GR20160100371A - Επαναφορτιζομενο ηλεκτροχημικο κελι ιοντων λιθιου - Google Patents

Επαναφορτιζομενο ηλεκτροχημικο κελι ιοντων λιθιου Download PDF

Info

Publication number
GR20160100371A
GR20160100371A GR20160100371A GR20160100371A GR20160100371A GR 20160100371 A GR20160100371 A GR 20160100371A GR 20160100371 A GR20160100371 A GR 20160100371A GR 20160100371 A GR20160100371 A GR 20160100371A GR 20160100371 A GR20160100371 A GR 20160100371A
Authority
GR
Greece
Prior art keywords
electrolyte
electrochemical cell
rechargeable lithium
cell according
carbonate
Prior art date
Application number
GR20160100371A
Other languages
English (en)
Inventor
Φιλιππος Βασιλειου Φαρμακης
Κωνσταντινος Αναστασιου Ελμασιδης
Νικολαος Αναστασιου Γεωργουλας
Δημητριος Τσιπλακιδης
Στυλιανη Μπαλωμενου
Μαρια Νεστοριδη
Original Assignee
Δημοκριτειο Πανεπιστημιο Θρακης-Δπθ
Εθνικο Κεντρο Ερευνας Και Τεχνολογικης Αναπτυξης-Εκετα
The European Space Agency
Φιλιππος Βασιλειου Φαρμακης
Κωνσταντινος Αναστασιου Ελμασιδης
Νικολαος Αναστασιου Γεωργουλας
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Δημοκριτειο Πανεπιστημιο Θρακης-Δπθ, Εθνικο Κεντρο Ερευνας Και Τεχνολογικης Αναπτυξης-Εκετα, The European Space Agency, Φιλιππος Βασιλειου Φαρμακης, Κωνσταντινος Αναστασιου Ελμασιδης, Νικολαος Αναστασιου Γεωργουλας filed Critical Δημοκριτειο Πανεπιστημιο Θρακης-Δπθ
Priority to GR20160100371A priority Critical patent/GR20160100371A/el
Priority to EP17811367.6A priority patent/EP3482446A2/en
Priority to CA3029907A priority patent/CA3029907A1/en
Priority to KR1020197003509A priority patent/KR20190025994A/ko
Priority to PCT/GR2017/000030 priority patent/WO2018007837A2/en
Priority to US16/315,483 priority patent/US20190260084A1/en
Publication of GR20160100371A publication Critical patent/GR20160100371A/el

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0566—Liquid materials
    • H01M10/0567—Liquid materials characterised by the additives
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0566—Liquid materials
    • H01M10/0569—Liquid materials characterised by the solvents
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0566—Liquid materials
    • H01M10/0568—Liquid materials characterised by the solutes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4235—Safety or regulating additives or arrangements in electrodes, separators or electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/134—Electrodes based on metals, Si or alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/139—Processes of manufacture
    • H01M4/1391—Processes of manufacture of electrodes based on mixed oxides or hydroxides, or on mixtures of oxides or hydroxides, e.g. LiCoOx
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
    • H01M4/386—Silicon or alloys based on silicon
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/485—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of mixed oxides or hydroxides for inserting or intercalating light metals, e.g. LiTi2O4 or LiTi2OxFy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/50—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese
    • H01M4/505—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese of mixed oxides or hydroxides containing manganese for inserting or intercalating light metals, e.g. LiMn2O4 or LiMn2OxFy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H01M4/5825—Oxygenated metallic salts or polyanionic structures, e.g. borates, phosphates, silicates, olivines
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M2004/021—Physical characteristics, e.g. porosity, surface area
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
    • H01M2300/0025—Organic electrolyte
    • H01M2300/0028—Organic electrolyte characterised by the solvent
    • H01M2300/0037—Mixture of solvents
    • H01M2300/004—Three solvents
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/52—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron
    • H01M4/525—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron of mixed oxides or hydroxides containing iron, cobalt or nickel for inserting or intercalating light metals, e.g. LiNiO2, LiCoO2 or LiCoOxFy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

Η παρούσα εφεύρεση περιγράφει ένα επαναφορτιζόμενο ηλεκτροχημικό κελί αποθήκευσης ενέργειας τεχνολογίας ιόντων Λιθίου, το οποίο συνδυάζει ενεργά υλικά (άνοδο, ηλεκτρολύτη και κάθοδο) με τρόπο τέτοιο, ώστε να μπορεί να λειτουργεί με μεγάλη ενεργειακή πυκνότητα (μεγαλύτερη από 200 Wh/kg) και υψηλή απόδοση κατά τη διάρκεια φόρτισης και εκφόρτισης σε μεγάλο εύρος θερμοκρασιών και πιο συγκεκριμένα σε θερμοκρασίες κάτω από τους -20 βαθμούς Κελσίου και τουλάχιστον μέχρι -40 βαθμούς Κελσίου. Η παρούσα εφεύρεση εξυπηρετεί συστήματα και διατάξεις, που απαιτούν συσσώρευση υψηλής πυκνότητας ενέργειας και επομένως χαμηλού βάρους και λειτουργία σε συνθήκες χαμηλής θερμοκρασίας με ταυτόχρονη μικρή κατανάλωση ενέργειας. Η παρούσα εφεύρεση βρίσκει εφαρμογή στην Τεχνολογία του Διαστήματος, σε στρατιωτικές εφαρμογές, καθώς και στην αυτοκινητοβιομηχανία, που το ενδιαφέρον εστιάζεται σε μπαταρίες χαμηλού βάρους και ικανές να λειτουργήσουν αποδοτικά σε χαμηλές θερμοκρασίες.

Description

 ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ
 Επαναφορτιζόμενο ηλεκτροχημικό κελί ιόντων λιθίου
 Η παρούσα εφεύρεση ανήκει στο πεδίο της αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας με ηλεκτροχημικό τρόπο και πιο συγκεκριμένα στις επαναφορτιζόμενες μπαταρίες ιόντων Αιθίου.
 Είναι ευρέως αποδεκτό ότι η χαμηλή απόδοση των επαναφορτιζόμενων μπαταριών ιόντων Αιθίου σε χαμηλές θερμοκρασίες σχετίζεται με: χαμηλή αγωγιμότητα ηλεκτρολύτη, αργή κινητική μεταφοράς φορτίου, υψηλή αντίσταση στη διεπιφάνεια ηλεκτροδίου - ηλεκτρολύτη και αργή διάχυση ιόντων Αιθίου μέσα από τα επιφανειακά ατομικά επίπεδα και της κύριας μάζας των ενεργών υλικών των σωματιδίων των ηλεκτροδίων. Προς επίλυση αυτού του προβλήματος, στην τρέχουσα στάθμη της τεχνικής έχουν προταθεί δύο λύσεις: (i) τροποποίηση των διεπιφανειακών ιδιοτήτων, έτσι ώστε να ελαττωθεί η υψηλή ενέργεια ενεργοποίησης της κινητικής μεταφοράς φορτίου με επιφανειακή επικάλυψη ή αλλάζοντας τη σύσταση του ηλεκτρολύτη και (ii) αύξηση του εμβαδού της διεπιφάνειας χρησιμοποιώντας νανοδομημένα ηλεκτρόδια ή ηλεκτρόδια διαφορετικής μορφολογίας. Επιπλέον, ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στη θερμοκρασιακή περιοχή λειτουργίας του ηλεκτρολύτη, αφού η αγωγιμότητα των ιόντων λιθίου στον ηλεκτρολύτη φαίνεται να είναι το βραδύ βήμα σε θερμοκρασίες χαμηλότερες του 0 °C. Ως εκ τούτου, πολύ λίγες πληροφορίες μπορούν να εντοπιστούν στην βιβλιογραφία σχετικά με τη συμπεριφορά των ηλεκτροδίων, ανόδου και καθόδου, σε αυτές τις συνθήκες.
Το πρόβλημα της μειωμένης απόδοσης σε χαμηλές θερμοκρασίες επιχειρεί να επιλύσει το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας US 6,399,255 Β2, το οποίο περιγράφει ένα επαναφορτιζόμενο ηλεκτροχημικό κελί ιόντων λιθίου το οποίο περιλαμβάνει έναν ηλεκτρολύτη αποτελούμενο από άλας λιθίου διαλυμένου σε μη - υδατικό διαλύτη, τουλάχιστον ένα θετικό ηλεκτρόδιο και τουλάχιστον ένα αρνητικό ηλεκτρόδιο αποτελούμενο από μία μορφή άνθρακα που επιτρέπει την είσοδο ιόντων Λιθίου στην κύρια μάζα του και ένα συνδετικό υλικό το οποίο είναι πολυμερές που δεν περιέχει φθόριο. Ο διαλύτης του ηλεκτρολύτη περιέχει τουλάχιστον έναν κορεσμένο κυκλικό ανθρακικό αλκυλεστέρα και τουλάχιστον ένα γραμμικό εστέρα ενός κορεσμένου αλειφατικού μονοκαρ βοξυλικού οξέος. Τα κελιά με ηλεκτρολύτες που περιέχουν οξικό αιθυλεστέρα (ΕΑ) ή μεθυλικό βουτυλεστέρα (MB) έδωσαν καλύτερα αποτελέσματα στους -20 °C από τα κελιά που δεν περιείχαν ΕΑ ή MB. Στους -40 °C εξακολουθούσαν να δίνουν τα τρία τέταρτα της αρχικής τους χωρητικότητας σε θερμοκρασία περιβάλλοντος. Αν και η εκφόρτιση του κελιού γίνεται σε χαμηλή θερμοκρασία, η φόρτιση του κελιού λάμβανε χώρα πάντα σε θερμοκρασία περιβάλλοντος περιορίζοντας αισθητά τις δυνατότητες αξιοποίησης των συγκεκριμένων κελιών.
 Επίσης το πρόβλημα της μειωμένης απόδοσης σε χαμηλές θερμοκρασίες επιχειρεί να επιλύσει το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας US 7,722,985Β2 το οποίο περιγράφει ένα μίγμα διαλυτών για τη χρήση τους σε ηλεκτρολύτη συσσωρευτών ιόντων Λιθίου. Το μίγμα των διαλυτών αποτελείται από 50 έως 95% κατ' όγκο ενός γραμμικού εστέρα κορεσμένου οξέος με αριθμό ατόμων άνθρακα από C2 έως C8 και 5 έως 50% κατ' όγκο ενός κορεσμένου κυκλικού ανθρακικού εστέρα (C3 έως C6) και ενός κορεσμένου γραμμικού ανθρακικού εστέρα, με μόνο έναν από τους δύο εστέρες να υποκαθίστανται από τουλάχιστον ένα άτομο αλογόνου. Σύμφωνα με αυτό το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας η μπαταρία είναι ικανή να λειτουργήσει σε χαμηλές θερμοκρασίες μέχρι -60 °C και πάλι όμως μόνο για την διαδικασία της εκφόρτισης και όχι της φόρτισης, η οποία θα πρέπει να πραγματοποιηθεί σε υψηλή θερμοκρασία (~25 °C).
Το ίδιο πρόβλημα της μειωμένης απόδοσης σε χαμηλές θερμοκρασίες επιχειρούν να επιλύσουν τα διπλώματα ευρεσιτεχνίας US 8,920,981 Β2 και US 2009/0253046 Α1 τα οποία περιγράφουν έναν ηλεκτρολύτη για χρήση σε ηλεκτροχημικά κελία ιόντων λιθίου που λειτουργούν και σε χαμηλές θερμοκρασίες. Ο ηλεκτρολύτης αποτελείται από ένα μίγμα από ανθρακικό αιθυλεστέρα (ethylene carbonate, EC), ανθρακικό αιθυλ-μεθυλ-εστέρα (ethyl-methyl-carbonate, EMC), έναν επιπλέον εστέρα και ένα άλας λιθίου. Ο εστέρας συνίσταται από μεθανικό προπυλεστέρα, αιθανικό προπυλεστέρα, μεθανικό βουτυλεστέρα, αιθανικό βουτυλεστέρα, προπανικό βουτυλεστέρα ή βουτανικό βουτυλεστέρα. Ένα ηλεκτροχημικό κελί που αποτελείται από μία άνοδο, μία κάθοδο και τον ηλεκτρολύτη που περιγράφηκε προηγουμένως με ένα άλας λιθίου, λειτουργεί, όσον αφορά την παροχή της αποθηκευμένης ενέργειας (εκφόρτιση), σε μια θερμοκρασιακή περιοχή από -60 έως 60 °C, με την προϋπόθεση ότι η φόρτιση λαμβάνει χώρα σε θερμοκρασία περιβάλλοντος.
 Έχει προταθεί ακόμη (Electrochimica Acta 136 (2014) 182) η χρήση τριών ειδών συμπολυμερών πολυδιμεθυλοσιλοξάνης (PDMS) ως πρόσθετα σε συνηθισμένο διάλυμα υγρού ηλεκτρολύτη για την βελτίωση της απόδοσης μπαταρίας ιόντων Λιθίου σε χαμηλές θερμοκρασίες. Διαλύματα υγρών ηλεκτρολυτών βασιζόμενα σε PDMS συμπολυμερή είναι ηλεκτροχημικώς σταθερά μέχρι τα 5 V και παρουσιάζουν ικανοποιητική ιοντική αγωγιμότητα στους -20 °C. Ως αποτέλεσμα, η προσθήκη PDMS συμπολυμερών ως προσθέτων σε υγρούς ηλεκτρολύτες οδηγούν στη διατήρηση της χωρητικότητας και της λειτουργίας σε υψηλούς ρυθμούς εκφόρτισης μπαταριών ιόντων λιθίου σε χαμηλές θερμοκρασίες (π.χ. 79% στους -20 °C). Και σε αυτήν την περίπτωση μόνο η εκφόρτιση λαμβάνει χώρα σε χαμηλή θερμοκρασία ενώ η φόρτιση πραγματοποιείται στους 25 °C.
Έχει προταθεί ακόμη ( Int J. Electrochem. Sci., 8 (2013) 8502) η τροποποίηση της σύστασης του ηλεκτρολύτη σε κελιά όπου η ενεργός ύλη της καθόδου αποτελούνταν κυρίως από LiFePO4με σκοπό τη βελτίωση της απόδοσης του κελιού σε χαμηλές θερμοκρασίες. Η βελτίωση της αγωγιμότητας του ηλεκτρολύτη πραγματοποιήθηκε μέσω της βελτιστοποίησης της αναλογίας των διαλυτών του ηλεκτρολύτη. Επιτεύχθηκε η τροποποίηση της διεπιφάνειας του ανοδικού ηλεκτροδίου με τον ηλεκτρολύτη με την προσθήκη του Li2CO3στον υψηλής αγωγιμότητας ηλεκτρολύτη με σύσταση LiPF6- EC/PC/EMC (0.14/0.18/0.68). Για κελιά με καθοδικό ηλεκτρόδιο LiFePO4και λειτουργία στους -30 °C επιτεύχθηκε η λήψη μόλις του 51.5% της ονομαστικής χωρητικότητας σε θερμοκρασία περιβάλλοντος με την προσθήκη 4% Li2CO3στον ηλεκτρολύτη. Επιπλέον, και για τα κελιά αυτά οι κύκλοι φόρτισης-εκφόρτισης δεν πραγματοποιήθηκαν εξολοκλήρου στην επιθυμητή θερμοκρασία λειτουργίας (-30 °C) καθώς η φόρτισή τους έγινε σε θερμοκρασία περιβάλλοντος.
Έπειτα από θεωρητική και πειραματική μελέτη, έχει αναφερθεί (Journal of The Electrochemical Society, 160 (2013) A636) ότι η λειτουργία της μπαταρίας ιόντων Λιθίου στις χαμηλές θερμοκρασίες και συγκεκριμένα στους -20 °C για χαμηλούς ρυθμούς εκφόρτισης εξαρτάται από την κινητική της μεταφοράς φορτίου η οποία αποτελεί και τον περιοριστικό παράγοντα στη λειτουργία του. Βελτιστοποίηση των σχεδιαστικών παραμέτρων του κελιού και των ιδιοτήτων των υλικών οδήγησαν σε τιμή χωρητικότητας 1.55 Ah στους -20 °C με χωρητικότητα, σε σύγκριση με τα 2.2 Ah σε θερμοκρασία δωματίου. Στο έγγραφο αυτό δεν παρουσιάζονται αποτελέσματα για την λειτουργία σε θερμοκρασίες μικρότερες από -40 °C. Και σε αυτήν την περίπτωση η φόρτιση του κελιού λαμβάνει χώρα σε θερμοκρασία δωματίου.
 Σε άλλη δημοσίευση (Journal of The Electrochemical Society, 157 (2010) A1361 ) παρουσιάζεται η βελτίωση τόσο της εκφόρτισης όσο και της λειτουργίας σε υψηλούς ρυθμούς εκφόρτισης κελιών ιόντων Λιθίου, σε χαμηλές θερμοκρασίες (μέχρι -60°C) με τη χρήση ηλεκτρολυτών μιγμάτων εστέρων με ανθρακικά άλατα. Πιο συγκεκριμένα, επιτεύχθηκε βελτιωμένη απόδοση με τη χρήση ηλεκτρολυτών της ακόλουθης σύστασης 1.0 Μ LiPF6σε EC EMC X (20:60:20 ν/ν %) [όπου X = προπιονικός μεθυλεστέρας (ΜΡ), προπιονικός αιθυλεστέρας (ΕΡ), βουτυρικός μεθυλεστέρας (MB), βουτυρικός αιθυλεστέρας (ΕΒ), βουτυρικός προπυλεστέρας (ΡΒ), Βουτυρικός βουτυλεστέρας (ΒΒ)]. Επίσης έδειξαν ότι ένα πρωτότυπο κελί που περιλαμβάνει ηλεκτρολύτη με σύσταση 1.0 Μ LiPF6EC EMC ΜΡ (20:60:20 ν/ν %) είναι ικανό να αποδώσει πάνω από 6 φορές τη χωρητικότητα που αποδίδει το κελί με τη χρήση ηλεκτρολύτη μόνο με μίγμα ανθρακικών αλάτων (χωρίς εστέρα). Επιπλέον, το κελί ήταν ικανό να υποστηρίξει μέτριους ρυθμούς εκφόρτισης σε χαμηλές θερμοκρασίες (-50 °C και -60°C). Η χωρητικότητα εκφόρτισης στους -40°C ήταν ~77% της χωρητικότητας σε θερμοκρασία περιβάλλοντος. Αν και το αποτέλεσμα κρίνεται ικανοποιητικό, παρ'όλα αυτά πρέπει να τονιστεί ότι η φόρτιση των κελιών λαμβάνει χώρα στη θερμοκρασία περιβάλλοντος.
Κοινό χαρακτηριστικό όλων των παραπάνω εργασιών είναι ότι μόνον η εκφόρτιση του κελιού γίνεται σε χαμηλή θερμοκρασία ενώ η φόρτιση του κελιού λάμβανε χώρα πάντα σε θερμοκρασία περιβάλλοντος. Η συγκεκριμένη συνθήκη φόρτισης αποτελεί και το βασικό μειονέκτημα των προτεινόμενων λύσεων καθώς καθιστά αναγκαία τη θέρμανση του κελιού στη θερμοκρασία περιβάλλοντος (συνήθως με τη βοήθεια αντιστατών) και κατά συνέπεια την κατανάλωση σημαντικής ποσότητας ενέργειας κατά τη διάρκεια της φόρτισης. Η ανάγκη κατανάλωσης ενέργειας κατά τη διάρκεια της φόρτισης περιορίζει τις δυνατότητες αξιοποίησης των συγκεκριμένων κελιών ειδικά σε εφαρμογές όπου η διαθέσιμη ενέργειας φόρτισης είναι περιορισμένη, ενώ επίσης αυξάνει το κόστος κατασκευής του συνολικού συστήματος.
 Εν συντομία, η παρούσα εφεύρεση περιγράφει ένα ηλεκτροχημικό κελί αποθήκευσης ενέργειας τεχνολογίας ιόντων Λιθίου το οποίο συνδυάζει ενεργά υλικά (άνοδο, κάθοδο και ηλεκτρολύτη] με τρόπο τέτοιο ώστε να μπορεί να λειτουργεί με μεγάλη ενεργειακή πυκνότητα (>200 Wh/kg) και υψηλή απόδοση σε φόρτιση και σε εκφόρτιση σε μεγάλο εύρος θερμοκρασιών και πιο συγκεκριμένα σε θερμοκρασίες κάτω από τους -20 °C και τουλάχιστον -40 °C, σε αντίθεση με την υπάρχουσα τεχνολογία που δεν μπορούν να φορτίσουν σε χαμηλότερες από τους -20 °C.
 Τα πλεονεκτήματα που παρουσιάζει η παρούσα εφεύρεση σε σύγκριση τις υπάρχουσες τεχνολογίες είναι η υψηλή ενεργειακή πυκνότητα των κελιών (>200 Wh/kg) καθώς και η δυνατότητα φόρτισης στις χαμηλές θερμοκρασίες (τουλάχιστον -40 °C) με χωρητικότητα μεγαλύτερη από 70% σε σχέση με τη χωρητικότητα του κελιού σε θερμοκρασία δωματίου.
 Στα σχέδια απεικονίζονται, εν συντομία, τα εξής:
Το σχέδιο 1 απεικονίζει τη γενική διάταξη του ηλεκτροχημικού κελιού ιόντων λιθίου.
Το σχέδιο 2 απεικονίζει σε διάγραμμα την αγωγιμότητα των ηλεκτρολυτών που παρουσιάζονται στον Πίνακα 1 σε θερμοκρασία δωματίου, -10 °C και -40 °C.
Το σχέδιο 3 απεικονίζει σε διάγραμμα την ειδική ενεργειακή απόδοση της μπαταρίας όταν μειώνεται η θερμοκρασία διαδοχικά από θερμοκρασία δωματίου (RT) σε -20 °C και -40 °C.
Το σχέδιο 4 απεικονίζει σε διάγραμμα την τάση του κελιού ως προς το χρόνο κατά τη φόρτιση και την εκφόρτιση της μπαταρίας σε διάφορες θερμοκρασίες.
Ακολουθεί ένα παράδειγμα εφαρμογής της παρούσας εφεύρεσης με αναλυτική περιγραφή και αναφορά στα συνημμένα σχέδια.
Όπως φαίνεται στο σχέδιο 1 το ηλεκτροχημικό κελί ιόντων λιθίου αποτελείται από τα παρακάτω στοιχεία:
 Τουλάχιστον ένα λεπτό μεταλλικό φύλλο (1) το οποίο χρησιμεύει ως συλλέκτης ρεύματος για την άνοδο. Το μεταλλικό λεπτό φύλλο (1) μπορεί να είναι από χαλκό ή από άλλο μέταλλο.
 Υμένιο μικρό κρυσταλλικού ή άμορφου πυριτίου (2) σε κοκκώδη ή/και κολωνοειδή μορφή το οποίο αποτίθεται τουλάχιστον στη μία από τις δύο πλευρές του λεπτού μεταλλικού φύλλου (1) με τεχνικές όπως Physical Vapor Deposition (PVD), Chemical Vapor Deposition (CVD), spin coating, spray pyrolysis, ή άλλες παρόμοιες τεχνικές. Το ανοδικό υλικό (2) πρέπει να παρέχει υψηλή ενεργό επιφάνεια με υψηλή ειδική χωρητικότητα σε λίθιου, μεγαλύτερης από 1500 mAh/g.
 Ηλεκτρολύτη (3) ο οποίος αποτελείται από εξαφθοροφωσφορικό λίθιο (LiPF6) και σε έναν μη-υδατικό οργανικό διαλύτη. Ο μη-υδατικός οργανικός διαλύτης συνίσταται από τρία μέρη
 (I) ένα τριμερές ή και τετραμερές μείγμα από διαλύτες γραμμικούς και κυκλικούς ανθρακικούς αλκυλεστέρες [ανθρακικός αιθυλεστέρας (ethylene carbonate, EC), ανθρακικός διμεθυλεστέρας (dimethyl carbonate, DMC), ανθρακικός διαιθυλεστέρας (diethyl carbonate, DEC), ανθρακικός αιθυλ-μεθυλ-εστέρας (ethyl-methyl-carbonate, EMC), ανθρακικός φθοροαιθυλεστέρας (fluoroethylene carbonate, FEC)],
 (II) έναν συν-διαλύτη εστέρα χαμηλού σημείου πήξης, οξικό αιθυλεστέρα (ethyl acetate, ΕΑ) ή βουτυρικό μεθυλεστέρα (methyl butyrate, MB) και
 (III) ανθρακικό βινυλεστέρα (vinylene carbonate, VC) ως πρόσθετο για την δημιουργία της διεπιφάνειας στερεού με υγρό ηλεκτρολύτη (Solid Electrolyte Interphase, SEI). Ως πρόσθετο θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί και ο ανθρακικός φθοροαιθυλεστέρας (fluoroethylene carbonate, FEC).
Κάθοδος (4) κατασκευασμένη από υλικό το οποίο επιλέγεται είτε από ομάδα μικτών οξειδίων με δομή σπινελίου του γενικού τύπου Li1-
x(M<1>yM<2>zM<3>1-y-z)Ο2(0≤x<1, 0≤y,z<1) όπου Μ<1>, Μ<2>και Μ<3>μπορεί να είναι, συνδυαστικά, ένα από τα στοιχεία Ni, Co, Al, Fe και Μn είτε μεταλλικά οξείδια ή φωσφορικό άλας δομής ολιβίνης με το γενικό τύπο LiΜΡO40που Μ είναι τουλάχιστον ένα από Co, Ni, Fe, και Μn. Τα καλύτερα αποτελέσματα παρουσιάζονται με κάθοδο της ομάδας γενικού τύπου Li1-x(NiyCozAl1-y-z)O2.
Τουλάχιστον ένα λεπτό φύλλο μετάλλου (5) το οποίο έχει το ρόλο του συλλέκτη ρεύματος για την κάθοδο, πάνω στο οποίο έχει εναποτεθεί, τουλάχιστον στη μία από τις δύο πλευρές, η ενεργή ύλη της καθόδου (4). Το μεταλλικό λεπτό φύλλο (5) μπορεί να είναι από αλουμίνιο ή από άλλο μέταλλο.
Τουλάχιστον ένα διαχωριστή (6) από πολυπροπυλένιο τοποθετημένου μεταξύ του ανοδικού (2) και του καθοδικού (4) ηλεκτροδίου έτσι ώστε να μην υπάρχει ηλεκτρική επαφή μεταξύ των δύο ηλεκτροδίων. Ο διαχωριστής (6) διαβρέχεται από τον ηλεκτρολύτη (3) .
Το επαναφορτιζόμενο ηλεκτροχημικό κελί ιόντων Λιθίου που περιγράφεται παραπάνω αποδίδει, σε όρους -πυκνότητας ενέργειας, περισσότερα από 200 Wh/kg. Ο ηλεκτρολύτης που αναπτύχθηκε (3) παρουσιάζει υψηλή ιοντική αγωγιμότητα (>3 mS/cm) σε χαμηλές θερμοκρασίες, όπως -40 °C. Στον Πίνακα 1 παρουσιάζονται μια σειρά από διαφορετικούς ηλεκτρολύτες με βάση άλας εξαφθοροφωσφορικού λιθίου (LiPF6) συγκέντρωσης 1Μ σε μη-υδάτινο διαλύτη που συνίσταται από (I) ένα τριμερές ή και τετραμερές μείγμα από διαλύτες γραμμικούς και κυκλικούς ανθρακικούς αλκυλεστέρες [ανθρακικός αιθυλεστέρας (ethylene carbonate, EC), ανθρακικός δίμεθυλεστέρας (dimethyl carbonate, DMC), ανθρακικός διαιθυλεστέρας (diethyl carbonate, DEC), ανθρακικός αιθυλ-μεθυλ-εστέρας (ethyl-methyl carbonate, EMC)], (II) έναν συνδιαλύτη εστέρα χαμηλού σημείου πήξης, οξικό αιθυλεστέρα (ethyl acetate, ΕΑ) ή βουτυρικό μεθυλεστέρα (methyl butyrate, MB) και (III) ανθρακικό βινυλεστέρα (vinylene carbonate, VC) ως πρόσθετο που βοηθά στην ανάπτυξη σταθερής δίεπιφάνειας στερεού με υγρό ηλεκτρολύτη (Solid Electrolyte Interphase, SEI).
Πίνακας 1
 Στο σχέδιο 2 παρουσιάζονται τα αποτελέσματα της αγωγιμότητας των παραπάνω ηλεκτρολυτών σε θερμοκρασία δωματίου, -10 °C, -40 °C. Οι ηλεκτρολύτες με διαλύτη EC, και τουλάχιστον έναν από τους DMC ή DEC καθώς και οξικό αιθυλεστέρα ΕΑ συγκέντρωσης τουλάχιστον >30% παρουσιάζουν αγωγιμότητα υψηλότερη από 3 mS/cm στη θερμοκρασία των -40 °C.
Το ανοδικό υπόστρωμα πυριτίου (2) συνδυάζει το μεγάλο εμβαδόν ενεργής επιφάνειας το οποίο διευκολύνει τη διάχυση Λιθίου στην κύρια μάζα του πυριτίου με την υψηλή ειδική χωρητικότητα. Το μεγάλο εμβαδό οφείλεται στην κοκκώδη ή/και κολωνοειδή μορφή του μικροκρυσταλλικού ή άμορφου πυριτίου. Ο συνδυασμός του ηλεκτρολύτη (3) με το ανοδικό υπόστρωμα πυριτίου (2) οδηγεί σε εξαιρετικούς ρυθμούς μεταφοράς φορτίου, στη διεπιφάνεια ηλεκτρολύτη - ανοδικού ηλεκτροδίου, σε θερμοκρασίες πολύ χαμηλότερες από το μηδέν, γεγονός που επιτρέπει να λαμβάνει χώρα η φόρτιση και εκφόρτιση του ηλεκτροχημικού συστήματος σε αυτές τις χαμηλές θερμοκρασίες, κυρίως λόγω της χαμηλής αντίστασης στη μεταφορά φορτίου σε σύγκριση με τα ηλεκτροχημικά συστήματα που έχουν εμφανιστεί στη βιβλιογραφία. Αποδείχθηκε πειραματικά ότι η χωρητικότητα του ηλεκτροχημικού συστήματος σε έναν κύκλο φόρτισης / εκφόρτισης στους -40°C ξεπερνάει το 70% και μπορεί να φτάσει μέχρι και το 80% της ονομαστικής χωρητικότητας του κελιού όπως ορίζεται σε θερμοκρασία περιβάλλοντος (Σχέδιο 3 και Σχέδιο 4).
Η παρούσα εφεύρεση εφαρμόζεται με τον ίδιο τρόπο εάν στον ηλεκτρολύτη (3) δεν χρησιμοποιηθεί το άλας εξαφθοροφωσφορικό λίθιο (LiPF6) αλλά άλλο άλας όπως τετραφθοροβορικό λίθιο (LiBF4), εξαφθοροαρσενικό λίθιο (LiAsF6), υπερχλωρικό λίθιο (LiClO4).
Η παρούσα εφεύρεση χρησιμοποιείται στην κατασκευή επαναφορτιζόμενων μπαταριών ιόντων λιθίου για την αξιοποίησή τους σε εφαρμογές που απαιτούν (i) συστήματα συσσώρευσης υψηλής πυκνότητας ενέργειας και επομένως χαμηλού βάρους και (ii) λειτουργία σε συνθήκες χαμηλής θερμοκρασίας με ταυτόχρονη μικρή κατανάλωση ενέργειας κατά διάρκεια της φόρτισης. Κατά συνέπεια, η παρούσα εφεύρεση βρίσκει εφαρμογή στην Τεχνολογία του Διαστήματος, σε στρατιωτικές εφαρμογές καθώς και στην αυτοκινητοβιομηχανία. Τα παραπάνω παραδείγματα εφαρμογής είναι αντιπροσωπευτικά και όχι αποκλειστικά.

Claims (10)

ΑΞΙΩΣΕΙΣ
 1. Επαναφορτιζόμενο ηλεκτροχημικό κελί λιθίου που περιλαμβάνει τουλάχιστον μία άνοδο, τουλάχιστον μία κάθοδο, ηλεκτρολύτη και τουλάχιστον ένα διαχωριστή, το οποίο χαρακτηρίζεται από το ότι
        - η άνοδος (2) είναι κατασκευασμένη από υλικό υψηλού εμβαδού ενεργής επιφάνειας και υψηλής ειδικής χωρητικότητας μεγαλύτερη από 1500 mAh/g
 και από το ότι ο ηλεκτρολύτης (3) αποτελείται από:
             - ένα τουλάχιστον τριμερές μείγμα από διαλύτες,
             - έναν τουλάχιστον συν-διαλύτη εστέρα χαμηλού σημείου πήξης, - ένα τουλάχιστον πρόσθετο υλικό για την δημιουργία της διεπιφάνειας στερεού με υγρό ηλεκτρολύτη,
             - τουλάχιστον ένα άλας λιθίου.
 2. Επαναφορτιζόμενο ηλεκτροχημικό κελί λιθίου σύμφωνα με την αξίωση 1 που χαρακτηρίζεται από το ότι το τουλάχιστον τριμερές μείγμα διαλυτών του ηλεκτρολύτη (3) αποτελείται από γραμμικούς και κυκλικούς ανθρακικούς αλκυλεστέρες μεταξύ των ανθρακικού αιθυλεστέρα EC, ανθρακικού διμεθυλεστέρα DMC, ανθρακικού διαιθυλεστέρα DEC, ανθρακικού αιθυλ-μεθυλ- εστέρα EMC, και ανθρακικού φθοροαιθυλεστέρα FEC.
 3. Επαναφορτιζόμενο ηλεκτροχημικό κελί λιθίου σύμφωνα με την αξίωση 1 που χαρακτηρίζεται από το ότι ο τουλάχιστον ένας συν-διαλύτης εστέρα χαμηλού σημείου πήξης του ηλεκτρολύτη [3) είναι από οξικός αιθυλεστέρας ΕΑ, βουτυρικός μεθυλεστέρας MB, ή μείγμα αυτών και συγκέντρωσης μεγαλύτερης από 30% κ.ό.
4.  Επαναφορτιζόμενο ηλεκτροχημικό κελί λιθίου σύμφωνα με την αξίωση 1 που χαρακτηρίζεται από το ότι το ένα τουλάχιστον πρόσθετο του ηλεκτρολύτη (3) για την δημιουργία της διεπιφάνειας στερεού με υγρό ηλεκτρολύτη (3) είναι ο ανθρακικός βινυλεστέρας VC.
5.  Επαναφορτιζόμενο ηλεκτροχημικό κελί λιθίου σύμφωνα με την αξίωση 1 που χαρακτηρίζεται από το ότι το ένα τουλάχιστον πρόσθετο του ηλεκτρούτη (3) για την δημιουργία της διεπιφάνειας στερεού με υγρό ηλεκτρολύτη (3) είναι ο ανθρακικός φθοροαιθυλεστέρας FEC.
 6. Επαναφορτιζόμενο ηλεκτροχημικό κελί λιθίου σύμφωνα με την αξίωση 1 που χαρακτηρίζεται από το ότι το ένα τουλάχιστον άλας λιθίου του ηλεκτρολύτη (3) είναι κατά προτίμηση μεταξύ των εξαφθοροφωσφορικό λίθιο (LiPF6), τετραφθοροβορικό λίθιο (LiBF4) , εξαφθοροαρσενικό λίθιο (LiAsF6), υπερχλωρικό λίθιο (LiClO4).
 7. Επαναφορτιζόμενο ηλεκτροχημικό κελί λιθίου σύμφωνα με την αξίωση 1 που χαρακτηρίζεται από το ότι η άνοδος (2) είναι κατασκευασμένη από υμένιο άμορφου ή μικροκρυσταλλικού πυριτίου σε κοκκώδη μορφή και αποτίθεται τουλάχιστον από την μία πλευρά πάνω στο λεπτό μεταλλικό φύλλο (1).
 8. Επαναφορτιζόμενο ηλεκτροχημικό κελί λιθίου σύμφωνα με την αξίωση 1 που χαρακτηρίζεται από το ότι η άνοδος (2) είναι κατασκευασμένη από υμένιο άμορφου ή μικροκρυσταλλικού -πυριτίου σε κολωνοειδή μορφή και αποτίθεται τουλάχιστον από την μία πλευρά πάνω στο λεπτό μεταλλικό φύλλο (1).
9.  Επαναφορτιζόμενο ηλεκτροχημικό κελί λιθίου σύμφωνα με την αξίωση 1 που χαρακτηρίζεται από το ότι η κάθοδος (4) είναι κατασκευασμένη από
υλικό της ομάδας γενικού τύπου Li1-x(Μ<1>yΜ<2>zΜ<3>1-y-z)O2(0≤X<1, 0≤y,z<1] όπου Μ<1>, Μ<2>και Μ<3>είναι, συνδυαστικά, ένα από τα στοιχεία Ni, Co, Al, Fe, Μn και μεταλλικά οξείδια.
10.  Επαναφορτιζόμενο ηλεκτροχημικό κελί λιθίου σύμφωνα με την αξίωση 1 που χαρακτηρίζεται από το ότι η κάθοδος (4) είναι κατασκευασμένη από φωσφορικό άλας δομής ολιβίνης με το γενικό τύπο LiMPO4όπου Μ είναι τουλάχιστον ένα από Co, Ni, Fe, και Mn.
GR20160100371A 2016-07-05 2016-07-05 Επαναφορτιζομενο ηλεκτροχημικο κελι ιοντων λιθιου GR20160100371A (el)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GR20160100371A GR20160100371A (el) 2016-07-05 2016-07-05 Επαναφορτιζομενο ηλεκτροχημικο κελι ιοντων λιθιου
EP17811367.6A EP3482446A2 (en) 2016-07-05 2017-06-06 Rechargeable electrochemical lithium ion cell
CA3029907A CA3029907A1 (en) 2016-07-05 2017-06-06 Rechargeable electrochemical lithium ion cell
KR1020197003509A KR20190025994A (ko) 2016-07-05 2017-06-06 재충전 가능한 전기 화학적 리튬 이온 전지
PCT/GR2017/000030 WO2018007837A2 (en) 2016-07-05 2017-06-06 Rechargeable electrochemical lithium ion cell
US16/315,483 US20190260084A1 (en) 2016-07-05 2017-06-06 Rechargeable electrochemical lithium ion cell

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GR20160100371A GR20160100371A (el) 2016-07-05 2016-07-05 Επαναφορτιζομενο ηλεκτροχημικο κελι ιοντων λιθιου

Publications (1)

Publication Number Publication Date
GR20160100371A true GR20160100371A (el) 2018-03-30

Family

ID=60627961

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
GR20160100371A GR20160100371A (el) 2016-07-05 2016-07-05 Επαναφορτιζομενο ηλεκτροχημικο κελι ιοντων λιθιου

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20190260084A1 (el)
EP (1) EP3482446A2 (el)
KR (1) KR20190025994A (el)
CA (1) CA3029907A1 (el)
GR (1) GR20160100371A (el)
WO (1) WO2018007837A2 (el)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102380225B1 (ko) 2019-03-06 2022-03-28 주식회사 엘지에너지솔루션 화염의 외부 노출을 방지할 수 있는 구조를 갖는 ess 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
US12580195B2 (en) 2022-04-06 2026-03-17 Saft America Lithium-ion secondary battery

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150024283A1 (en) * 2012-04-11 2015-01-22 Panasonic Corporation Non-aqueous electrolyte for secondary batteries, and non-aqueous electrolyte secondary battery
US20160172709A1 (en) * 2013-07-23 2016-06-16 Basf Se Oxiranyl ester derivatives as additive for electrolytes in lithium ion batteries

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2787243B1 (fr) 1998-12-10 2003-10-03 Cit Alcatel Generateur electrochimique rechargeable au lithium utilisable a basse temperature
FR2879826B1 (fr) 2004-12-17 2007-01-26 Accumulateurs Fixes Accumulateur au lithium fonctionnant a tres basse temperature
CN101563808A (zh) * 2006-12-21 2009-10-21 株式会社Lg化学 凝胶聚合物电解质组合物、凝胶聚合物电解质及含有其的电化学装置
US8715865B2 (en) * 2007-07-11 2014-05-06 Basf Corporation Non-aqueous electrolytic solutions and electrochemical cells comprising the same
US8920981B2 (en) 2008-04-08 2014-12-30 California Institute Of Technology Lithium ion electrolytes and lithium ion cells with good low temperature performance
WO2011031401A2 (en) * 2009-08-28 2011-03-17 Brookhaven Science Associates Llc Lithium non-fluorinated and fluorinated phenyl trifluoro borate salts for non-aqueous battery electrolytes
US20160149263A1 (en) * 2014-11-26 2016-05-26 Johnson Controls Technology Company Lithium ion electrolytes with lifsi for improved wide operating temperature range

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150024283A1 (en) * 2012-04-11 2015-01-22 Panasonic Corporation Non-aqueous electrolyte for secondary batteries, and non-aqueous electrolyte secondary battery
US20160172709A1 (en) * 2013-07-23 2016-06-16 Basf Se Oxiranyl ester derivatives as additive for electrolytes in lithium ion batteries

Also Published As

Publication number Publication date
CA3029907A1 (en) 2018-01-11
EP3482446A2 (en) 2019-05-15
KR20190025994A (ko) 2019-03-12
WO2018007837A2 (en) 2018-01-11
US20190260084A1 (en) 2019-08-22
WO2018007837A3 (en) 2018-04-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101937898B1 (ko) 비수 전해액 첨가제, 이를 포함하는 비수전해액 및 이를 구비한 리튬 이차전지
CN105960732A (zh) 电解质与电解质的使用方法
CN108899583A (zh) 用于含硅电极的电解质体系
JP5641593B2 (ja) リチウムイオン電池
KR101499684B1 (ko) 이차전지용 비수성 전해액 및 이를 포함하는 이차전지
CN107464933A (zh) 锂二次电池的阳极活性材料、包括其的阳极和锂二次电池
CN108011126A (zh) 用于起动电力设备的电池模块
KR20150032014A (ko) 실리콘계 음극 활물질 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
CN103367807A (zh) 非水电解质溶液以及锂离子二次电池
CN105470473B (zh) 正极活性材料及二次电池
JP2023550220A (ja) 電解液、二次電池及び電力消費装置
KR20150075495A (ko) 리튬 이차전지용 전해액 및 이를 구비하는 리튬 이차전지
KR20260003807A (ko) 전해액, 리튬 이차전지 및 전기장치
WO2023081530A1 (en) High capacity lithium ion anodes and cells and batteries containing lithium ion anodes
CN105932325A (zh) 一种长储存寿命的锂离子蓄电池
CN115249791A (zh) 包含附加金属的锂过渡金属氧化物电极及其制备方法
KR20240019317A (ko) 극판, 리튬 이온 배터리, 배터리 모듈, 배터리팩 및 전기 장치
KR20130093261A (ko) 리튬-황 전지용 양극 및 이를 포함하는 리튬-황 전지
CN115692608A (zh) 包含附加金属的锂过渡金属氧化物电极及其制造方法
GR20160100371A (el) Επαναφορτιζομενο ηλεκτροχημικο κελι ιοντων λιθιου
KR101625848B1 (ko) 이차전지 전해액 및 이를 함유하는 이차전지
JP7228113B2 (ja) 非水電解液二次電池
JP7792512B2 (ja) 電気化学装置及びそれを含む電子装置
CN115362581B (zh) 锂一次电池和锂一次电池用非水电解液
KR20230117929A (ko) 리튬 이차 전지