DE102023122225A1

DE102023122225A1 - Elektrolytkompatible lithiumionenbatterie-anode

Info

Publication number: DE102023122225A1
Application number: DE102023122225.2A
Authority: DE
Inventors: Feng Li; Andrew Tipton; Chi Paik
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2022-08-22
Filing date: 2023-08-18
Publication date: 2024-02-22
Also published as: US20240063434A1; KR20240026862A; CN117673481A

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Bilden einer Festelektrolytgrenzfläche an einer Lithiumionenbatterie-Elektrode bereitgestellt. Das Verfahren beinhaltet einen Schritt zum Einbringen einer ersten Menge einer ersten Elektrolytzusammensetzung in einen Behälter. Der Behälter beinhaltet mindestens eine Lithiumionenbatterie-Zelle und die erste Elektrolytzusammensetzung beinhaltet Ethylencarbonat. Die Lithiumionenbatterie-Zelle wird mindestens einem Ladezyklus unterzogen, sodass eine oder mehrere Festelektrolytgrenzflächen gebildet werden. Eine zweite Elektrolytzusammensetzung wird in den Behälter eingebracht, um eine endgültige Elektrolytzusammensetzung zu bilden, wobei die zweite Elektrolytzusammensetzung Propylencarbonat beinhaltet.

Description

GEBIET DER TECHNIK
In mindestens einem Aspekt wird ein Verfahren zum Nutzen von Propylencarbonat in einer Lithiumionenbatterie bereitgestellt.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Eine Nutzung diverser Elektrolyte bietet zahlreiche Vorteile für Lithiumionenbatterie-Zellen, einschließlich Leistungen mit niedriger Temperatur und hoher Energie. Lösungsmittel mit hoher Dielektrizitätskonstante können verwendet werden, um Lithiumsalze aufzulösen. Zwei gängige nichtwässrige Lösungsmittel sind Ethylencarbonat (bei Raumtemperatur fest) und Propylencarbonat (bei Raumtemperatur eine Flüssigkeit). Wenn eine Lithiumionenbatterie mit Graphitanoden zusammengebaut wird, wird jedoch aufgrund der Inkompatibilität zwischen flüssigem Propylencarbonat und Graphit Ethylencarbonat verwendet. Propylencarbonat führt zu anhaltenden unerwünschten Nebenreaktionen, welche die Lithiumioneneinlagerung hemmen. Propylencarbonat bietet Möglichkeiten, wie etwa eine effektive Leistung mit niedriger Temperatur.
Dementsprechend besteht ein Bedarf an Verfahren, die es ermöglichen würden, Propylencarbonat in dem Elektrolyten für Lithiumionenbatterien zu verwenden.
KURZDARSTELLUNG
In mindestens einem Aspekt wird ein Verfahren zum Bilden einer Festelektrolytgrenzfläche an einer Lithiumionenbatterie-Elektrode bereitgestellt. Das Verfahren beinhaltet einen Schritt zum Einbringen einer ersten Menge einer ersten Elektrolytzusammensetzung in einen Behälter. Der Behälter beinhaltet mindestens eine Lithiumionenbatterie-Zelle und die erste Elektrolytzusammensetzung beinhaltet Ethylencarbonat. Die Lithiumionenbatterie-Zelle wird mindestens einem Ladezyklus unterzogen, sodass eine oder mehrere Festelektrolytgrenzflächen gebildet werden. Eine zweite Elektrolytzusammensetzung wird in den Behälter eingebracht, um eine endgültige Elektrolytzusammensetzung zu bilden, wobei die zweite Elektrolytzusammensetzung Propylencarbonat beinhaltet.
In einem anderen Aspekt ermöglicht eine zweistufige Lösung zum Vorformen einer Lithiumionenbatterie-Zelle ein robustes Wachstum der Festelektrolytgrenzfläche (solid electrolyte interface - SEI). Die gebildeten Batteriezellen sind robust gegenüber inkompatiblen chemischen Eigenschaften, die Propylencarbonat zugeordnet sind.
Die vorstehende Kurzdarstellung dient lediglich der Veranschaulichung und soll in keiner Weise einschränkend sein. Zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen veranschaulichenden Aspekten, Ausführungsformen und Merkmalen werden weitere Aspekte, Ausführungsformen und Merkmale durch Bezugnahme auf die Zeichnungen und die folgende detaillierte Beschreibung ersichtlich.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Für ein tieferes Verständnis des Wesens, der Aufgaben und der Vorteile der vorliegenden Offenbarung soll auf die folgende detaillierte Beschreibung Bezug genommen werden, die in Verbindung mit den folgenden Zeichnungen zu lesen ist, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen und in denen Folgendes gilt:

1A. Schematische Seitenansicht einer Pouch, die eine oder mehrere Lithiumionenbatterie-Zellen enthält.
1B. Schematische Vorderansicht einer Pouch, die eine oder mehrere Lithiumionenbatterie-Zellen enthält.
2. Schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Vorformen von Festelektrolytgrenzflächen an den Elektroden einer Lithiumionenbatterie.
3A. Schematischer Querschnitt einer negativen Elektrode, die eine vorgeformte Festelektrolytgrenzfläche aufweist.
3B. Schematischer Querschnitt einer negativen Elektrode, die eine vorgeformte Festelektrolytgrenzfläche aufweist.
4A. Schematischer Querschnitt einer positiven Elektrode, die eine vorgeformte Festelektrolytgrenzfläche aufweist.
4B. Schematischer Querschnitt einer positiven Elektrode, die eine vorgeformte Festelektrolytgrenzfläche aufweist.
5. Schematischer Querschnitt einer Lithiumionenbatterie-Zelle, welche die Elektroden aus 3A und 4A beinhaltet.
6. Schematischer Querschnitt eines Lithiumionenbatterie-Packs, der die Lithiumionenbatterie-Zelle aus 5 beinhaltet.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Nun wird detailliert auf gegenwärtig bevorzugte Zusammensetzungen, Ausführungsformen und Verfahren der vorliegenden Erfindung Bezug genommen, welche die besten Arten der Umsetzung der Erfindung darstellen, die den Erfindern gegenwärtig bekannt sind. Die Figuren sind nicht zwangsläufig maßstabsgetreu. Es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich beispielhaft für die Erfindung sind, die in verschiedenen und alternativen Formen ausgeführt sein kann. Daher sind in dieser Schrift offenbarte spezifische Details nicht als einschränkend auszulegen, sondern lediglich als repräsentative Grundlage für jeden beliebigen Aspekt der Erfindung und/oder als repräsentative Grundlage, um den Fachmann den vielfältigen Einsatz der vorliegenden Erfindung zu lehren.
Sofern nicht in den Beispielen oder an anderer Stelle ausdrücklich anders angegeben, sind alle numerischen Mengen in dieser Beschreibung, die Materialmengen oder Reaktions- und/oder Verwendungsbedingungen angeben, bei der Beschreibung des breitesten Umfangs der Erfindung als durch das Wort „etwa“ modifiziert zu verstehen. Im Allgemeinen ist eine Umsetzung innerhalb der genannten numerischen Grenzen bevorzugt. Zudem gilt Folgendes, sofern nicht ausdrücklich das Gegenteil angegeben wird: wenn eine gegebene chemische Struktur einen Substituenten an einer chemischen Einheit (z. B. an einem Aryl, Alkyl usw.) beinhaltet, wird dieser Substituent einer allgemeineren chemischen Struktur zugeschrieben, welche die gegebene Struktur umfasst; Prozent, „Teile von“, und Verhältniswerte beziehen sich auf das Gewicht; der Ausdruck „Polymer“ beinhaltet „Oligomer“, „Copolymer“, „Terpolymer“ und dergleichen; Molekulargewichte, die für beliebige Polymere bereitgestellt sind, beziehen sich auf Gewichtsdurchschnittsmolekulargewicht, sofern nicht etwas anderes angegeben ist; die Beschreibung einer Gruppe oder Klasse von Materialien als für einen gegebenen Zweck in Verbindung mit der Erfindung geeignet oder bevorzugt impliziert, dass Mischungen aus beliebigen zwei oder mehr der Elemente der Gruppe oder Klasse gleichermaßen geeignet oder bevorzugt sind; die Beschreibung von Bestandteilen aus chemischer Sicht bezieht sich auf die Bestandteile zum Zeitpunkt der Hinzufügung zu einer beliebigen Kombination, die in der Beschreibung vorgegeben ist, und schließt nicht zwangsläufig chemische Interaktionen unter den Bestandteilen einer Mischung aus, sobald sie gemischt ist; die erste Definition eines Akronyms oder einer anderen Abkürzung gilt für alle nachfolgende Verwendungen der gleichen Abkürzung in dieser Schrift und gilt entsprechend für normale grammatische Variationen der anfänglich definierten Abkürzung; und, sofern nicht ausdrücklich das Gegenteil angegeben ist, wird ein Messwert einer Eigenschaft durch die gleiche Technik bestimmt, auf die zuvor oder später für die gleiche Eigenschaft Bezug genommen wird.
Es ist zudem zu beachten, dass die in der Beschreibung und den beigefügten Patentansprüchen verwendeten Singularformen „ein“, „eine“ und „der/die/das“ Pluralbezüge umfassen, sofern der Kontext nicht deutlich etwas anderes angibt. Zum Beispiel soll eine Bezugnahme auf eine Komponente im Singular eine Vielzahl von Komponenten umfassen.
Wie in dieser Schrift verwendet, bedeutet der Ausdruck „etwa“, dass die fragliche Menge oder der fragliche Wert der spezifische festgelegte Wert oder ein anderer Wert in seiner Nachbarschaft sein kann. Im Allgemeinen soll der Ausdruck „etwa“, wenn er einen gewissen Wert bezeichnet, einen Bereich innerhalb von +/- 5 % des Werts bezeichnen. Als ein Beispiel bezeichnet die Formulierung „etwa 100“ einen Bereich von 100 +/- 5, d. h. den Bereich von 95 bis 105. Im Allgemeinen kann, wenn der Ausdruck „etwa“ verwendet wird, erwartet werden, dass ähnliche Ergebnisse oder Wirkungen gemäß der Erfindung innerhalb eines Bereichs von +/- 5 % des angegebenen Werts erlangt werden können.
Wie in dieser Schrift verwendet, bedeutet der Ausdruck „und/oder“, dass entweder alle oder nur eines der Elemente dieser Gruppe vorhanden sein können/kann. Zum Beispiel soll „A und/oder B“ „nur A oder nur B oder sowohl A als auch B“ bedeuten. Im Fall von „nur A“ deckt der Ausdruck auch die Möglichkeit ab, dass B nicht vorhanden ist, d. h. „nur A, nicht aber B“.
Es versteht sich zudem, dass diese Erfindung nicht auf die nachstehend beschriebenen spezifischen Ausführungsformen und Verfahren beschränkt ist, da spezifische Komponenten und/oder Bedingungen natürlich variieren können. Darüber hinaus wird die in dieser Schrift verwendete Terminologie nur zum Zwecke der Beschreibung konkreter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet und soll in keiner Weise einschränkend sein.
Der Ausdruck „umfassend“ ist synonym zu „beinhaltend“, „aufweisend“, „enthaltend“ oder „gekennzeichnet durch“. Diese Ausdrücke sind einschließend und offen und schließen zusätzliche, nicht aufgeführte Elemente oder Verfahrensschritte nicht aus.
Die Formulierung „bestehend aus“ schließt jedes Element, jeden Schritt oder jeden Inhaltsstoff aus, das/der nicht in dem Patentanspruch vorgegeben ist. Wenn diese Formulierung in einem Abschnitt des Hauptteils eines Patentanspruchs auftaucht, anstatt unmittelbar auf den Oberbegriff zu folgen, schränkt er nur das in diesem Abschnitt dargelegte Element ein; andere Elemente sind nicht von dem Anspruch insgesamt ausgeschlossen.
Die Formulierung „im Wesentlichen bestehend aus“ beschränkt den Umfang eines Patentanspruchs auf die vorgegebenen Materialien oder Schritte, plus jene, welche die grundlegende(n) und neuartige(n) Charakteristik(en) des beanspruchten Gegenstands nicht wesentlich beeinflussen.
Die Formulierung „zusammengesetzt aus“ bedeutet „beinhaltend“ oder „bestehend aus“. Typischerweise wird diese Formulierung verwendet, um zu bezeichnen, dass ein Objekt aus einem Material gebildet ist.
In Bezug auf die Ausdrücke „umfassend“, „bestehend aus“ und „im Wesentlichen bestehend aus“, kann, wenn einer dieser drei Ausdrücke in dieser Schrift verwendet wird, der gegenwärtig offenbarte und beanspruchte Gegenstand die Verwendung eines beliebigen der anderen beiden Ausdrücke beinhalten.
Der Ausdruck „eines oder mehrere“ bedeutet „mindestens eines“ und der Ausdruck „mindestens eines“ bedeutet „eines oder mehrere“. Die Ausdrücke „eines oder mehrere“ und „mindestens eines“ beinhalten „Vielzahl“ und „mehrere“ als eine Teilmenge. In einer Verbesserung beinhaltet „eines oder mehrere“ _„zwei oder mehr“.
Der Ausdruck „im Wesentlichen“, „im Allgemeinen“ oder „etwa“ kann in dieser Schrift verwendet werden, um offenbarte oder beanspruchte Ausführungsformen zu beschreiben. Der Ausdruck „im Wesentlichen“ kann einen Wert oder eine relative Charakteristik modifizieren, der bzw. die in der vorliegenden Offenbarung offenbart oder beansprucht wird. In derartigen Fällen kann „im Wesentlichen“ bedeuten, dass der Wert oder die relative Charakteristik, den bzw. die es modifiziert, innerhalb von ± 0 %, 0,1 %, 0,5 %, 1 %, 2 %, 3 %, 4 %, 5 % oder 10 % des Werts oder der relativen Charakteristik liegt.
Es versteht sich zudem, dass Ganzzahlbereiche ausdrücklich alle dazwischenliegenden ganzen Zahlen beinhalten. Zum Beispiel beinhaltet der Ganzzahlbereich 1-10 ausdrücklich 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 und 10. Gleichermaßen beinhaltet der Bereich 1 bis 100 1, 2, 3, 4, ..., 97, 98, 99, 100. Gleichermaßen können, wenn ein beliebiger Bereich erforderlich ist, dazwischenliegende Zahlen, die Inkremente der Differenz zwischen der oberen Grenze und der unteren Grenze geteilt durch 10 sind, als alternative obere oder untere Grenze herangezogen werden. Zum Beispiel können, wenn der Bereich 1,1 bis 2,1 ist, die folgenden Zahlen 1,2, 1,3, 1,4, 1,5, 1,6, 1,7, 1,8, 1,9 und 2,0 als untere oder obere Grenze ausgewählt werden.
Wenn auf eine numerische Menge Bezug genommen wird, beinhaltet der Ausdruck „weniger als“ in einer Verbesserung eine untere nicht beinhaltete Grenze, die 5 Prozent der nach „weniger als“ angegebenen Anzahl beträgt. Zum Beispiel beinhaltet „weniger als 20“ in einer Verbesserung eine untere nicht beinhaltete Grenze von 1. Daher beinhaltet diese Verbesserung von „weniger als 20“ einen Bereich zwischen 1 und 20. In einer anderen Verbesserung beinhaltet der Ausdruck „weniger als“ eine untere nicht beinhaltete Grenze, die in aufsteigender Präferenzreihenfolge 20 Prozent, 10 Prozent, 5 Prozent oder 1 Prozent der nach „weniger als“ angegebenen Anzahl beträgt.
Der Ausdruck „positive Elektrode“ bedeutet eine Batteriezellenelektrode, aus der Strom abfließt, wenn die Lithiumionenbatterie-Zelle oder Batterie entladen wird. Mitunter wird eine „positive Elektrode“ als „Kathode“ bezeichnet.
Der Ausdruck „negative Elektrode“ bedeutet eine Batteriezellenelektrode, in die Strom fließt, wenn die Lithiumionenbatterie-Zelle entladen wird. Mitunter wird eine „negative Elektrode“ als „Anode“ bezeichnet.
Der Ausdruck „Zelle“ oder „Batteriezelle“ bedeutet eine elektrochemische Zelle, die aus mindestens einer positiven Elektrode, mindestens einer negativen Elektrode, einem Elektrolyten und einer Separatormembran besteht.
Der Ausdruck „Batterie“ oder „Batteriepack“ bedeutet eine elektrische Speichervorrichtung, die aus mindestens einer Batteriezelle besteht. In einer Verbesserung handelt es sich bei „Batterie“ oder „Batteriepack“ um eine elektrische Speichervorrichtung, die aus einer Vielzahl von Batteriezellen besteht.
Abkürzungen:

„BEV“ bedeutet Batterieelektrofahrzeug (battery electric vehicle).
„LCO“ bedeutet Lithium-Cobaltoxid. „NCM" bedeutet Lithium-Nickel-Cobalt-Manganoxid.
„NCM“ bedeutet Lithium-Nickel-Cobalt-Manganoxid.
„NCMA“ bedeutet Lithium-Nickel-Cobalt-Mangan-Aluminiumoxid.
„NCA“ bedeutet Lithium-Nickel-Cobalt-Aluminiumoxid.
„LFP“ bedeutet Lithium-Eisenphosphat.
„LMP“ bedeutet Lithium-Manganphosphat.
„LVP“ bedeutet Lithium-Vanadiumphosphat.
„LMO“ bedeutet Lithium-Manganoxid.
„SEI“ bedeutet Festelektrolytgrenzfläche.

Lithiumionenbatterie-Zellen sind typischerweise in einem abgedichteten Behälter, wie etwa einer laminierten Pouch oder einer Metalldose, platziert. Die 1A und 1B bilden eine derartige abgedichtete Pouch ab. Ein Paket-Lithiumionenbatterie-System 10 beinhaltet eine Lithiumionenbatterie-Zelle oder Batterie 12, die in einer Pouch 14 positioniert ist. Die Pouch 14 kann aus einem Aluminium-Kunststoff-Laminat bestehen. Die Pouch enthält zudem einen Elektrolyten 16, wie nachstehend genauer beschrieben. Der Elektrolyt umfasst eine Lösung, die ein Lithiumsalz enthält.Anschlüsse 18 und 20 ragen aus dem Behälter heraus und ermöglichen so elektrischen Kontakt damit. Typischerweise ist die Pouch 14 entlang einer Dichtungslinie 22 abgedichtet.
Unter Bezugnahme auf 2 ist ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Vorformen von Festelektrolytgrenzflächen in einer Paket-Batteriezelle bereitgestellt. In Schritt a) wird eine Paketbaugruppe 10 bereitgestellt, die eine oder mehrere Batteriezellen 12 beinhaltet, die in dem Behälter 14 verpackt sind. Typischerweise wurde die Paketbaugruppe 10 zu diesem Zeitpunkt nicht abgedichtet. Der Behälter 14 kann eine laminierte Pouch oder eine Metalldose sein, wie im Stand der Technik bekannt. 2 bildet eine Pouch ab, doch das Verfahren ist gleichermaßen auf eine prismatische Zelle anwendbar. In Schritt b) wird eine erste Menge einer ersten Elektrolytzusammensetzung 26 in den Behälter 14 eingebracht und anschließend wird die Pouch abgedichtet. In einer Verbesserung ist ein Lithiumsalz in der ersten Elektrolytzusammensetzung gelöst. Charakteristischerweise beinhaltet die erste Elektrolytzusammensetzung Ethylencarbonat. In Schritt c) wird die Lithiumionenbatterie-Zellemindestens einem Ladezyklus unterzogen, sodass eine oder mehrere Festelektrolytgrenzflächen 32, 34 gebildet werden. In einer Verbesserung bildet sich die Festelektrolytgrenzfläche 32 über der positiven Elektrode und bilden sich Festelektrolytgrenzflächen über der negativen Elektrode. Eine Festelektrolytgrenzfläche kann sich über der negativen Elektrode und/oder der positiven Elektrode bilden. In Schritt d) wird eine zweite Elektrolytzusammensetzung in den Behälter eingebracht, um eine endgültige Elektrolytzusammensetzung zu bilden. In einer Verbesserung kann die Dichtung 30 entfernt oder durchstochen werden, um das Einführen (z. B. Einspritzen) der zweiten Elektrolytzusammensetzung zu ermöglichen. In einer Verbesserung ist ein Lithiumsalz in der zweiten Elektrolytzusammensetzung gelöst. Vorteilhafterweise beinhaltet die zweite Elektrolytzusammensetzung Propylencarbonat. In einer Verbesserung wird die Lithiumionenbatterie-Zelle entgast, bevor die zweite Elektrolytzusammensetzung eingebracht wird. In Schritt e) wird der Behälter 14 erneut abgedichtet.
In einer Variation beinhaltet die endgültige Elektrolytzusammensetzung etwa 20 bis 99 Gewichtsprozent Propylencarbonat bezogen auf das Gesamtgewicht der endgültigen Elektrolytzusammensetzung. In einer Verbesserung beinhaltet die endgültige Elektrolytzusammensetzung etwa 50 bis 99 Gewichtsprozent Propylencarbonat bezogen auf das Gesamtgewicht der endgültigen Elektrolytzusammensetzung. In einigen Variationen beinhaltet die endgültige Elektrolytzusammensetzung mindestens 20, 30, 40, 50, 60 oder 70 Gewichtsprozent Propylencarbonat bezogen auf das Gesamtgewicht der endgültigen Elektrolytzusammensetzung und höchstens 99,5, 99, 95, 90, 85 oder 80 Gewichtsprozent Propylencarbonat bezogen auf das Gesamtgewicht der endgültigen Elektrolytzusammensetzung. Die endgültige Elektrolytzusammensetzung beinhaltet etwa 1 bis 80 Gewichtsprozent Ethylencarbonat bezogen auf das Gesamtgewicht der endgültigen Elektrolytzusammensetzung. In einer Verbesserung beinhaltet die endgültige Elektrolytzusammensetzung etwa 1 bis 50 Gewichtsprozent Ethylencarbonat bezogen auf das Gesamtgewicht der endgültigen Elektrolytzusammensetzung. In einigen Variationen beinhaltet die endgültige Elektrolytzusammensetzung mindestens 0,5, 1, 5, 10, 20 oder 30 Gewichtsprozent Ethylencarbonat bezogen auf das Gesamtgewicht der endgültigen Elektrolytzusammensetzung und höchstens 85, 80, 70, 60, 50 oder 40 Gewichtsprozent Ethylencarbonat bezogen auf das Gesamtgewicht der endgültigen Elektrolytzusammensetzung.
Wie vorstehend dargelegt, wird die Lithiumionenbatterie-Zelle mindestens einem Zyklus unterzogen, bevor die zweite Elektrolytzusammensetzung eingebracht wird. In einer Verbesserung wird die Lithiumionenbatterie-Zelle einer Vielzahl von Zyklen unterzogen, bevor die zweite Elektrolytzusammensetzung eingebracht wird. Zum Beispiel wird die Lithiumionenbatterie-Zelle mindestens 2 Zyklen unterzogen, bevor die zweite Elektrolytzusammensetzung eingebracht wird. In einer Verbesserung kann die Lithiumionenbatterie-Zelle mindestens 2, 3, 5, 10, 20, 50, 100, 500 oder 1000 Zyklen unterzogen werden, bevor die zweite Elektrolytzusammensetzung eingebracht wird. Die Zyklen für jede Batteriezelle kann mit einer beliebigen geeigneten Spannung und Laderate durchgeführt werden. Zum Beispiel kann ein Ladezyklus für jede Batteriezelle mit einer Spannung von bis zu 6,0 V mit einer Laderate von C/20 oder höher durchgeführt werden.
In einigen Variationen können die erste Elektrolytzusammensetzung und/oder die zweite Elektrolytzusammensetzung einen passivierenden Hilfsstoff beinhalten. In einer Verbesserung ist der passivierende Hilfsstoff ein Vinylcarbonat, wie etwa Vinylencarbonat (VC), Vinylethylencarbonat (VEC) oder ein Sulfon.
Wie nachstehend dargelegt, kann die Lithiumionenbatterie eine negative Elektrode beinhalten, die eine Graphitschicht beinhaltet. Vorteilhafterweise bildet sich eine Festelektrolytgrenzfläche an der negativen Elektrode, wodurch die Graphitschicht vor einer co-Einlagerung von Propylencarbonat geschützt wird.
Die erste Elektrolytzusammensetzung und die zweite Elektrolytzusammensetzung können jeweils zusätzliche nichtwässrige Lösungsmittel beinhalten. Zum Beispiel kann die erste Elektrolytzusammensetzung ferner ein erstes zusätzliches Lösungsmittel beinhalten, das aus der Gruppe bestehend aus Dimethylcarbonat, Diethylcarbonat, Dipropylcarbonat, Methylpropylcarbonat, Ethylpropylcarbonat, Ethylmethylcarbonat, Butylencarbonat und Kombinationen davon ausgewählt ist. Typischerweise ist das erste zusätzliche Lösungsmittel in einer Menge vorhanden, die geringer als eine Menge des Ethylencarbonats ist. Gleichermaßen kann die zweite Elektrolytzusammensetzung ferner ein zweites zusätzliches Lösungsmittel beinhalten, das aus der Gruppe bestehend aus Dimethylcarbonat, Diethylcarbonat, Dipropylcarbonat, Methylpropylcarbonat, Ethylpropylcarbonat, Ethylmethylcarbonat, Butylencarbonat und Kombinationen davon ausgewählt ist. Typischerweise ist das zweite zusätzliche Lösungsmittel in einer Menge vorhanden, die geringer als eine Menge des Propylencarbonats ist.
Unter Bezugnahme auf die 3A und 3B sind schematische Darstellungen einer negativen Elektrode bereitgestellt, die eine durch das Verfahren aus 2 gebildete Festelektrolytgrenzfläche beinhaltet. Die negative Elektrode 40 beinhaltet eine Aktivmaterialschicht 42 der negativen Elektrode aus Aktivmaterial der negativen Elektrode, die über dem Stromabnehmer 44 der negativen Elektrode angeordnet ist und diesen typischerweise kontaktiert. 3A bildet eine Variation ab, bei der eine einzelne Seite des Stromabnehmers 44 mit der Aktivmaterialschicht 42 der negativen Elektrode beschichtet ist, während 3B eine Variation abbildet, bei der zwei Seiten des Stromabnehmers 44 mit der Aktivmaterialschicht 42 der negativen Elektrode beschichtet sind. Typischerweise beinhaltet das Aktivmaterial der negativen Elektrode Graphit. Der Stromabnehmer 44 der negativen Elektrode ist eine Metallplatte oder Metallfolie, die aus einem Metall, wie etwa Aluminium, Kupfer, Platin, Zink, Titan und dergleichen, zusammengesetzt ist. Gegenwärtig wird Kupfer am häufigsten für den Stromabnehmer der negativen Elektrode verwendet. Die Festelektrolytgrenzfläche 46 ist über der Aktivmaterialschicht 42 der negativen Elektrode angeordnet. Die Festelektrolytgrenzfläche 46 wird durch das Verfahren aus 2 gebildet. Vorteilhafterweise ermöglicht die Festelektrolytgrenzfläche 46 eine Einlagerung von Lithiumionen in die Aktivschicht 42 der negativen Elektrode.
Unter Bezugnahme auf die 4A und 4B sind schematische Darstellungen einer positiven Elektrode bereitgestellt, die eine oder mehrere durch das Verfahren aus 2 gebildete Festelektrolytgrenzflächen beinhaltet. Die positive Elektrode 50 beinhaltet eine Aktivmaterialschicht 52 der positiven Elektrode aus Aktivmaterial der positiven Elektrode, die über dem Stromabnehmer 54 der positiven Elektrode angeordnet ist und diesen typischerweise kontaktiert. 4A bildet eine Variation ab, bei der eine einzelne Seite des Stromabnehmers 54 mit der Aktivmaterialschicht 52 der positiven Elektrode beschichtet ist, während 3B eine Variation abbildet, bei der zwei Seiten des Stromabnehmers 54 mit der Aktivmaterialschicht 52 der positiven Elektrode beschichtet sind. Das Aktivmaterial der positiven Elektrode kann ein beliebiges fachbekanntes Material sein, das als Material der positiven Elektrode für Lithiumionenbatterien verwendet wird. Typischerweise ist der Stromabnehmer 54 der positiven Elektrode eine Metallplatte oder Metallfolie, die aus einem Metall, wie etwa Aluminium, Kupfer, Platin, Zink, Titan und dergleichen, zusammengesetzt ist. Gegenwärtig wird Aluminium am häufigsten für den Stromabnehmer der positiven Elektrode verwendet. Die Festelektrolytgrenzfläche 56 ist über der Aktivmaterialschicht 52 der negativen Elektrode angeordnet. Vorteilhafterweise wird die Festelektrolytgrenzfläche 56 durch das Verfahren aus 2 gebildet.
Unter Bezugnahme auf 5 sind schematische Darstellungen einer wiederaufladbaren Lithiumionenbatterie-Zelle bereitgestellt, in welche die negative Elektrode aus den 3A-B und die positive Elektrode aus den 4A-B integriert sind. Die Batteriezelle 60 beinhaltet die negative Elektrode 40, die positive Elektrode 50 und einen Separator 62, der zwischen der positiven Elektrode und der negativen Elektrode angeordnet ist. Die negative Elektrode 40 beinhaltet einen Stromabnehmer 44 der negativen Elektrode und ein Aktivmaterial 42 der positiven Elektrode, das über dem Stromabnehmer der negativen Elektrode angeordnet ist. Die Festelektrolytgrenzfläche 46 ist über der Aktivmaterialschicht 42 der negativen Elektrode angeordnet. Die positive Elektrode 50 beinhaltet einen Stromabnehmer 54 der positiven Elektrode und ein Aktivmaterial 52 der positiven Elektrode, das über dem Stromabnehmer der positiven Elektrode angeordnet ist. Die Festelektrolytgrenzfläche 56 ist über der Aktivmaterialschicht 52 der negativen Elektrode angeordnet.
Unter Bezugnahme auf 6 ist eine schematische Darstellung eines wiederaufladbaren Lithiumionenbatterie-Packs bereitgestellt, in welchen die negative Elektrode aus den 3A-B, die positive Elektrode aus den 4A-B und die Batteriezellen aus 5 integriert sind. Die wiederaufladbare Lithiumionenbatterie 70 beinhaltet mindestens eine Batteriezelle der Ausgestaltung in 5. Typischerweise beinhaltet die wiederaufladbare Lithiumionenbatterie 70 eine Vielzahl von Batteriezellen 60ⁱ der Ausgestaltung aus 5, wobei i eine Ganzzahlkennung für jede Batteriezelle ist. Die Kennung i geht von 1 bis nmax, wobei nmax die Gesamtanzahl an Batteriezellen in der wiederaufladbaren Lithiumionenbatterie 70 ist. Details für die Batteriezellen sind vorstehend dargelegt
Unter Bezugnahme auf die 5 und 6 trennt der Separator 62 die negative Elektrode 40 physisch von der positiven Elektrode 50, wodurch ein Kurzschluss verhindert wird, während der Transport von Lithiumionen zum Laden und Entladen ermöglicht wird. Daher kann der Separator 62 aus einem beliebigen Material zusammengesetzt sein, das für diesen Zweck geeignet ist. Beispiele für geeignete Materialien, aus denen der Separator 63 zusammengesetzt sein kann, beinhalten unter anderem Polytetrafluorethylen (z. B. TEFLON^®), Glasfaser, Polyester, Polyethylen, Polypropylen und Kombinationen davon. Der Separator 62 kann in Form eines Gewebes oder eines Vlieses vorliegen. Der Separator 62 kann in Form eines Vlieses oder eines Gewebes vorliegen. Zum Beispiel wird typischerweise ein Polymerseparator auf Polyolefinbasis, wie etwa Polyethylen und/oder Polypropylen, für eine Lithiumionenbatterie verwendet. Um Hitzebeständigkeit oder mechanische Festigkeit zu gewährleisten, kann ein beschichteter Separator, der eine Beschichtung aus Keramik oder einem Polymermaterial beinhaltet, verwendet werden.
Wie vorstehend dargelegt, können die erste Elektrolytzusammensetzung, die zweite Elektrolytzusammensetzung und die endgültige Elektrolytzusammensetzung ein darin gelöstes Lithiumsalz beinhalten. Daher können sich Lithiumionen während des Ladens in das Aktivmaterial der positiven Elektrode und während des Entladens in das Aktivmaterial der Anode einlagern. Beispiele für Lithiumsalze beinhalten unter anderem LiPF₆, LiBF₄, LiSbF₆, LiAsF₆, LiC₄F₉SO₃, LiClO₄, LiAlO₂, LiAlCl₄, LiCl, LiI, LiN(SO₂CF₃)₂, LiN(SO₂F)₂ und Kombinationen davon. In einer Verbesserung beinhalten die erste Elektrolytzusammensetzung, die zweite Elektrolytzusammensetzung und die endgültige Elektrolytzusammensetzung das Lithiumsalz unabhängig voneinander in einer Konzentration von etwa 0,1 M bis etwa 2,0 M.
Unter Bezugnahme auf die 3, 4, 5 und 6 können die negative Elektrode und die positive Elektrode durch Verfahren gefertigt werden, die dem Fachmann auf dem Gebiet von Lithiumionenbatterien bekannt sind. Typischerweise wird ein Aktivmaterial (z. B. das positive oder negative Aktivmaterial) mit einem leitfähigen Material und einem Bindemittel in einem Lösungsmittel (z. B. N-Methylpyrrolidon) zu einer Aktivmaterialzusammensetzung vermischt und wird die Zusammensetzung auf einen Stromabnehmer aufgetragen. Das Elektrodenherstellungsverfahren ist hinreichend bekannt und wird somit in der vorliegenden Beschreibung nicht im Detail beschrieben. Das Lösungsmittel beinhaltet N-Methylpyrrolidon und dergleichen, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Unter Bezugnahme auf die 3, 4, 5 und 6 beinhaltet die Aktivmaterialschicht 52 der positiven Elektrode Aktivmaterial der positiven Elektrode, ein Bindemittel und ein leitfähiges Material. Die in dieser Schrift verwendeten Aktivmaterialien der positiven Elektrode können die Materialien für positive Elektroden sein, die dem Fachmann auf dem Gebiet der Lithiumionenbatterien bekannt sind. Insbesondere kann die positive Elektrode 54 aus einem Aktivmaterial auf Lithiumbasis gebildet sein, das ausreichend Lithiumeinlagerung und - auslagerung durchlaufen kann. Die Aktivmaterialien der positiven Elektrode 32 können ein oder mehrere Übergangsmetalle beinhalten, wie etwa Mangan (Mn), Nickel (Ni), Cobalt (Co), Chrom (Cr), Eisen (Fe), Vanadium (V) und Kombinationen davon. Gängige Klassen von Aktivmaterialien der positiven Elektrode beinhalten Lithium-Übergangsmetalloxide mit Schichtstruktur und Lithium-Übergangsmetalloxide mit Spinellphase. Beispiele für Lithium-Übergangsmetalloxide mit Schichtstruktur beinhalten unter anderem Lithium-Cobaltoxid (LiCoO₂), Lithium-Nickeloxid (LiNiO₂), ein Lithium-Nickel-Mangan-Cobaltoxid (z. B. Li(Ni_xMn_yCo_z)O₂), wobei 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1, 0 ≤ z ≤ 1 und x + y + z = 1), ein Lithium-Nickel-Cobalt-Metalloxid (z. B. LiNi_(1-x-y)Co_xM_yO₂), wobei 0 < x < 1, 0 < y < 1 und M Al, Mn ist). Andere bekannte Lithium-Übergangsmetall-Verbindungen, wie etwa Lithium-Eisenphosphat (LiFePO₄) oder Lithium-Eisen-Fluorphosphat (Li₂FePO₄F) können ebenfalls verwendet werden. In gewissen Aspekten kann die positive Elektrode 32 ein elektroaktives Material beinhalten, das Mangan beinhaltet, wie etwa Lithium-Manganoxid (Li_(1+x)Mn_(2-x)O₄), ein gemischtes Lithium-Mangan-Nickeloxid (LiMn_{(2-x )}Ni_xO₄), wobei 0 ≤ x ≤ 1, und/oder ein Lithium-Mangan-Nickel-Cobaltoxid. Zusätzliche Beispiele für Aktivmaterial der positiven Elektrode beinhalten unter anderem Lithium-Nickel-Cobalt-Manganoxid (NCM), Lithium-Nickel-Cobalt-Aluminiumoxid (NCA), Lithium-Nickel-Cobalt-Mangan-Aluminiumoxid (NCMA) oder Kombinationen davon.
Das Bindemittel für das Aktivmaterial der positiven Elektrode kann die Bindungseigenschaften von Aktivmaterialpartikeln der positiven Elektrode untereinander und mit dem Stromabnehmer 42 der positiven Elektrode erhöhen. Beispiele für geeignete Bindemittel beinhalten unter anderem Polyvinylalkohol, Carboxylmethylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Diacetylcellulose, Polyvinylchlorid, carboxyliertes Polyvinylchlorid, Polyvinylfluorid, ein ethylenoxidhaltiges Polymer, Polyvinylpyrrolidon, Polyurethan, Polytetrafluorethylen, Polyvinylidenfluorid, Polyethylen, Polypropylen, einen Styrol-Butadien-Kautschuk, einen Acrylat-Styrol-Butadien-Kautschuk, ein Epoxidharz, Nylon und dergleichen und Kombinationen davon. Das leitfähige Material stellt der positiven Elektrode 10 elektrische Leitfähigkeit bereit. Beispiele für geeignete elektrisch leitfähige Materialien beinhalten unter anderem natürliches Graphit, künstliches Graphit, Ruß, Acetylenruß, Ketjen-Ruß, Kohlenstofffasern, Kupfer, Metallpulver, Metallfasern und Kombinationen davon. Beispiele für Metallpulver und Metallfasern beinhalten Nickel, Aluminium, Silber, Kohlenstoffnanoröhren und dergleichen.
Unter Bezugnahme auf die 3A-B beinhaltet die negative Aktivmaterialschicht 42 ein negatives Aktivmaterial, ein Bindemittel und optional ein leitfähiges Material. Die in dieser Schrift verwendeten negativen Aktivmaterialien können die negativen Materialien sein, die dem Fachmann auf dem Gebiet der Lithiumionenbatterien bekannt sind. Negative Aktivmaterialien beinhalten unter anderem kohlenstoffbasierte negative Aktivmaterialien, siliziumbasierte negative Aktivmaterialien und Kombinationen davon. Ein geeignetes kohlenstoffbasiertes negatives Aktivmaterial kann Graphit und Graphen beinhalten. Ein geeignetes siliziumbasiertes negatives Aktivmaterial kann mindestens eines beinhalten, das aus Silizium, Siliziumoxid, mit leitfähigem Kohlenstoff auf der Oberfläche beschichtetem Siliziumoxid und mit leitfähigem Kohlenstoff auf der Oberfläche beschichtetem Silizium (Si) ausgewählt ist. Zum Beispiel kann Siliziumoxid durch die Formel SiO_z beschrieben werden, wobei z 0,09 bis 2 beträgt. Mischungen aus kohlenstoffbasierten negativen Aktivmaterialien und siliziumbasierten negativen Aktivmaterialien können ebenfalls für das negative Aktivmaterial verwendet werden.
Das Bindemittel der negativen Elektrode bindet negative Aktivmaterialpartikel aneinander und mit einem Stromabnehmer. Das Bindemittel kann ein nichtwässriges Bindemittel, ein wässriges Bindemittel oder eine Kombination davon sein. Beispiele für nichtwässrige Bindemittel können Polyvinylchlorid, carboxyliertes Polyvinylchlorid, Polyvinylfluorid, ein ethylenoxidhaltiges Polymer, Polyvinylpyrrolidon, Polyurethan, Polytetrafluorethylen, Polyvinylidenfluorid, Polyethylen, Polypropylen, Polyamidimid, Polyimid oder eine Kombination davon sein. Wässrige Bindemittel können Bindemittel auf Kautschukbasis oder Polymerharzbindemittel sein. Beispiele für Bindemittel auf Kautschukbasis beinhalten unter anderem Styrol-Butadien-Kautschuke, Acrylat-Styrol-Butadien-Kautschuke, AcrylnitrilButadien-Kautschuke, Acrylkautschuke, Butylkautschuke, Fluorkautschuke und Kombinationen davon. Beispiele für Polymerharzbindemittel beinhalten unter anderem Polyethylen, Polypropylen, Ethylenpropylen-Copolymer, Polyethylenoxid, Polyvinylpyrrolidon, Epichlorhydrin, Polyphosphazen, Polyacrylnitril, Polystyrol, Ethylenpropylendien-Copolymer, Polyvinylpyrrid, chlorsulfoniertes Polyethylen, Latex, ein Polyesterharz, ein Acrylharz, ein Phenolharz, Harz, ein Epoxidharz, Polyvinylalkohol, Carboxymethylcellulose und Kombinationen davon.
Wenngleich vorstehend beispielhafte Ausführungsformen beschrieben sind, sollen diese Ausführungsformen nicht alle möglichen Formen der Erfindung beschreiben. Vielmehr sind die in der Beschreibung verwendeten Ausdrücke beschreibende und keine einschränkenden Ausdrücke und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Wesen und Umfang der Erfindung abzuweichen. Zusätzlich können die Merkmale verschiedener umsetzender Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren zum Bilden einer Festelektrolytgrenzfläche an einer Lithiumionenbatterie-Elektrode Folgendes: Einbringen einer ersten Menge einer ersten Elektrolytzusammensetzung in einen Behälter, wobei der Behälter mindestens eine Lithiumionenbatterie-Zelle beinhaltet und die erste Elektrolytzusammensetzung Ethylencarbonat beinhaltet; Unterziehen der Lithiumionenbatterie-Zelle mindestens einem Ladezyklus, sodass eine oder mehrere Festelektrolytgrenzflächen gebildet werden; und Einbringen einer zweiten Elektrolytzusammensetzung in den Behälter, um eine endgültige Elektrolytzusammensetzung zu bilden, wobei die zweite Elektrolytzusammensetzung Propylencarbonat beinhaltet, wobei die erste Elektrolytzusammensetzung, die zweite Elektrolytzusammensetzung und die endgültige Elektrolytzusammensetzung jeweils unabhängig voneinander ein darin gelöstes Lithiumsalz beinhalten.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet die endgültige Elektrolytzusammensetzung etwa 20 bis 99 Gewichtsprozent Propylencarbonat.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet die endgültige Elektrolytzusammensetzung etwa 50 bis 99 Gewichtsprozent Propylencarbonat.
In einem Aspekt der Erfindung ist der Behälter eine Pouch.
In einem Aspekt der Erfindung ist der Behälter eine Metalldose.
In einem Aspekt der Erfindung wird die Lithiumionenbatterie-Zelle entgast, bevor die zweite Elektrolytzusammensetzung eingebracht wird.
In einem Aspekt der Erfindung wird die Lithiumionenbatterie-Zelle einer Vielzahl von Zyklen unterzogen, bevor die zweite Elektrolytzusammensetzung eingebracht wird.
In einem Aspekt der Erfindung wird die Lithiumionenbatterie-Zelle mindestens 2 Zyklen unterzogen, bevor die zweite Elektrolytzusammensetzung eingebracht wird.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet die erste Elektrolytzusammensetzung einen passivierenden Hilfsstoff.
In einem Aspekt der Erfindung ist der passivierende Hilfsstoff Vinylencarbonat (VC), Vinylethylencarbonat (VEC) oder ein Sulfon.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet die Lithiumionenbatterie-Zelle eine negative Elektrode, die eine Graphitschicht beinhaltet.
In einem Aspekt der Erfindung bildet sich eine Festelektrolytgrenzfläche an der negativen Elektrode, wodurch die Graphitschicht vor einer co-Einlagerung von Propylencarbonat geschützt wird.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet die erste Elektrolytzusammensetzung ferner ein erstes zusätzliches Lösungsmittel, das aus der Gruppe bestehend aus Dimethylcarbonat, Diethylcarbonat, Dipropylcarbonat, Methylpropylcarbonat, Ethylpropylcarbonat, Ethylmethylcarbonat, Butylencarbonat und Kombinationen davon ausgewählt ist.
In einem Aspekt der Erfindung ist das erste zusätzliche Lösungsmittel in einer Menge vorhanden, die geringer als eine Menge des Ethylencarbonats ist.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet die zweite Elektrolytzusammensetzung ferner ein zweites zusätzliches Lösungsmittel, das aus der Gruppe bestehend aus Dimethylcarbonat, Diethylcarbonat, Dipropylcarbonat, Methylpropylcarbonat, Ethylpropylcarbonat, Ethylmethylcarbonat, Butylencarbonat und Kombinationen davon ausgewählt ist.
In einem Aspekt der Erfindung ist das zweite zusätzliche Lösungsmittel in einer Menge vorhanden, die geringer als eine Menge des Propylencarbonats ist.

Claims

Verfahren zum Bilden einer Oberflächenelektrolytgrenzfläche an einer Lithiumionenbatterie-Elektrode, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Einbringen einer ersten Menge einer ersten Elektrolytzusammensetzung in einen Behälter, wobei der Behälter mindestens eine Lithiumionenbatterie-Zelle beinhaltet und die erste Elektrolytzusammensetzung Ethylencarbonat beinhaltet; Unterziehen der Lithiumionenbatterie-Zelle mindestens einem Ladezyklus, sodass eine oder mehrere Oberflächenelektrolytgrenzflächen gebildet werden; und Einbringen einer zweiten Elektrolytzusammensetzung in den Behälter, um eine endgültige Elektrolytzusammensetzung zu bilden, wobei die zweite Elektrolytzusammensetzung Propylencarbonat beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die endgültige Elektrolytzusammensetzung etwa 20 bis 99 Gewichtsprozent Propylencarbonat beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste Elektrolytzusammensetzung und/oder die zweite Elektrolytzusammensetzung und/oder die endgültige Elektrolytzusammensetzung jeweils unabhängig voneinander ein darin gelöstes Lithiumsalz beinhalten.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Behälter eine Pouch ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Behälter eine prismatische Zelle ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Lithiumionenbatterie-Zelle entgast wird, bevor die zweite Elektrolytzusammensetzung eingebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Lithiumionenbatterie-Zelle einer Vielzahl von Zyklen unterzogen wird, bevor die zweite Elektrolytzusammensetzung eingebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Lithiumionenbatterie-Zelle mindestens 2 Zyklen unterzogen wird, bevor die zweite Elektrolytzusammensetzung eingebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste Elektrolytzusammensetzung einen passivierenden Hilfsstoff beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei der passivierende Hilfsstoff Vinylidencarbonat (VC), Vinylenethylencarbonat (VEC) oder ein Sulfon ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Lithiumionenbatterie-Zelle eine negative Elektrode beinhaltet, die eine Graphitschicht beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei sich eine Oberflächenelektrolytgrenzfläche an der negativen Elektrode bildet, wodurch die Graphitschicht vor einer co-Einlagerung von Propylencarbonat geschützt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste Elektrolytzusammensetzung ferner ein erstes zusätzliches Lösungsmittel beinhaltet, das aus der Gruppe bestehend aus Dimethylcarbonat, Diethylcarbonat, Dipropylcarbonat, Methylpropylcarbonat, Ethylpropylcarbonat, Methylethylcarbonat, Butylencarbonat und Kombinationen davon ausgewählt ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das erste zusätzliche Lösungsmittel in einer Menge vorhanden ist, die geringer als eine Menge des Ethylencarbonats ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die zweite Elektrolytzusammensetzung ferner ein zweites zusätzliches Lösungsmittel beinhaltet, das aus der Gruppe bestehend aus Dimethylcarbonat, Diethylcarbonat, Dipropylcarbonat, Methylpropylcarbonat, Ethylpropylcarbonat, Methylethylcarbonat, Butylencarbonat und Kombinationen davon ausgewählt ist.