂。作为接合剂例如可以使用聚偏二氟乙烯、聚环氧乙烷、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚丙烯酸酯、三元乙丙橡胶（EPDM）和混合物及其共聚物。
隔离器
用于电池的隔离器必须对锂离子可透过，以便保证锂离子在正电极与负电极之间的离子运输。另一方面，隔离器必须对于电极是绝缘的。
隔离器包括由无纺聚合物纤维构成的无纺布，聚合物纤维不导电。这种无纺布尤其通过纺纱方法以及随后的固化来制造。
术语“无纺布”与如“无纺织物”、“针织物”或“毡制品”同义地使用。代替术语“无纺”也使用术语“非编织”。
优选地，聚合物纤维选自：聚丙烯腈、聚烯烃、聚酯、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚砜、聚酰胺、聚醚。合适的聚烯烃例如是聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯。
优选的聚酯例如是聚对苯二甲酸乙二醇酯。
隔离器中所含的无纺布在本发明的意义下优选一侧或双侧地涂覆以传导离子的无机材料。术语“涂层”也包含，传导离子的无机材料不仅可以在无纺布的一侧或双侧上，而且也可以在无纺布内。
传导离子的无机材料在-40℃到200℃的温度范围中传导离子，也就是说，对于锂离子是传导离子的。用于涂层的材料是如下化合物中的至少一种：氧化物、磷酸盐、硫酸盐、钛酸盐、硅酸盐、如下元素中的至少一种的铝硅酸盐，元素为：锆、铝、硅或锂。
在一种优选的实施形式中，传导离子的材料包括氧化铝、氧化锆、氧化铝和氧化锆或由氧化铝、氧化锆、氧化铝和氧化锆构成。
在一种实施形式中，在根据本发明的电池中使用隔离器，该隔离器包括至少部分物质可透过的载体，该载体不传导电子或者只能较差地传导电子。该载体在至少一个侧上以无机材料涂覆。作为至少部分物质可透过的载体使用有机材料，有机材料构造为非编织的无纺布。有机材料以聚合物纤维形式构造，优选聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的聚合物纤维。无纺布以传导离子的无机材料涂覆，该无机材料优选在-40℃到200℃的温度范围中传导离子。传导离子的无机材料优选包括选自如下组中的至少一种化合物：氧化物、磷酸盐、硫酸盐、钛酸盐、硅酸盐、如下元素中的至少一种的铝硅酸盐，元素为：锆、铝、锂，特别优选为氧化锆。优选地，传导离子的无机材料具有最大直径在100mm以下的颗粒。
这样的隔离器例如以商标名
Figure BDA0000395315300000041
由德国Evonik AG公司销售。在现有技术中例如在EP 1 017 476 B1、WO2004/021477和WO2004/021499中，公开了用于制造这种隔离器的方法。
以下，在根据本发明的电池中使用的隔离器的特别优选的实施形式以及电池的优点尤其概括为安全方案。
原理上，在隔离器中过大的孔和洞会导致内部短路，隔离器使用在二次电池中。电池于是会在危险反应中非常快地自放电。在此情况下，会出现过大电流，使得闭合的电池单元在最不利的情况下甚至会爆炸。出于这种原因，隔离器会对高功率锂或高能锂电池的安全性或不足的安全性有决定性裨益。
聚合物隔离器通常从确定的温度起阻止通过电解质的任何电流运输（所谓的“关断温度”，其典型地在大约120℃）。这通过如下方式实现：在该温度下隔离器的孔结构坍塌并且所有孔闭合。由于不再能够运输离子，所以会导致爆炸的危险反应不发生。如果电池（Zelle）由于外部情况进一步发热，则在大约150℃到180℃时超过所谓的“分解温度（Break-Down-Temperatur）”。从该温度起，在传统隔离器中出现隔离器熔融，其中，隔离器收缩。在电池单元中的多个部位处，现在在两个电极之间出现直接接触并且因此出现大面积内部短路。这导致不受控的反应，其会随着单元的爆炸而结束，或形成的压力必须通过过压阀（防爆板）频繁出现火焰地衰减。
在根据本发明的电池中使用隔离器（包括由无纺聚合物纤维构成的无纺布和无机涂层）的情况下，只有当载体材料的聚合物结构由于高温度熔融并且侵入无机材料的孔中并且由此其闭合时出现关闭（分解）。而在隔离器中不发生分解（坍塌），因为无机颗粒用于不会出现隔离器完全熔融。因此确保没有会形成大面积短路的运行状态。通过所使用的具有由厚度和多孔性构成的特别良好合适的组合的无纺布的类型可以制造隔离器，其可以满足对大功率电池尤其是大功率锂电池中的隔离器的要求。通过同时使用在其颗粒大小上精确协调的氧化物颗粒来制造多孔（陶瓷）涂层实现了制成的隔离器的特别高的多孔性，其中，这些孔始终足够小以便防止“锂晶须”通过隔离器不期望的穿透。
此外，由于高多孔性与隔离器的小的厚度结合，所以可能的是，完全或至少近似完全用电解质浸润隔离器，使得在隔离器的各个区域中并且由此在电池单元的某些绕组或涂层中不会出现死空间，在死空间中不存在电解质。这尤其通过如下方式实现：通过维持氧化物颗粒的颗粒大小，所获得的隔离器没有闭合的孔或近似没有闭合的孔，电解质不能侵入所述孔中。此外，用于本发明的隔离器具有如下优点：在隔离器材料的无机表面上部分积聚导电盐的负离子，这导致解离的改善并且因此导致大电流区域中的更好的离子传导能力。隔离器的其他非不显著的优点在于非常良好的可润湿性。由于由亲水陶瓷涂层，利用电解质非常迅速地进行润湿，这同样导致导电性改善。
用于根据本发明的电池的隔离器的特征也在于：无纺布具有小于30μm的厚度、大于50%、优选50%到97%的多孔性和孔径分布，其中，至少50%的孔具有75μm到150μm的孔径，隔离器包括柔性无纺布，其具有在无纺布上或在无纺布中的多孔无机涂层，其中，无纺布材料选自无纺的、不能导电的聚合物纤维。
特别优选地，隔离器包括无纺布，其具有5μm到30μm的厚度，优选10μm到20μm的厚度。特别重要的也是无纺布中的尽可能均匀的孔径分布，如上面所说明的那样。无纺布中更为均匀的孔径分布结合确定的大小的最佳协调的氧化物颗粒导致隔离器的多孔性优化过。衬底的厚度对隔离器特性有最大影响，因为一方面灵活性以及利用电解质浸润的隔离器的表面电阻与衬底的厚度有关。通过小的厚度，隔离器的特别小的电阻在应用中利用电解质实现。隔离器本身具有非常高的电阻，因为其本身必须具有绝缘特性。此外，较薄的隔离器允许提高电池堆叠中的封装密度，使得在相同的体积中可以存储更大的能量量。
优选地，无纺布具有60%到90%的多孔性，特别优选具有70%到90%的多孔性。多孔性在此定义为无纺布体积（100%）减去无纺布的纤维体积，即无纺布的未被材料填充的体积的比例。
无纺布体积在此可以由无纺布的尺寸来计算。纤维的体积由所观察的无纺布的所测得的重量和聚合物纤维的密度得到。衬底的大的多孔性也能够实现较高的隔离器多孔性，因此可以利用隔离器实现对电解质较高吸收。由于可以获得具有绝缘特性的隔离器，该隔离器作为用于无纺布的聚合物纤维优选如上面所定义地具有聚合物的不导电的纤维，其优选选自：聚丙烯腈（PAN）、聚酯，譬如聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）和/或聚烯烃（PO），譬如聚丙烯（PP）或聚乙烯（PE）或这样的聚烯烃的混合物。
无纺布的聚合物纤维优选具有0.1μm到10μm的直径、特别优选1μm到4μm的直径。
特别优选的柔性无纺布具有小于20g/m2、优选5g/m2到10g/m2的克重。
优选地，无纺布是柔性的并且具有小于30μm的厚度。
隔离器在无纺布上和在无纺布中具有多孔的、电绝缘的陶瓷涂层。优选地，位于无纺布上和在其中的多孔无机涂层具有元素Li、Al、Si和/或Zr的氧化物颗粒，其具有0.5μm到7μm的平均颗粒大小，优选1μm到5μm的平均颗粒大小，并且特别优选1.5μm到3μm的平均颗粒大小。
特别优选地，隔离器具有在无纺布上和在无纺布中的多孔无机涂层，涂层具有氧化铝颗粒。优选地，其具有0.5μm到7μm的平均颗粒大小、优选1μm到5μm的平均颗粒大小并且特别优选地具有1.5μm到3μm的平均颗粒大小。在一种实施形式中，氧化铝颗粒与元素Zr或Si的氧化物粘合。
为了实现尽可能高的多孔性，所有颗粒的优选大于50重量%和特别优选大于80重量%在平均颗粒大小的上述边界中。如上面已经描述的那样，最大颗粒大小优选为所使用的无纺布的厚度的1/3到1/5并且特别优选小于或等于所使用的无纺布的厚度的1/10。
优选地，隔离器具有30%到80%、优选40%到70%并且特别优选45%到70%的多孔性。多孔性在此涉及可实现的、即敞开的孔。多孔性在此可以借助已知方法（水银孔隙度测定法）来测定或者可以根据所使用的使用材料的密度和体积来计算，在所基于的是仅存在敞开的孔的情况下。用于根据本发明的电池的隔离器的特征也在于，其可以具有的抗撕裂强度为至少1N/cm、优选至少3N/cm并且特别优选为3N/cm到10N/cm。隔离器优选可以在没有损伤的情况下弯曲到向下至100mm的任意半径、优选到向下至50mm的任意半径并且特别优选到向下至1mm的任意半径。
隔离器的高抗撕裂强度和良好的可弯曲性具有如下优点：在电池充电和放电时通过隔离器出现电极几何结构变化，而不损伤隔离器。此外，可弯曲性具有如下优点：利用隔离器在商业上可以产生标准化的卷绕式电池（Wickelzellen）。在这些单元中，电极/隔离器层以标准化的大小彼此螺旋形绕制和接触。
在一种实施形式中，可以将隔离器构造为使得其具有凸面或凹面的海绵或垫或线或毡的形状。该实施形式良好地适于补偿电池中的体积改变。对于技术人员而言已知了相应的制造方法。
在另一种实施形式中，使用在隔离器中的聚合物无纺布包括另一聚合物。优选地，聚合物布置在隔离器与负电极之间和/或在隔离器与正电极之间，优选为聚合物层形式。
在一种实施形式中，隔离器一侧或双侧以聚合物涂覆。
所述的聚合物可以以多孔膜即薄膜形式或者以无纺布形式存在，优选以非编织的聚合物纤维构成的无纺布形式存在。
聚合物优选选自如下组：聚酯、聚烯烃、聚丙烯腈、聚碳酸酯、聚砜、聚醚砜、聚偏二氟乙烯、聚苯乙烯、聚醚酰亚胺。
优选地，另外的聚合物是聚烯烃。优选聚烯烃是聚乙烯和聚丙烯。
优选地，隔离器涂覆以另外的聚合物优选聚烯烃的一个或多个层，聚烯烃优选同样作为无纺布即非编织聚合物纤维存在。
优选地，在隔离器中使用聚对苯二甲酸乙二醇酯构成的无纺布，其以另外的聚合物优选聚烯烃的一个或多个层涂覆，聚烯烃优选同样作为无纺布即非编织纺聚合物纤维存在。
特别优选上面所描述的Separion类型的隔离器，该隔离器以另外的聚合物优选聚烯烃的一个或多个层涂覆，聚烯烃优选同样作为无纺布即非编织聚合物纤维存在。
以另外的聚合物优选以聚烯烃涂覆可以通过粘合、层压、化学反应、焊接或机械连接实现。这种聚合物化合物以及其制造的方法在EP1852926中公开。
优选地，聚对苯二甲酸乙二醇酯无纺布的纤维直径大于另外的聚合物无纺布优选聚烯烃无纺布的纤维直径，利用其一侧或双侧涂覆隔离器。
优选地，由聚对苯二甲酸乙二醇酯制造的无纺布于是具有比由另外的聚合物制造的无纺布更高的孔直径。
优选地，在隔离器中可使用的无纺布由所使用的聚合物的纳米纤维制成，由此形成无纺布，其在构建小的孔直径的情况下具有高的多孔性。由此进一步减小短路反应的危险。
除了聚对苯二甲酸乙二醇酯之外聚烯烃的使用保证电化学电池的安全性提高，因为在电池不期望或过强发热的情况下聚烯烃的孔收缩并且穿过隔离器的电荷运输被减小或中止。如果要电化学电池的温度提高到聚烯烃开始熔融的程度，则聚对苯二甲酸乙二醇酯有效地抵抗隔离器熔融在一起并且由此抵抗电化学电池不受控的损毁。
含有锂过渡金属磷酸盐尤其是锂锰磷酸盐或锂钴磷酸盐的正电极与包括由无纺聚合物纤维构成的无纺布的隔离器的组合（其一侧或双侧以传导离子的无机材料涂覆），其运行极其安全，这在此尤其在高能量密度和电压的情况下是重要的，其通过根据本发明所使用的阴极材料引起。该组合对于作为移动信息设备、工具、电驱动汽车和混合驱动汽车的驱动功率装置的应用极其有利。
非水性电解质
对根据本发明的电池合适的电解质在现有技术中已公知。电解质优选包括液体和导电盐。优选地，液体是导电盐的溶剂。优选地，电解质作为电解质溶液存在。
合适的溶剂优选是惰性的。合适的溶剂例如包括溶剂：碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸亚丁酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、碳酸甲丁酯、碳酸乙丙酯、碳酸二丙酯、环戊酮、环丁砜、二甲亚砜、3-甲基-1,3-恶唑烷-2-酮、γ-丁内酯、1,2-二乙氧基甲烷、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、1,3-二氧戊烷、乙酸甲酯、乙酸乙酯、硝基甲烷、1,3-丙磺内酯。
在一种实施形式中，也可以使用离子液体。
离子液体在现有技术中是已知的。其仅含有离子。尤其能烷基化的可使用的阳离子的例子是咪唑鎓盐阳离子、吡啶阳离子、吡咯烷鎓（盐）阳离子、胍盐阳离子、脲阳离子、硫脲鎓盐阳离子、基啶鎓阳离子、锍阳离子、铵基阳离子和磷阳离子。可用的阳离子的例子是卤化物负离子、四氟硼酸负离子、三氟醋酸盐负离子、三氟甲磺酸酯负离子、六氟磷酸盐负离子、亚膦酸盐负离子和甲苯磺酸盐负离子。
作为示例性离子液体指的是：N-甲基-N-丙基-基啶鎓-二（三氟甲磺酰基）酰亚胺、N-甲基-N-丁基吡咯烷鎓-二（三氟甲磺酰基）酰亚胺、N-丁基-N-三甲基-氨基-二（三氟甲磺酰基）酰亚胺、三乙基硫-二（三氟甲磺酰基）酰亚胺、M,N-二乙基-N-甲基-N-（2-甲氧乙基）-氨基-二（三氟甲磺酰基）酰亚胺。
可以使用上面所述的液体中的两种或更多种。
优选导电盐是锂盐，其具有惰性负离子并且其是无毒的。合适的锂盐例如是六氟磷酸锂、六氟砷酸锂、锂-双（三氟甲磺酰基酰亚胺）、锂-三氟甲烷磺酸盐、锂-三（三氟甲磺酰基）甲基化物、四氟硼酸锂、高氯酸锂、四氯铝酸锂、氯化锂、双草酸硼酸锂、二氟二草酸硼酸锂，和这些盐中的两种或更多种构成的混合物。
电池制造
根据本发明的锂离子电池的制造优选通过如下方式进行：为了制造正电极，锂过渡金属磷酸盐作为粉末沉淀在电极上并且压缩成薄膜，必要时在使用接合剂的情况下被压缩。其他电极可以层压到第一电极上，其中，隔离器以膜形式以前被层压到负电极或正电极上。也可能同时在有利的层压下处理正电极、隔离器和负电极。
在一种实施形式中，根据本发明的电池的正电极作为锂过渡金属磷酸盐具有锂锰磷酸盐或锂钴磷酸盐。
在一种实施形式中，锂锰磷酸盐或锂钴磷酸盐以碳涂覆。
在一种实施形式中，隔离器具有无纺聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维构成的无纺布，其一侧或双侧以传导离子的无机材料涂覆，该材料具有氧化铝。
在一种实施形式中，非水性的电解质具有液体，其选自：碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸亚丁酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、碳酸甲丁酯、碳酸乙丙酯、碳酸二丙酯、离子液体，和这些液体中的两种或更多种。
在一种实施形式中，锂盐为LiPF6。
应用
在高电压的情况下，利用根据本发明的电池可以提供高能量密度和容量，其中，电池即使在高电压输出时也具有良好的稳定性。因此，其优选可以用于移动信息设备、工具、电驱动汽车和混合驱动汽车的能量供给。

Claims (17)

1.锂离子电池，具有：
（i）正电极，其至少具有带有橄榄石结构的锂过渡金属磷酸盐，其中，过渡金属选自：锰、钴、镍或这些元素中的两种或三种的混合物；
（ii）负电极；
（iii）隔离器，其将正电极与负电极彼此分离并且对于锂离子可透过；其中隔离器具有由不导电的无纺聚合物纤维构成的无纺布，该无纺布一侧或双侧地涂覆以传导离子的无机材料;
（iv）非水性电解质。
2.根据权利要求1所述的电池，其中，锂过渡金属磷酸盐涂覆以碳。
3.根据上述权利要求之一所述的电池，其中，负电极具有的材料选自：碳、金属锂、钛酸锂、硅，或这些材料中的两种或更多种。
4.根据上述权利要求之一所述的电池，其中，聚合物纤维选自：聚丙烯腈、聚烯烃、聚酯、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚砜、聚酰胺、聚醚，或这些材料中的两种或更多种。
5.根据上述权利要求之一所述的电池，其中，聚合物纤维包含聚对苯二甲酸乙二醇酯或由聚对苯二甲酸乙二醇酯构成。
6.根据上述权利要求之一所述的电池，其中，传导离子的无机材料是选自如下组中的至少一种化合物：氧化物、磷酸盐、硫酸盐、钛酸盐、硅酸盐、如下元素中的至少一种的铝硅酸盐，元素为：锆、铝、硅或锂。
7.根据上述权利要求之一所述的电池，其中，传导离子的无机材料具有氧化铝、氧化锆、二氧化硅或这些化合物中的两种或更多种。
8.根据上述权利要求之一所述的电池，其中，传导离子的无机材料具有最大直径在100mm以下的颗粒。
9.根据上述权利要求之一所述的电池，其中，电解质具有含有锂盐的液体。
10.根据权利要求9所述的电池，其中，液体选自：碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸亚丁酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、碳酸甲丁酯、碳酸乙丙酯、碳酸二丙酯、环戊酮、环丁砜、二甲亚砜、3-甲基-1,3-恶唑烷-2-酮、γ-丁内酯、1,2-二乙氧基甲烷、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、1,3-二氧戊烷、乙酸甲酯、乙酸乙酯、硝基甲烷、1,3-丙磺内酯、离子液体，以及这些液体中的两种或更多种构成的混合物。
11.根据权利要求9或10所述的电池，其中，锂盐选自：LiPF6、LiBF4、LiCIO4、LiAsF6、LiCF3SO3、LiN(CF3SO2)2、LiC(CF3SO2)3、LiSO3CxF2x+i、LiN(SO2CxF2x+1)2或LiC(SO2CxF2x+1)3，其中，0＜x＜8，Li[(C2O4)2B]，Li[(C2O4)BF2]，以及这些盐中的两种或三种的混合物。
12.根据上述权利要求之一所述的电池，其中，锂过渡金属磷酸盐是锂锰磷酸盐或锂钴磷酸盐。
13.根据权利要求12所述的电池，其中，锂离子过渡金属磷酸盐具有碳。
14.根据权利要求13所述的电池，其中，隔离器具有无纺聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维构成的无纺布，其一侧或双侧以传导离子的无机材料涂覆，所述无机材料具有氧化铝。
15.根据权利要求12至14之一所述的电池，其中，液体选自：碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸亚丁酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、碳酸甲丁酯、碳酸乙丙酯、碳酸二丙酯、离子液体，和这些液体中的两种或更多种。
16.根据权利要求12至15之一所述的电池，其中，锂盐是LiPF6。
17.根据上述权利要求之一所述锂离子电池用于为移动信息设备、机器、电驱动汽车和混合驱动汽车供给能量的应用。
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