JPWO2023000255A5 - - Google Patents
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Description
本出願は、リチウム電池の技術分野に属し、特に、電解液、リチウムイオン電池、電池モジュール、電池バックおよび電気設備に関する。 The present application belongs to the technical field of lithium batteries, and particularly relates to electrolytes, lithium ion batteries, battery modules, battery bags, and electrical equipment.
近年、リチウムイオン電池用途の多様化に伴い、リチウムイオン電池は、水力、火力、風力、太陽光発電所などのエネルギー貯蔵電力システムや、電動工具、電動自転車、電動バイク、電気自動車、軍事用機器、航空、宇宙などのさまざまな分野で広く応用されている。 In recent years, with the diversification of lithium-ion battery applications, lithium-ion batteries have been used in energy storage power systems such as hydropower, thermal power, wind power, and solar power plants, power tools, electric bicycles, electric motorcycles, electric vehicles, and military equipment. It is widely applied in various fields such as , aviation, and space.
しかしながら、リチウムイオン電池が上記の電気設備に装着される場合、電池の実際の動作環境温度は、限られる装着スペースおよび電気設備の他の部品の放熱の影響により、より高くなる。そのため、常温での電池のサイクル性能、貯蔵性能のみを向上させれば、電気設備における電池の実際のサイクル性能および貯蔵性能を効果的に高めることはできない。したがって、高温サイクル性能が優れるリチウムイオン電池の開発、設計は、非常に実用的価値がある。 However, when a lithium ion battery is installed in the above electrical equipment, the actual operating environment temperature of the battery will be higher due to the limited installation space and the influence of heat dissipation of other parts of the electrical equipment. Therefore, if only the cycle performance and storage performance of batteries at room temperature are improved, the actual cycle performance and storage performance of batteries in electrical equipment cannot be effectively improved. Therefore, the development and design of lithium-ion batteries with excellent high-temperature cycle performance are of great practical value.
本出願は、上記の課題を鑑みてなされたものであり、電池の高温貯蔵性能と高温サイクル性能を効果的に高める電解液、本出願の電解液を含むリチウムイオン電池、電池モジュール、電池バックおよび電気設備を提供する。 The present application was made in view of the above-mentioned problems, and provides an electrolytic solution that effectively enhances the high-temperature storage performance and high-temperature cycle performance of a battery, a lithium-ion battery containing the electrolytic solution of the present application, a battery module, a battery bag, and a battery bag. Provide electrical equipment.
上記の目的を達成するために、本出願の第1局面は、電解液を提供する。前記電解液は、電解質塩と有機溶媒とを含み、前記電解質塩がリチウム塩を含み、前記有機溶媒が環状エステルを含み、前記電解液に対する前記リチウム塩の質量分率をW1とし、前記電解液に対する前記環状エステルの質量分率をW2とする場合、0.2≦W1/W2≦1.06を満たす。 To achieve the above object, a first aspect of the present application provides an electrolyte. The electrolyte solution includes an electrolyte salt and an organic solvent, the electrolyte salt includes a lithium salt, the organic solvent includes a cyclic ester , a mass fraction of the lithium salt with respect to the electrolyte solution is W1, and the When the mass fraction of the cyclic ester with respect to the electrolytic solution is W2, 0.2≦W1/W2≦1.06 is satisfied.
任意の実施形態では、本出願の前記電解液において、前記W1/W2の範囲が0.5~1.06であり、任意で0.8~1.0である。 In an optional embodiment, in the electrolyte of the present application, the W1/W2 range is from 0.5 to 1.06, optionally from 0.8 to 1.0.
任意の実施形態では、本出願の電解液において、前記有機溶媒の質量に対する前記環状エステルの質量の質量分率Bが5%~18%であり、任意で13%~16%である。 In an optional embodiment, in the electrolyte of the present application, the mass fraction B of the mass of the cyclic ester relative to the mass of the organic solvent is between 5% and 18%, optionally between 13% and 16%.
任意の実施形態では、本出願の電解液において、前記リチウム塩は、リチウムビス(フルオロスルホニル)イミド、ヘキサフルオロリン酸リチウムのうちの少なくとも1つを含み、前記環状エステルが、炭酸エチレン、炭酸プロピレンのうちの少なくとも1つを含む。 In an optional embodiment, in the electrolyte of the present application, the lithium salt includes at least one of lithium bis(fluorosulfonyl)imide, lithium hexafluorophosphate, and the cyclic ester includes ethylene carbonate, Contains at least one of propylene carbonate.
任意の実施形態では、本出願の電解液において、前記リチウムビス(フルオロスルホニル)イミドのモル濃度C1と前記ヘキサフルオロリン酸リチウムのモル濃度C2との合計が0.86~1.4Mである。 In an optional embodiment, in the electrolyte of the present application, the sum of the molar concentration C1 of the lithium bis(fluorosulfonyl)imide and the molar concentration C2 of the lithium hexafluorophosphate is 0.86-1.4M.
任意の実施形態では、本出願の電解液は、成膜添加剤を含み、前記電解液に対する前記成膜添加剤の質量分率をAとし、前記電解液に対する前記環状エステルの質量分率をW2とする場合、10≦W2/5+2×A≦16を満たす。 In any embodiment, the electrolyte of the present application includes a film-forming additive, wherein the mass fraction of the film-forming additive to the electrolyte is A, and the mass fraction of the cyclic ester to the electrolyte is A. When W2 is, 10≦W2/5+2×A≦16 is satisfied.
本出願の第2局面は、本出願の第1局面の電解液と、セパレータと、負極板と、正極板とを含むリチウムイオン電池を提供する。 A second aspect of the present application provides a lithium ion battery including the electrolyte of the first aspect of the present application, a separator, a negative electrode plate, and a positive electrode plate.
任意の実施形態では、前記正極板は、正極活性材料としてのLiNixCoyMnzO2を含み、前記電解液に対する前記環状エステルの質量分率をW2とし、前記ニッケル原子の含有量をxとする場合、0.5≦W2/(100x)≦0.72を満たし、ただし、x+y+z=1を満たす。 In an optional embodiment, the positive electrode plate includes LiNix Co y Mn z O 2 as a positive electrode active material, the mass fraction of the cyclic ester with respect to the electrolyte is W2, and the content of the nickel atoms is When x is, 0.5≦W2/(100x)≦0.72 is satisfied, and x+y+z=1 is satisfied.
任意の実施形態では、前記正極板は、正極活性材料としてのLiNixCoyMnzO2を含み、本出願の電解液を考慮し、前記ニッケル原子の含有量xが0.5以上であり、任意で0.65、0.8、0.96であり、ただし、x+y+z=1を満たす。 In an optional embodiment, the positive electrode plate includes LiNix Co y Mn z O 2 as a positive electrode active material, and considering the electrolyte of the present application, the content x of nickel atoms is 0.5 or more. , optionally 0.65, 0.8, 0.96, provided that x+y+z=1.
任意の実施形態では、本出願のリチウムイオン電池において、負極材料の1540.25mm2集電体表面での担持量(単位:g)をHとし、前記電解液に対する前記環状エステルの質量分率をW2とする場合、20≦W2/H≦166を満たす。 In an arbitrary embodiment, in the lithium ion battery of the present application, the amount of the negative electrode material supported on the surface of the 1540.25 mm 2 current collector (unit: g) is H, and the mass fraction of the cyclic ester relative to the electrolyte is When the ratio is W2, 20≦W2/H≦166 is satisfied.
本出願は、リチウムイオン電池の電解液に対する環状エステルとリチウム塩との混合を限定することにより、環状エステルとリチウム塩とをともに含む電解液が、良好な導電率、耐酸化性、システム安定性および適切な粘度を有するようになり、負極界面膜の導電性を向上させるできるので、それを含むリチウムイオン電池の高温貯蔵性能や、高温サイクル性能、パワー性能を顕著に高めた。 This application claims that by limiting the mixing of cyclic ester and lithium salt in the electrolyte of lithium ion batteries, the electrolyte containing both cyclic ester and lithium salt has good electrical conductivity and oxidation resistance. , it has system stability and appropriate viscosity, and can improve the conductivity of the negative electrode interface film, so the high-temperature storage performance, high-temperature cycle performance, and power performance of the lithium-ion battery containing it are significantly improved.
以下、図面を参照しながら、本出願の電解液、リチウムイオン電池、電池モジュール、電池バックおよび電気装置の実施形態を具体的に説明する。なお、不要な部分の説明を省略する。例えば、周知技術に対する詳細な説明や、同一構造に対する説明を省略する場合がある。これは、説明が簡潔ではないことを避け、当業者によく理解させるためのである。また、図面および以下の説明は、当業者に本出願をよく理解させるためのものに過ぎず、特許請求の範囲に記載のものを限定するものではない。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiments of an electrolytic solution, a lithium ion battery, a battery module, a battery bag, and an electric device of the present application will be specifically described with reference to the drawings. Note that explanation of unnecessary parts will be omitted. For example, detailed explanations of well-known techniques or explanations of identical structures may be omitted. This is to avoid the explanation from being too concise and to provide better understanding to those skilled in the art. Further, the drawings and the following description are only provided to enable those skilled in the art to better understand the present application, and are not intended to limit what is described in the claims.
本発明に開示された「範囲」は、下限値および上限値により定義される。所定範囲は、下限値および上限値を選択することにより定義される。選択された下限値および上限値は、特定範囲の限界を定義する。このように定義された範囲は、限界値を含む場合があるし、限界値を含まない場合があり、任意に組み合わせてなるものである。すなわち、任意の下限と任意の上限との組み合わせで範囲を定義することが可能である。例えば、特定パラメータについて、60~120および80~110の範囲が挙げられた場合、60~110および80~120の範囲も予測可能なものであると理解されるべきである。また、下限値が1および2が挙げられ、上限値が3、4、および5が挙げられた場合、1~3、1~4、1~5、2~3、2~4、2~5のいずれかの範囲が予測可能なものであると理解される。本出願では、別段の明記がない限り、数値範囲「a~b」は、実数aと実数bの間の実数の任意の組み合わせの省略表現である。たとえば、数値範囲「0~5」は、明細書に記載の「0~5」の間のすべて実数を含み、「0~5」がこれらの数値の組み合わせの省略表現だけである。また、パラメータは、2以上の整数で表される場合、例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12などの整数であることを意味する。 The "range" disclosed in the present invention is defined by a lower limit value and an upper limit value. The predetermined range is defined by selecting a lower limit value and an upper limit value. The selected lower and upper limits define the limits of the particular range. The range defined in this way may or may not include the limit value, and may be arbitrarily combined. That is, it is possible to define a range by combining an arbitrary lower limit and an arbitrary upper limit. For example, if the ranges 60-120 and 80-110 are listed for a particular parameter, it should be understood that the ranges 60-110 and 80-120 are also predictable. In addition, when the lower limit values are 1 and 2 and the upper limit values are 3, 4, and 5, 1 to 3, 1 to 4, 1 to 5, 2 to 3, 2 to 4, 2 to 5 It is understood that any range of is predictable. In this application, unless otherwise specified, the numerical range "a-b" is shorthand for any combination of real numbers between real number a and real number b. For example, the numerical range "0-5" includes all real numbers between "0-5" described in the specification, and "0-5" is only an abbreviation for a combination of these numbers. Moreover, when a parameter is expressed as an integer of 2 or more, it means that it is an integer such as 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, etc., for example.
別段の明記がない限り、本出願のすべての実施形態および選択可能な実施形態を組み合わせて新たな技術案とすることが可能である。 Unless stated otherwise, all embodiments and optional embodiments of this application can be combined into new technical solutions.
別段の明記がない限り、本出願のすべての技術的特徴および選択可能な技術的特徴を組み合わせて新たな技術案とすることが可能である。 Unless otherwise specified, all technical features and optional technical features of the present application can be combined into a new technical solution.
別段の明記がない限り、本出願のすべてのステップは、順に実行されてもよいし、ランダムに実行されてもよい。順に実施されることが好ましい。例えば、方法がステップ(a)とステップ(b)とを含む場合、該方法は、ステップ(a)とステップ(b)の順に実行されたり、ステップ(b)とステップ(a)の順に実行されたりすることを含む。例えば、上記方法は、さらにステップ(c)を含み得る。この場合、ステップ(c)を任意に上記方法に加えることが可能であり、ステップ(a)、ステップ(b)、ステップ(c)の順に実行されたり、ステップ(a)、ステップ(c)、ステップ(b)の順に実行されたり、ステップ(c)、ステップ(a)、ステップ(b)の順に実行されたりすることを含む。 Unless stated otherwise, all steps of this application may be performed sequentially or randomly. Preferably, these steps are performed in sequence. For example, if a method includes step (a) and step (b), the method may be performed in the order of step (a) and step (b), or in the order of step (b) and step (a). This includes doing things. For example, the method may further include step (c). In this case, step (c) can be optionally added to the above method, and step (a), step (b), step (c) can be performed in the order, or step (a), step (c), This includes executing step (b) in this order, or executing step (c), step (a), and step (b) in this order.
別段の明記がない限り、本出願の「含む」および「含有」の使用は、オープンエンド形式と解釈されることが可能であるし、クローズエンド形式と解釈されることも可能である。例えば、「含む」および「包含」は、列挙されていない他の組成を含むまたは含有すると解釈されることが可能であるし、列挙された組成のみを含むまたは含有すると解釈されることも可能である。 Unless stated otherwise, the use of "comprising" and "containing" in this application can be construed as open-ended as well as closed-ended. For example, "comprises" and "include" can be interpreted to include or include other components not listed, or can be interpreted to include or contain only the listed components. be.
別段の明記がない限り、本出願において用語「または」の使用は、広義的な意味を有する。例えば、フレーズ「AまたはB」は、「A、B、またはAとB」を意味する。より具体的に、Aが成立(または存在)、Bが不成立(または非存在)である場合、Aが不成立(または非存在)、Bが成立(または存在)である場合、または、AとBがいずれも成立(または存在)である場合は、いずれも、「AまたはB」という条件を満たす。 Unless stated otherwise, the use of the term "or" in this application has a broad meaning. For example, the phrase "A or B" means "A, B, or A and B." More specifically, if A is true (or exists) and B is false (or non-existent), A is false (or non-existent), and B is true (or exists), or A and B If both are true (or exist), then both satisfy the condition "A or B".
電解液の調製経験により、本出願の発明者らは、環状エステル系溶媒をリチウムイオン電池の電解液に加えることで、リチウム塩の解離性を顕著に高め、電解液全体の導電率を向上させることができるとともに、負極界面膜の組成を改良し、溶媒の負極表面での更なる副反応を抑えることができ、電池の電気化学的性能の改善に対してとても役に立つことを見出した。 Based on their experience in preparing electrolytes, the inventors of the present application have found that by adding a cyclic ester solvent to the electrolyte of lithium ion batteries, they have significantly increased the dissociability of the lithium salt and increased the conductivity of the entire electrolyte. In addition to improving the composition of the negative electrode interfacial film, we have found that it is possible to suppress further side reactions of the solvent on the negative electrode surface, which is very useful for improving the electrochemical performance of batteries.
しかしながら、多くの実験により、電解液に該環状エステル溶媒を加えると、他の溶媒の加入に比べて、環状エステル系溶媒が正極表面に富化しやすく、また、正極表面に富化した環状エステルが酸化分解されやすくなるので、電解液における溶媒成分の流出が加速され、大量な気体が発生し、最終、電池のサイクル性能および貯蔵性能が悪化してしまうことがわかった。また、環状エステル系溶媒の粘度が他のよく使用される溶媒の粘度よりも遥かに高いので、電解液の粘度が高くなり、リチウムイオンの輸送に不利であり、電池の電気化学的性能にも不利である。 However, many experiments have shown that when the cyclic ester solvent is added to the electrolyte, the cyclic ester solvent is more likely to be enriched on the positive electrode surface than when other solvents are added. It was found that the resulting cyclic ester is easily oxidized and decomposed, accelerating the outflow of the solvent component in the electrolyte, generating a large amount of gas, and ultimately deteriorating the cycle performance and storage performance of the battery. In addition, the viscosity of the cyclic ester solvent is much higher than that of other commonly used solvents, which increases the viscosity of the electrolyte, which is disadvantageous for lithium ion transport and reduces the electrochemical performance of the battery. It is also disadvantageous.
また、発明者らの研究により、環状エステル系溶媒を含むリチウムイオン電池が、常温環境に比べて、高温環境での電池の貯蔵性能およびサイクル性能が大幅に悪化することがわかった。さらに、発明者らの研究により、高温下で環状エステル系溶媒がより速く、より大量に正極表面に富化し、さらに高温下で、富化した正極表面の環状エステルの分解も加速するので、電池のサイクル性能および貯蔵性能の悪化の要因が、高温環境であることを推測した。 Furthermore, the inventors' research has revealed that the storage performance and cycle performance of a lithium ion battery containing a cyclic ester solvent in a high temperature environment is significantly worse than in a room temperature environment. Furthermore, the inventors' research has shown that cyclic ester solvents are enriched on the surface of the positive electrode faster and in larger amounts at high temperatures, and that the decomposition of the enriched cyclic esters on the surface of the positive electrode is also accelerated at high temperatures. Therefore, it was speculated that the cause of deterioration in battery cycle performance and storage performance was the high temperature environment.
発明者らは、このことを研究し、多くの実験を行った。これにより、電解液に対する環状エステルとリチウム塩との相対含有量を特定範囲に調整することで、電解液の高導電率を十分に確保し、このような環状エステル溶媒の正極での富化速度および富化量を効果的に抑え、正極での酸化分解を低下させるとともに、電解液の粘度も低減させることができるので、環状エステル溶媒を利用するリチウムイオン電池の高温下のサイクル性能、貯蔵性能およびパワー性能を高められることを見出した。 The inventors studied this and conducted many experiments. By adjusting the relative content of cyclic ester and lithium salt to the electrolytic solution within a specific range, we can ensure sufficient high conductivity of the electrolytic solution, and the positive electrode of such a cyclic ester solvent can be used as a positive electrode. This effectively suppresses the enrichment rate and amount of esters, reduces oxidative decomposition at the positive electrode, and reduces the viscosity of the electrolyte, making it suitable for lithium-ion batteries using cyclic ester solvents under high temperature conditions. It has been found that the cycle performance, storage performance and power performance of the battery can be improved.
本出願の電解液のレシピは、特に、ニッケル原子の含有量の高い三元リチウムイオン電池、ひいてはニッケル原子の含有量の超高い三元リチウムイオン電池に適する。 The electrolyte recipe of the present application is particularly suitable for ternary lithium ion batteries with a high content of nickel atoms, and even for ternary lithium ion batteries with a very high content of nickel atoms.
本出願の電解液レシピは、特に、リチウムイオン電池の高温下のサイクル性能、貯蔵性能およびパワー性能の改善に適する。 The electrolyte recipe of the present application is particularly suitable for improving the cycle performance, storage performance, and power performance of lithium ion batteries at high temperatures.
[電解液]
本出願の第1局面は、電解液を提供する。前記電解液は、リチウム塩を含む電解質塩と、環状エステルを含む有機溶媒とを含み、前記電解液に対する前記リチウム塩の質量分率をW1とし、前記電解液に対する前記環状エステルの質量分率をW2とする場合、0.2≦W1/W2≦1.06を満たす。
[Electrolyte]
A first aspect of the present application provides an electrolyte. The electrolyte solution includes an electrolyte salt containing a lithium salt and an organic solvent containing a cyclic ester , where the mass fraction of the lithium salt to the electrolyte solution is W1, and the mass fraction of the cyclic ester to the electrolyte solution is W1. When the mass fraction is W2, 0.2≦W1/W2≦1.06 is satisfied.
本出願のリチウム塩は、ヘキサフルオロリン酸リチウム、テトラフルオロホウ酸リチウム、過塩素酸リチウム、ヘキサフルオロ砒酸リチウム、リチウムビス(フルオロスルホニル)イミド、リチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム、ジフルオロリン酸リチウム、リチウムジフルオロオキサレートボレート、リチウムビスオキサレートボレート、リチウムジフルオロビスオキサラトホスフェートおよびリチウムテトラフルオロオキサラトホスフェートのうちの少なくとも1つから選択されるものである。 The lithium salts of this application include lithium hexafluorophosphate, lithium tetrafluoroborate, lithium perchlorate, lithium hexafluoroarsenate, lithium bis(fluorosulfonyl)imide, lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide, trifluoromethanesulfonic acid It is selected from at least one of lithium, lithium difluorophosphate, lithium difluorooxalate borate, lithium bisoxalate borate, lithium difluorobisoxalatophosphate, and lithium tetrafluorooxalatophosphate.
本出願の環状エステルは、炭酸エチレン(EC)、炭酸プロピレン(PC)、炭酸ブチレン(BC)、炭酸ビニルエチレン(VEC)のうちの1つ以上から選択されるものである。任意で、炭酸エチレン、炭酸プロピレンのうちの少なくとも1つから選択されるものである。 The cyclic ester of the present application is selected from one or more of ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), butylene carbonate (BC), and vinyl ethylene carbonate (VEC). Optionally, it is selected from at least one of ethylene carbonate and propylene carbonate.
なお、電解液において1つ以上のリチウム塩を含む場合、「前記電解液に対する前記リチウム塩の質量分率」とは、前記電解液に対するすべてのリチウム塩の総質量の質量分率を意味する。同様に、電解液において1つ以上の環状エステルを含む場合、「前記電解液に対する前記環状エステルの質量分率」とは、前記電解液に対するすべての環状エステルの総質量の質量分率を意味する。 In addition, when the electrolytic solution contains one or more lithium salts, "the mass fraction of the lithium salt with respect to the electrolytic solution" means the mass fraction of the total mass of all lithium salts with respect to the electrolytic solution. Similarly, when the electrolytic solution contains one or more cyclic esters , "the mass fraction of the cyclic esters relative to the electrolytic solution" refers to the total mass of all cyclic esters relative to the electrolytic solution. means mass fraction.
本出願は、良好な導電率、耐酸化性、電解液安定性および適切な粘度を有するとともに、負極の界面膜の導電性を向上させる電解液レシピを開発することを目的とする。大量の実験により、電解液に対する環状エステルの含有量とリチウム塩の含有量が特定の関係(0.2≦W1/W2≦1.06)を満たす場合、電解液は、予想以上の有益な効果があるようになり、良好な導電率、耐酸化性、電解液安定性および適切な粘度を有するとともに、負極の界面膜の導電性を向上させ、環状エステル溶媒の正極での富化速度および富化量を抑え、正極での酸化分解を低下させるので、リチウムイオン電池が良好な高温サイクル性能や、高温貯蔵性能を有するようになることがわかった。 The present application aims to develop an electrolyte recipe that has good conductivity, oxidation resistance, electrolyte stability and appropriate viscosity, and improves the conductivity of the interfacial film of the negative electrode. A large amount of experiments have shown that if the content of cyclic ester and the content of lithium salt in the electrolyte meet a specific relationship (0.2≦W1/W2≦1.06), the electrolyte will be more beneficial than expected. It has good electrical conductivity, oxidation resistance, electrolyte stability and suitable viscosity, as well as improving the conductivity of the interfacial film of the negative electrode and reducing the enrichment of the cyclic ester solvent at the positive electrode. It has been found that lithium ion batteries have good high-temperature cycle performance and high-temperature storage performance because the oxidation rate and enrichment amount are suppressed and oxidative decomposition at the positive electrode is reduced.
発明者らの大量の研究により、市販の汎用電解液について、リチウムイオン電池用電解液が優れる導電率を有させるため、通常、リチウム塩と環状エステルとの比であるW1/W2を1.5以上にすることがわかった。しかしながら、このようなリチウム塩と環状エステルとの比が高過ぎるので、正極での酸化分解が深刻になり、高温貯蔵で発生したガスが多くなり、高温サイクル性能が悪化したことがわかった。この数年間発展しても、リチウムイオン電池の電解液のリチウム塩と環状エステル溶媒との比であるW1/W2を1.5以下にすることができなかった。大量の実験により、本出願は、0.2≦W1/W2≦1.06を満たす電解液を開発し、このような電解液により、電池の高温貯蔵性能、高温サイクル性能を向上させることができた。その詳細について、表1を参照する。 Through a large amount of research conducted by the inventors, in order to make the electrolyte for lithium ion batteries have excellent conductivity, the ratio of lithium salt to cyclic ester , W1/W2, is usually adjusted to 1 for commercially available general-purpose electrolytes. I found out that it should be set to .5 or higher. However, it was found that because the ratio of such lithium salt to cyclic ester was too high, oxidative decomposition at the positive electrode became serious, more gas was generated during high-temperature storage, and high-temperature cycle performance deteriorated. . Despite progress over the past several years, it has not been possible to reduce W1/W2, which is the ratio of lithium salt to cyclic ester solvent in the electrolyte solution of lithium ion batteries, to 1.5 or less. Through extensive experiments, the present application has developed an electrolyte that satisfies 0.2≦W1/W2≦1.06, and such an electrolyte can improve the high-temperature storage performance and high-temperature cycle performance of batteries. Ta. See Table 1 for details.
いくつかの実施形態において、任意で、本出願の電解液において、前記W1/W2の範囲は、0.5~1.06であり、任意で0.8~1.0である。その詳細について、表1を参照する。 In some embodiments, optionally in the electrolytes of the present application, the W1/W2 range is from 0.5 to 1.06, optionally from 0.8 to 1.0. See Table 1 for details.
W1/W2の範囲をさらに限定することで、電解液の成分を最適化し、良好な溶媒を調製できる。この溶媒により、電解液は、正負極の表面で、導電性が優れる無機-有機の複合界面膜を形成し、これによって、電池の高温貯蔵性能および高温サイクル性能がよく向上し、パワー性能も高められる。 By further limiting the range of W1/W2, the components of the electrolytic solution can be optimized and a good solvent can be prepared. With this solvent, the electrolyte forms an inorganic-organic composite interfacial film with excellent conductivity on the surfaces of the positive and negative electrodes, which improves the high-temperature storage performance and high-temperature cycling performance of the battery, and also increases the power performance. It will be done.
任意で、W1/W2の範囲は、表1に記載の任意の値により定義される数値範囲である。 Optionally, the W1/W2 range is a numerical range defined by any of the values listed in Table 1.
いくつかの実施形態において、任意で、本出願の電解液において、前記有機溶媒の質量に対する前記環状エステルの質量の質量分率Bは、5%~18%であり、任意で、13%~16%である。 In some embodiments, optionally, in the electrolyte of the present application, the mass fraction B of the mass of the cyclic ester relative to the mass of the organic solvent is between 5% and 18%, optionally 13%. ~16%.
研究により、現在、市販の環状エステル溶媒を含む電解液において、有機溶媒の質量に対する環状エステルの含有量は、ほぼ20%以上であり、このため、電池には、高温貯蔵で発生したガスが多くなり、高温サイクル性能が劣る問題がある。本出願は、電解液の組成および含有量を適切に調整し、環状エステルの含有量を5%~18%にすることで、電池の高温貯蔵性能、高温サイクル性能およびパワー性能を顕著に高めた。さらに、Bの数値範囲を13%~16%内に限定することで、リチウムイオン電池の高温サイクル性能および高温貯蔵性能をさらに高めた。その詳細について、表2を参照する。 Research has shown that in commercially available electrolytes containing cyclic ester solvents, the content of cyclic esters relative to the mass of organic solvent is approximately 20% or more. There is a problem in that the amount of gas generated is large, resulting in poor high-temperature cycle performance. This application significantly improves the high-temperature storage performance, high-temperature cycle performance, and power performance of the battery by appropriately adjusting the composition and content of the electrolytic solution and adjusting the cyclic ester content to 5% to 18%. I raised it. Furthermore, by limiting the numerical range of B to within 13% to 16%, the high temperature cycle performance and high temperature storage performance of the lithium ion battery were further improved. See Table 2 for details.
任意で、Bの範囲は、表2に記載の任意の値により定義される数値範囲である。 Optionally, the range for B is a numerical range defined by any of the values listed in Table 2.
いくつかの実施形態において、任意で、本出願の電解液において、前記リチウム塩は、リチウムビス(フルオロスルホニル)イミド、ヘキサフルオロリン酸リチウムのうちの少なくとも1つから選択されるものである。 In some embodiments, optionally in the electrolytes of the present application, the lithium salt is selected from at least one of lithium bis(fluorosulfonyl)imide, lithium hexafluorophosphate.
いくつかの実施形態において、前記リチウムビス(フルオロスルホニル)イミドのモル濃度をC1とし、前記ヘキサフルオロリン酸リチウムのモル濃度をC2とする場合、それらの比であるC1/C2は0.05~5であり、任意で1~3.5である。 In some embodiments, where the molar concentration of the lithium bis(fluorosulfonyl)imide is C1 and the molar concentration of the lithium hexafluorophosphate is C2, the ratio C1/C2 is from 0.05 to 5, optionally from 1 to 3.5.
本出願において、環状カーボネートの含有量を限定したので、リチウム塩の解離性が制限され、電解液の導電率に影響を与えてしまう。大量の実験により、発明者らは、LiPF6の代わりに、リチウムビス(フルオロスルホニル)イミド(LiFSI)を使用することで、電解液の導電率を向上させることができるが、LiFSIの単独の使用が、アルミニウム箔への腐食を加速してしまうことを見出した。しかし、発明者らは、LiPF6と、LiFSIとの混合物を使用し、さらに前記リチウムビス(フルオロスルホニル)イミドのモル濃度C1と、前記ヘキサフルオロリン酸リチウムのモル濃度C2の比であるC1/C2を適切な範囲内に限定することで、環状エステルの使用量の減少に起因した電解液の導電率の低下を補うことができるとともに、リチウム塩のアルミニウム箔に対する腐食を防止でき、電池の高温サイクル性能および高温貯蔵性能をさらに高められることを見出した。その詳細について、表3を参照する。 In this application, since the content of the cyclic carbonate is limited, the dissociability of the lithium salt is limited, which affects the conductivity of the electrolytic solution. Through extensive experiments, the inventors have shown that the conductivity of the electrolyte can be improved by using lithium bis(fluorosulfonyl)imide (LiFSI) instead of LiPF6 , but the use of LiFSI alone However, it was discovered that the corrosion of aluminum foil was accelerated. However, the inventors used a mixture of LiPF 6 and LiFSI and further determined that the ratio of the molar concentration C1 of the lithium bis(fluorosulfonyl)imide to the molar concentration C2 of the lithium hexafluorophosphate was C1/ By limiting C2 to an appropriate range, it is possible to compensate for the decrease in conductivity of the electrolyte caused by the decrease in the amount of cyclic ester used, and also to prevent corrosion of lithium salt to aluminum foil, which improves battery performance. It has been found that the high-temperature cycle performance and high-temperature storage performance of can be further improved. See Table 3 for details.
任意で、C1/C2の範囲は、表3に記載の任意の値により定義される数値範囲である。 Optionally, the C1/C2 range is a numerical range defined by any of the values listed in Table 3.
いくつかの実施形態において、任意で、前記リチウムビス(フルオロスルホニル)イミドと、前記ヘキサフルオロリン酸リチウムとのモル濃度の合計は、0.86~1.4Mであり、任意で1~1.4Mである。 In some embodiments, optionally, the sum of the molar concentrations of the lithium bis(fluorosulfonyl)imide and the lithium hexafluorophosphate is from 0.86 to 1.4M, optionally from 1 to 1.4M. It is 4M.
さらに、LiFSIとLiPF6との総濃度を適切な範囲内に限定する必要がある。これは、リチウム塩の濃度が高過ぎると、電解液の粘度が大きすぎ、電池の高温サイクルおよび高温貯蔵性能が低下するだけでなく、電池パワー性能も低下し、逆に、総濃度が低すぎると、リチウムイオンの有効移動の量が少なすぎ、電池の高温サイクル性能および高温貯蔵性能が悪くなるためである。その詳細について、表4を参照する。 Furthermore, it is necessary to limit the total concentration of LiFSI and LiPF 6 within an appropriate range. This is because when the concentration of lithium salt is too high, the viscosity of the electrolyte is too large, which not only reduces the high temperature cycle and high temperature storage performance of the battery, but also reduces the battery power performance, and on the contrary, the total concentration is too low. This is because the amount of effective transfer of lithium ions is too small and the high temperature cycle performance and high temperature storage performance of the battery deteriorate. See Table 4 for details.
任意で、リチウムビス(フルオロスルホニル)イミドと、前記ヘキサフルオロリン酸リチウムとのモル濃度の合計の範囲は、表4に記載の任意の値により定義される数値範囲である。 Optionally, the range of the sum of the molar concentrations of lithium bis(fluorosulfonyl)imide and the lithium hexafluorophosphate is a numerical range defined by any of the values listed in Table 4.
いくつかの実施形態において、任意で、本出願の電解液は、成膜添加剤を含み、前記電解液に対する前記成膜添加剤の質量分率をAとし、前記電解液に対する前記環状エステルの質量分率をW2とする場合、10≦W2/5+2×A≦16を満たす。前記成膜添加剤は、フルオロエチレンカーボネート(FEC)、炭酸ビニレン(VC)、エチレンサルフェート(DTD)、1,3-プロパンスルトン(PS)のうちの少なくとも1つから選択されるものである。 In some embodiments, optionally, the electrolyte of the present application includes a deposition additive, wherein the mass fraction of the deposition additive to the electrolyte is A, and the cyclic ester to the electrolyte is When the mass fraction of is W2, 10≦W2/5+2×A≦16 is satisfied. The film forming additive is selected from at least one of fluoroethylene carbonate (FEC), vinylene carbonate (VC), ethylene sulfate (DTD), and 1,3-propane sultone (PS).
環状エステル溶媒は、リチウムイオン電池のフォーメーション処理における正負極の成膜に関与するが、環状エステルのみにより成膜すると、形成された膜の品質が足りないことがあり、電池の良好なサイクル性能を保つことができない。成膜添加剤と組み合わせて使用することで、形成された膜の品質を高めることができる。 Cyclic ester solvents are involved in the formation of positive and negative electrode films in the formation process of lithium ion batteries, but if films are formed using only cyclic esters , the quality of the formed film may be insufficient, and the quality of the battery may be affected. It is not possible to maintain good cycle performance. When used in combination with film-forming additives, the quality of the formed film can be improved.
多くの実験により、本出願の電解液に対する成膜添加剤の質量分率Aと、前記電解液に対する前記環状エステルの質量分率W2が本出願の上記式を満たす場合、調製された電解液は、正負極の高品質成膜を確保できるとともに、一緒に使われる環状エステルの最大効果を発揮することができる(電解液の導電率を全体的に向上させる)。それを利用するリチウムイオン電池は、良好な高温サイクル性能および高温貯蔵性能を有し、さらに良好なパワー性能を有するようになる。その詳細について、表5を参照する。 Many experiments have shown that when the mass fraction A of the film-forming additive to the electrolyte of the present application and the mass fraction W2 of the cyclic ester to the electrolyte satisfy the above formula of the present application, the prepared electrolyte The solution not only ensures high-quality film formation of the positive and negative electrodes, but also maximizes the effectiveness of the cyclic esters used together (improving the overall conductivity of the electrolyte). A lithium-ion battery using it has good high-temperature cycle performance and high-temperature storage performance, and even better power performance. See Table 5 for details.
任意で、W2/5+2×Aの範囲は、表5記載の任意の値により定義される数値範囲であり、任意で11.9~13.5である。 Optionally, the range W2/5+2×A is a numerical range defined by any value listed in Table 5, optionally from 11.9 to 13.5.
本出願のリチウムイオン電池は、さらに正極板、セパレータ、負極板を含む。 The lithium ion battery of the present application further includes a positive electrode plate, a separator, and a negative electrode plate.
[正極板]
正極板は、正極集電体と、正極集電体の少なくとも1つの表面に設置され、且つ正極活性材料を含む正極膜層と、を含む。
[Positive plate]
The positive electrode plate includes a positive electrode current collector and a positive electrode film layer disposed on at least one surface of the positive electrode current collector and including a positive electrode active material.
例として、正極集電体は、その自身の厚さ方向で対向する2つの表面を有し、正極膜層は、正極集電体の対向する2つの表面のうちのいずれか1つまたは両方に積層設置されている。 For example, a positive electrode current collector has two opposing surfaces in its own thickness direction, and the positive electrode film layer is applied to either one or both of the two opposing surfaces of the positive electrode current collector. It is installed in layers.
いくつかの実施形態において、前記正極集電体は、金属箔または複合集電体を使用することができる。例えば、金属箔は、アルミニウム箔を使用することができる。複合集電体は、高分子材料基層と、高分子材料基層の少なくとも1つの表面に形成された金属層と、を含み得る。複合集電体は、金属材料(アルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ニッケル合金、チタン、チタン合金、銀および銀合金など)を高分子基材(例えば、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリスチレン(PS)、ポリエチレン(PE)などの基材)に形成することにより作製可能である。 In some embodiments, the positive electrode current collector may be a metal foil or a composite current collector. For example, aluminum foil can be used as the metal foil. The composite current collector may include a polymeric material base layer and a metal layer formed on at least one surface of the polymeric material base layer. Composite current collectors combine metal materials (aluminum, aluminum alloys, nickel, nickel alloys, titanium, titanium alloys, silver and silver alloys, etc.) with polymeric substrates (e.g. polypropylene (PP), polyethylene terephthalate (PET), polyethylene terephthalate (PET), etc.). It can be produced by forming it on a base material such as butylene terephthalate (PBT), polystyrene (PS), or polyethylene (PE).
いくつかの実施形態において、正極活性材料は、当分野周知の電池用正極活性材料を使用することができる。例として、正極活性材料は、オリビン構造のリチウム含有リン酸塩、リチウム遷移金属酸化物およびそれぞれの改質化合物のうちの少なくとも1つを含み得る。なお、本出願は、これらの材料に限定されず、電池の正極活性材料として使用可能な他の従来の材料を使用してもよい。これらの正極活性材料は、単独で使用されてもよく、2つ以上使用されてもよい。そのうち、リチウム遷移金属酸化物の例として、リチウムコバルト酸化物(例えば、LiCoO2)、リチウムニッケル酸化物(例えば、LiNiO2)、リチウムマンガン酸化物(例えば、LiMnO2、LiMn2O4)、リチウムニッケルコバルト酸化物、リチウムマンガンコバルト酸化物、リチウムニッケルマンガン酸化物、リチウムニッケルコバルトマンガン酸化物(例えばLiNi1/3Co1/3Mn1/3O2(単にNCM333と称する場合がある)、LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2(単にNCM523と称する場合がある)、LiNi0.5Co0.25Mn0.25O2(単にNCM211と称する場合がある)、LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2(単にNCM622と称する場合がある)、LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2(単にNCM811と称する場合がある))、リチウムニッケルコバルトアルミニウム酸化物(例えば、LiNi0.85Co0.15Al0.05O2)およびその改質化合物などのうちの少なくとも1つを含むが、これらに限定されない。オリビン構造のリチウム含有リン酸塩の例として、リン酸鉄リチウム(例えば、LiFePO4(単にLFPと称する場合がある))、リン酸鉄リチウムと炭素の複合材料、リン酸マンガンリチウム(例えば、LiMnPO4)、リン酸マンガンリチウムと炭素の複合材料、リン酸マンガン鉄リチウム、リン酸マンガン鉄リチウムと炭素の複合材料のうちの少なくとも1つを含むが、これらに限定されない。 In some embodiments, the cathode active material can be any battery cathode active material known in the art. By way of example, the positive electrode active material may include at least one of an olivine-structured lithium-containing phosphate, a lithium transition metal oxide, and a respective modification compound. It should be noted that the present application is not limited to these materials, but may use other conventional materials that can be used as positive electrode active materials of batteries. These positive electrode active materials may be used alone or in combination of two or more. Among them, examples of lithium transition metal oxides include lithium cobalt oxide (e.g., LiCoO 2 ), lithium nickel oxide (e.g., LiNiO 2 ), lithium manganese oxide (e.g., LiMnO 2 , LiMn 2 O 4 ), lithium Nickel cobalt oxide, lithium manganese cobalt oxide, lithium nickel manganese oxide, lithium nickel cobalt manganese oxide (for example, LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 (sometimes simply referred to as NCM 333 ), LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 (sometimes simply referred to as NCM 523 ), LiNi 0.5 Co 0.25 Mn 0.25 O 2 (sometimes simply referred to as NCM 211 ), LiNi 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 O 2 (sometimes simply referred to as NCM 622 ), LiNi 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 O 2 (sometimes simply referred to as NCM 811 )) , lithium nickel cobalt aluminum oxide (e.g., LiNi 0.85 Co 0.15 Al 0.05 O 2 ) and modified compounds thereof. Examples of olivine-structured lithium-containing phosphates include lithium iron phosphate (e.g., LiFePO 4 (sometimes simply referred to as LFP)), a composite material of lithium iron phosphate and carbon, lithium manganese phosphate (e.g., LiMnPO 4 ), a composite material of lithium manganese phosphate and carbon, a composite material of lithium manganese iron phosphate, and a composite material of lithium manganese iron phosphate and carbon, but is not limited thereto.
いくつかの実施形態において、正極膜層は、接着剤をさらに含み得る。例として、前記接着剤は、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、フッ化ビニリデン-テトラフルオロエチレン-プロピレンの三元共重合体、フッ化ビニリデン-ヘキサフルオロプロペン-テトラフルオロエチレンの三元共重合体、テトラフルオロエチレン-ヘキサフルオロプロペンの共重合体およびフッ素含有アクリル樹脂のうちの少なくとも1つを含み得る。 In some embodiments, the positive electrode membrane layer may further include an adhesive. For example, the adhesive may be polyvinylidene fluoride (PVDF), polytetrafluoroethylene (PTFE), vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene-propylene terpolymer, vinylidene fluoride-hexafluoropropene-tetrafluoroethylene. terpolymer of tetrafluoroethylene-hexafluoropropene, and a fluorine-containing acrylic resin.
いくつかの実施形態において、任意で、正極膜層は、導電剤をさらに含み得る。例として、前記導電剤は、超伝導カーボン、アセチレンブラック、カーボンブラック、ケッチェンブラック、カーボンドット、カーボンナノチューブ、グラフェン及びカーボンナノファイバーのうちの少なくとも1つを含み得る。 In some embodiments, the positive electrode membrane layer may optionally further include a conductive agent. For example, the conductive agent may include at least one of superconducting carbon, acetylene black, carbon black, Ketjen black, carbon dots, carbon nanotubes, graphene, and carbon nanofibers.
いくつかの実施形態において、以下のように、正極板を製造する。上記の正極板製造用の成分、例えば正極活性材料、導電剤、接着剤と任意のその他の成分を溶媒(例えば、N-メチルピロリドン)で分散させ、正極スラリーを得、さらに正極スラリーを正極集電体に塗布して、乾燥、冷間プレスなどの工程を経て、正極板を得る。 In some embodiments, a positive plate is manufactured as follows. The above components for producing a positive electrode plate, such as a positive electrode active material, a conductive agent, an adhesive, and any other components are dispersed in a solvent (for example, N-methylpyrrolidone) to obtain a positive electrode slurry, and the positive electrode slurry is further mixed into a positive electrode assembly. A positive electrode plate is obtained by applying it to an electric body and going through processes such as drying and cold pressing.
[負極板]
負極板は、負極集電体と、負極集電体の少なくとも1つの表面に設置され、且つ負極活性材料を含む負極膜層と、を含む。
[Negative electrode plate]
The negative electrode plate includes a negative electrode current collector and a negative electrode film layer disposed on at least one surface of the negative electrode current collector and including a negative electrode active material.
例として、負極集電体は、その自身の厚さ方向で対向する2つの表面を有し、負極膜層は、負極集電体の対向する2つの表面のうちのいずれか1つまたは両者に積層設置されている。 As an example, the negative electrode current collector has two surfaces facing each other in its own thickness direction, and the negative electrode film layer is applied to either one or both of the two opposing surfaces of the negative electrode current collector. It is installed in layers.
いくつかの実施形態において、前記負極集電体は、金属箔または複合集電体を使用することができる。例えば、金属箔は、銅箔を使用することができる。複合集電体は、高分子材料基層と、高分子材料基層の少なくとも1つの表面に形成された金属層と、を含み得る。複合集電体は、金属材料(銅、銅合金、ニッケル、ニッケル合金、チタン、チタン合金、銀および銀合金など)を高分子基材(例えば、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリスチレン(PS)、ポリエチレン(PE)などの基材)に形成することにより製造可能である。 In some embodiments, the negative electrode current collector may be a metal foil or a composite current collector. For example, copper foil can be used as the metal foil. The composite current collector may include a polymeric material base layer and a metal layer formed on at least one surface of the polymeric material base layer. Composite current collectors combine metal materials (copper, copper alloys, nickel, nickel alloys, titanium, titanium alloys, silver and silver alloys, etc.) with polymeric substrates (e.g. polypropylene (PP), polyethylene terephthalate (PET), polyethylene terephthalate (PET), etc.). It can be manufactured by forming it on a base material such as butylene terephthalate (PBT), polystyrene (PS), or polyethylene (PE).
いくつかの実施形態において、負極活性材料は、当分野周知の電池用負極活性材料を使用することができる。例として、負極活性材料は、人造黒鉛、天然黒鉛、ソフトカーボン、ハードカーボン、シリコン系材料、スズ系材料とチタン酸リチウムなどのうちの少なくとも1つを含み得る。前記シリコン系材料は、単体シリコン、シリコン酸化物、シリコン炭素複合体、シリコン窒素複合体およびシリコン合金のうちの少なくとも1つから選択可能である。前記スズ系材料は、単体スズ、スズ酸化物およびスズ合金のうちの少なくとも1つから選択可能である。なお、本出願は、これらの材料に限定されず、電池の負極活性材料として使用可能な他の従来の材料を使用してもよい。これらの負極活性材料は、単独で使用されてもよく、2つ以上使用されてもよい。 In some embodiments, the negative electrode active material can be any battery negative active material known in the art. For example, the negative electrode active material may include at least one of artificial graphite, natural graphite, soft carbon, hard carbon, silicon-based material, tin-based material, lithium titanate, and the like. The silicon-based material can be selected from at least one of elemental silicon, silicon oxide, silicon carbon composite, silicon nitrogen composite, and silicon alloy. The tin-based material can be selected from at least one of elemental tin, tin oxide, and tin alloy. Note that the present application is not limited to these materials, and may use other conventional materials that can be used as negative electrode active materials of batteries. These negative electrode active materials may be used alone or in combination of two or more.
いくつかの実施形態において、負極膜層は、接着剤をさらに含み得る。前記接着剤は、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ポリアクリル酸(PAA)、ポリアクリル酸ナトリウム(PAAS)、ポリアクリルアミド(PAM)、ポリビニルアルコール(PVA)、アルギン酸ナトリウム(SA)、ポリメタクリル酸(PMAA)およびカルボキシメチルキトサン(CMCS)のうちの少なくとも1つから選択可能である。 In some embodiments, the negative electrode membrane layer may further include an adhesive. The adhesives include styrene butadiene rubber (SBR), polyacrylic acid (PAA), sodium polyacrylate (PAAS), polyacrylamide (PAM), polyvinyl alcohol (PVA), sodium alginate (SA), and polymethacrylic acid (PMAA). ) and carboxymethyl chitosan (CMCS).
いくつかの実施形態において、任意で、負極膜層は、導電剤をさらに含み得る。導電剤は、超伝導カーボン、アセチレンブラック、カーボンブラック、ケッチェンブラック、カーボンドット、カーボンナノチューブ、グラフェン及びカーボンナノファイバーのうちの少なくとも1つから選択可能である。 In some embodiments, the negative electrode membrane layer may optionally further include a conductive agent. The conductive agent can be selected from at least one of superconducting carbon, acetylene black, carbon black, Ketjen black, carbon dots, carbon nanotubes, graphene, and carbon nanofibers.
いくつかの実施形態において、任意で、負極膜層は、例えば増粘剤(例えば、カルボキシメチルセルロースナトリウム(CMC-Na))などの他の助剤を含み得る。 In some embodiments, the negative electrode membrane layer may optionally include other adjuvants, such as, for example, a thickening agent (eg, sodium carboxymethyl cellulose (CMC-Na)).
いくつかの実施形態において、以下のように、負極板を製造する。上記の負極板製造用の成分、例えば負極活性材料、導電剤、接着剤と任意のその他の成分を溶媒(例えば、脱イオン水)で分散させ、負極スラリーを得、さらに負極スラリーを負極集電体に塗布して、乾燥、冷間プレスなどの工程を経て、負極板を得る。 In some embodiments, a negative plate is manufactured as follows. The above components for producing a negative electrode plate, such as a negative electrode active material, a conductive agent, an adhesive, and any other components are dispersed in a solvent (e.g., deionized water) to obtain a negative electrode slurry, and the negative electrode slurry is further used as a negative electrode current collector. A negative electrode plate is obtained by applying the material to the body and going through processes such as drying and cold pressing.
[セパレータ]
いくつかの実施形態において、リチウムイオン電池は、さらにセパレータを含む。本出願において、セパレータの種類を限定せず、当分野周知の良好な化学的安定性および機械的安定性を有する多孔質構造のセパレータを選択すればよい。
[Separator]
In some embodiments, the lithium ion battery further includes a separator. In this application, the type of separator is not limited, and any porous structure separator with good chemical stability and mechanical stability well known in the art may be selected.
いくつかの実施形態において、セパレータの材質は、ガラス繊維、不織布、ポリエチレン、ポリプロピレン及びポリフッ化ビニリデンのうちの少なくとも1つから選択することができる。セパレータは、単層フィルムであってもよく、多層複合フィルムであってもよい。ここで限定されない。セパレータが多層複合フィルムである場合、各層の材料は同じであってもよく異なってもよい。ここで限定されない。 In some embodiments, the material of the separator can be selected from at least one of glass fiber, nonwoven fabric, polyethylene, polypropylene, and polyvinylidene fluoride. The separator may be a single layer film or a multilayer composite film. It is not limited here. When the separator is a multilayer composite film, the materials of each layer may be the same or different. It is not limited here.
いくつかの実施形態において、正極板、負極板とセパレータは、巻回プロセス又は積層プロセスにより、電極ユニットに製造される。 In some embodiments, the positive plate, negative plate and separator are fabricated into an electrode unit by a winding or laminating process.
[リチウムイオン電池]
本出願は、本出願の第1局面の電解液を含むリチウムイオン電池をさらに提供する。
[Lithium ion battery]
The present application further provides a lithium ion battery comprising the electrolyte of the first aspect of the present application.
いくつかの実施形態において、本出願のリチウムイオン電池は、正極板と、本出願の第1局面の電解液と、を含む。正極板は、LiNixCoyMnzO2、そのうちx+y+z=1で表される正極材料を含む。そのうち、前記電解液に対する前記環状エステルの質量分率をW2とし、前記ニッケル原子の含有量をxとする場合、0.5≦W2/(100x)≦0.72を満たす。 In some embodiments, the lithium ion battery of the present application includes a positive electrode plate and the electrolyte of the first aspect of the present application. The positive electrode plate includes a positive electrode material of LiNix Co y Mn z O 2 , of which x+y+z=1. Among them, when the mass fraction of the cyclic ester with respect to the electrolytic solution is W2 and the content of the nickel atoms is x, 0.5≦W2/(100x)≦0.72 is satisfied.
本出願の電解液とNi-Co-Mn層状三元正極活性材料とで製造されたリチウムイオン電池は、その電気化学的性能が著しく高められ、前記電解液に対する環状エステルの使用量と三元正極活性材料におけるニッケル原子の含有量xとは、対応関係を有する。通常、三元正極活性材料におけるニッケル原子の含有量が高いほど、三元正極活性材料の活性がより強い。しかしながら、電池の使用過程において、ニッケル原子の含有量が高いと、三元正極活性材料により、正極表面の酸素の放出が速くなり、環状エステルおよびその他の溶媒の酸化分解が加速されてしまう。多くの実験により、本出願の発明者らは、本出願の電解液の使用量とニッケル原子の含有量xの関係が、0.5≦W2/(100x)≦0.72を満たす場合、高ニッケル電池の酸素放出の問題を改善し、正極表面の環状エステルの酸化分解を効果的に低減でき、それらを用いて製造された三元リチウムイオン電池が良好なサイクル性能およびパワー性能を有することを見出した。その詳細について、表6を参照する。 The lithium ion battery manufactured with the electrolyte of the present application and the Ni-Co-Mn layered ternary cathode active material has significantly enhanced electrochemical performance, and the amount of cyclic ester used in the electrolyte and the ternary cathode active material are significantly improved. There is a corresponding relationship with the content x of nickel atoms in the original positive electrode active material. Generally, the higher the content of nickel atoms in the ternary positive electrode active material, the stronger the activity of the ternary positive electrode active material. However, in the process of battery use, the high content of nickel atoms will cause the ternary cathode active material to accelerate the release of oxygen on the cathode surface, accelerating the oxidative decomposition of cyclic esters and other solvents. . Through many experiments, the inventors of the present application found that when the relationship between the amount of electrolyte used and the nickel atom content x of the present application satisfies 0.5≦W2/(100x)≦0.72, the It can improve the oxygen release problem of nickel batteries and effectively reduce the oxidative decomposition of cyclic esters on the surface of the positive electrode, and the ternary lithium ion batteries manufactured using them have good cycle performance and power performance. I discovered that. See Table 6 for details.
いくつかの実施形態において、任意で、前記ニッケル原子の含有量xは、0.5以上であり、任意で、前記ニッケル原子の含有量が、0.5、0.65、0.8、0.96であってもよい。その詳細について、表8を参照する。 In some embodiments, optionally, the content x of the nickel atoms is 0.5 or more, and optionally, the content x of the nickel atoms is 0.5, 0.65, 0.8, 0. It may be .96. See Table 8 for details.
本出願の電解液レシピは、特に、ニッケル原子の含有量の高い三元リチウムイオン電池、ひいてはニッケル原子の含有量の超高い三元リチウムイオン電池に適する。これによって、良好な高温貯蔵性能、高温サイクル性能およびパワー性能を有する。 The electrolyte recipe of the present application is particularly suitable for ternary lithium ion batteries with a high content of nickel atoms, and even ternary lithium ion batteries with a very high content of nickel atoms. As a result, it has good high temperature storage performance, high temperature cycle performance and power performance.
いくつかの実施形態において、本出願のリチウムイオン電池では、負極材料の1540.25mm2の集電体の表面での担持量(単位:g)をHとし、前記電解液に対する前記環状エステルの質量分率をW2とする場合、20≦W2/H≦166を満たし、任意で、50≦W2/H≦141を満たす。 In some embodiments, in the lithium ion battery of the present application, the amount (unit: g) of the negative electrode material supported on the surface of the 1540.25 mm 2 current collector is H, and the amount of the cyclic ester relative to the electrolyte is When the mass fraction of is W2, 20≦W2/H≦166 is satisfied, and optionally, 50≦W2/H≦141 is satisfied.
多くの実験により、本出願の発明者らは、本出願の電解液に対する環状エステルの使用量と負極材料の担持量Hとの選択により、相乗効果を発揮することができることを見出した。両者の関係が20≦W2/H≦166を満たす場合、リチウムイオン電池全体の電気化学的性能を顕著に高めることができる。その詳細について、表7を参照する。 Through many experiments, the inventors of the present application found that a synergistic effect can be exerted by selecting the amount of cyclic ester used in the electrolyte of the present application and the amount H of the negative electrode material supported. When the relationship between the two satisfies 20≦W2/H≦166, the electrochemical performance of the entire lithium ion battery can be significantly improved. See Table 7 for details.
いくつかの実施形態において、本出願のリチウムイオン電池は、ハウジングを有する電池である。 In some embodiments, the lithium ion battery of the present application is a battery with a housing.
いくつかの実施形態において、リチウムイオン電池は、外装を含み得る。この外装は、上記電極ユニットおよび電解質を密封することに用いられる。 In some embodiments, a lithium ion battery may include an outer casing. This sheath is used to seal the electrode unit and electrolyte.
いくつかの実施形態において、リチウムイオン電池の外装は、例えば、硬質プラスチックケース、アルミニウムケース、鋼ケースなどの硬質ケースであってもよい。リチウムイオン電池の外装は、例えば袋状ソフトパックのようなソフトパックであってもよい。ソフトパックの材質は、例えば、ポリプロピレン、ポリブチレンテレフタレートおよびポリブチレンサクシネートなどのプラスチックであってもよい。 In some embodiments, the exterior of the lithium ion battery may be a hard case, such as a hard plastic case, an aluminum case, a steel case, etc. The exterior of the lithium ion battery may be, for example, a soft pack such as a bag-shaped soft pack. The material of the soft pack may be, for example, plastic such as polypropylene, polybutylene terephthalate and polybutylene succinate.
本出願は、リチウムイオン電池の形状を特に限定せず、円柱状、四角形または他の任意の形状であってもよい。例えば、図1には、一例としての四角形構造のリチウムイオン電池5が示されている。 The present application does not particularly limit the shape of the lithium ion battery, and it may be cylindrical, square, or any other shape. For example, FIG. 1 shows a lithium ion battery 5 having a rectangular structure as an example.
いくつかの実施形態において、図2に示すように、外装は、ハウジング51と、カバープレート53を含む。ここで、ハウジング51は、底板と、底板に接続される側板とを含み、底板と側板とは、収納室を囲むように構成される。ハウジング51は、収納室と連通する開口を有し、カバープレート53は、前記開口をカバーすることで、前記収納室を密封する。正極板、負極板およびセパレータは、巻回プロセス又は積層プロセスにより電極ユニット52を形成することができる。電極ユニット52は、前記収納室に封入される。電解液は、電極ユニット52内に浸潤する。リチウムイオン電池5に含まれる電極ユニット52の個数は、1つまたは複数であってもよく、当業者であれば、実際の必要に応じて選択することができる。 In some embodiments, as shown in FIG. 2, the housing includes a housing 51 and a cover plate 53. Here, the housing 51 includes a bottom plate and a side plate connected to the bottom plate, and the bottom plate and the side plate are configured to surround the storage chamber. The housing 51 has an opening that communicates with the storage chamber, and the cover plate 53 seals the storage chamber by covering the opening. The positive electrode plate, negative electrode plate, and separator can form the electrode unit 52 by a winding process or a lamination process. The electrode unit 52 is enclosed in the storage chamber. The electrolyte infiltrates into the electrode unit 52. The number of electrode units 52 included in the lithium ion battery 5 may be one or more, and can be selected by those skilled in the art according to actual needs.
図3は、一例の電気設備を示す。この装置は、純電気自動車、ハイブリッド電気自動車、またはプラグインハイブリッド電気自動車などである。 FIG. 3 shows an example electrical installation. The device may be a pure electric vehicle, a hybrid electric vehicle, or a plug-in hybrid electric vehicle.
実施例
以下、本出願の実施例を説明する。説明する以下の実施例は、例示的なものであり、本出願を説明するものにすぎず、本出願を限定するものではないと理解されるべきである。実施例において、具体的な条件を明記しないことについて、当分野の文献に記載の技術、条件または製品の説明書に基づいて行うことができる。使用する試剤又は器械の、製造メーカーが明記されていないものが、当分野でよく使われる市販の従来品を使用することが可能である。本出願の実施例における各成分の含有量について、別段の明記がない限り、いずれも結晶水を含有しない質量で計算する。
Examples Examples of the present application will be described below. It is to be understood that the following examples described are illustrative and are only illustrative of the present application and not limiting of the present application. In the examples, specific conditions may be omitted based on the techniques, conditions, or product instructions described in literature in the field. It is possible to use commercially available conventional reagents or instruments that are commonly used in this field, although the manufacturer is not specified. Unless otherwise specified, the content of each component in the Examples of the present application is calculated based on a mass that does not contain water of crystallization.
以下に言及される用語について、「実施例1-1の電解液」が、実施例1-1のリチウムイオン電池の製造過程で用いられる電解液を意味し、「実施例1-1の正極板」が、実施例1-1のリチウムイオン電池の製造過程で用いられる正極板を意味し、「実施例1-1の負極板」が、実施例1-1のリチウムイオン電池の製造過程で用いられる正極板を意味し、「実施例1-1のセパレータ」が、実施例1-1のリチウムイオン電池の製造過程で用いられるセパレータを意味し、「実施例1-1のリチウムイオン電池」が、実施例1-1の正極、セパレータ、負極、電解液によって製造されたリチウムイオン電池を意味する。 Regarding the terms mentioned below, "the electrolyte of Example 1-1" means the electrolyte used in the manufacturing process of the lithium ion battery of Example 1-1, and "the positive electrode plate of Example 1-1" means the electrolyte used in the manufacturing process of the lithium ion battery of Example 1-1. " means the positive electrode plate used in the manufacturing process of the lithium ion battery of Example 1-1, and "the negative electrode plate of Example 1-1" means the positive electrode plate used in the manufacturing process of the lithium ion battery of Example 1-1. "The separator of Example 1-1" means the separator used in the manufacturing process of the lithium ion battery of Example 1-1, and "the lithium ion battery of Example 1-1" , refers to a lithium ion battery manufactured using the positive electrode, separator, negative electrode, and electrolyte of Example 1-1.
本出願の実施例に係る原料は、以下のとおりである。 The raw materials according to the examples of this application are as follows.
ニッケルコバルトマンガン三元材料(LiMO2、MがNi-Co-Mnの固溶体であり、それらの比については各実施例を参照)
人造黒鉛(広東凱金新能源科技股フン有限公司)
N-メチルピロリドン(NMP、CAS:872-50-4、上海macklin生物科技有限公司)
ポリフッ化ビニリデン(CAS:24937-79-9、上海macklin生物科技有限公司)
アセチレンブラック(広東凱金新能源科技股フン有限公司)
導電剤であるカーボンブラック(広東凱金新能源科技股フン有限公司)
アクリレート(CAS:25067-02-1、上海macklin生物科技有限公司)
炭酸エチレン(EC、CAS:96-49-1、上海macklin生物科技有限公司)
炭酸ジメチル(DMC、CAS:616-38-6、上海macklin生物科技有限公司)
炭酸エチルメチル(EMC、CAS:623-53-0、上海macklin生物科技有限公司)
ヘキサフルオロリン酸リチウム(LiPF6、CAS:21324-40-3、広州天賜高新材料股フン有限公司)
ビスフルオロスルホンイミドリチウム塩(LiFSI、CAS:171611-11-3、広州天賜高新材料股フン有限公司)
フルオロエチレンカーボネート(FEC、CAS:114435-02-8、広州天賜高新材料股フン有限公司)
Nickel cobalt manganese ternary material (LiMO 2 , M is a solid solution of Ni-Co-Mn, see each example for their ratio)
Artificial graphite (Guangdong Kaijin New Energy Technology Co., Ltd.)
N-methylpyrrolidone (NMP, CAS: 872-50-4, Shanghai Macklin Biological Technology Co., Ltd.)
Polyvinylidene fluoride (CAS: 24937-79-9, Shanghai Macklin Biological Technology Co., Ltd.)
Acetylene black (Guangdong Kaijin New Energy Technology Co., Ltd.)
Carbon black, a conductive agent (Guangdong Kaijin New Energy Technology Co., Ltd.)
Acrylate (CAS:25067-02-1, Shanghai Macklin Biological Technology Co., Ltd.)
Ethylene carbonate (EC, CAS: 96-49-1, Shanghai Macklin Biological Technology Co., Ltd.)
Dimethyl carbonate (DMC, CAS: 616-38-6, Shanghai Macklin Biological Technology Co., Ltd.)
Ethyl methyl carbonate (EMC, CAS: 623-53-0, Shanghai Macklin Biological Technology Co., Ltd.)
Lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 , CAS: 21324-40-3, Guangzhou Tianshi High-tech Materials Co., Ltd.)
Bisfluorosulfonimide lithium salt (LiFSI, CAS: 171611-11-3, Guangzhou Tianshi High-tech Materials Co., Ltd.)
Fluoroethylene carbonate (FEC, CAS: 114435-02-8, Guangzhou Tianshi High-tech Materials Co., Ltd.)
実施例1-1
[電解液の調製]
含水量が10ppm未満のアルゴンガス雰囲気のグローブボックスで、ビーカーに32.64gのEC、60.84gのEMC、6.25gのLiPF6および0.15gのLiFSIを加え、十分攪拌し溶解したあと、本実施例の電解液を得た。
Example 1-1
[Preparation of electrolyte]
In a glove box with an argon gas atmosphere with a water content of less than 10 ppm, add 32.64 g of EC, 60.84 g of EMC, 6.25 g of LiPF 6 , and 0.15 g of LiFSI to a beaker and stir thoroughly to dissolve. An electrolytic solution of this example was obtained.
[正極板の製造]
正極活性材料としてのニッケルコバルトマンガン三元材料(LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2)、接着剤としてのポリフッ化ビニリデン、導電剤としてのアセチレンブラックを、8:1:1の質量比で混合し、溶媒としてのNMPを入れ、真空攪拌機の攪拌により正極スラリーを得た。この正極スラリーを、0.28g(乾物)/1540.25mm2の量で、13μmの厚さの正極集電体アルミニウム箔に均一に塗布し、アルミニウム箔を室温で乾燥させたあと、120℃のオーブンに移して1時間乾燥させ、その後、冷間プレス、切断を経て正極板を得た。
[Manufacture of positive electrode plate]
Nickel cobalt manganese ternary material (LiNi 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 O 2 ) as the positive electrode active material, polyvinylidene fluoride as the adhesive, and acetylene black as the conductive agent were mixed in a ratio of 8:1:1. They were mixed in a mass ratio, NMP was added as a solvent, and a positive electrode slurry was obtained by stirring with a vacuum stirrer. This positive electrode slurry was uniformly applied to a positive electrode current collector aluminum foil with a thickness of 13 μm in an amount of 0.28 g (dry matter)/1540.25 mm2, and after drying the aluminum foil at room temperature, it was heated at 120 °C. It was transferred to an oven and dried for 1 hour, and then cold pressed and cut to obtain a positive electrode plate.
[負極板の製造]
人造黒鉛、導電剤としてのカーボンブラック、接着剤としてのアクリレートを、92:2:6の質量比で混合し、脱イオン水を添加し、真空攪拌機の攪拌により負極スラリーを得た。この負極スラリーを、0.18g(乾物)/1540.25mm2の量で、8μmの厚さの負極集電体銅箔に均一に塗布し、銅箔を室温で乾燥されたあと、120℃のオーブンに移して1時間乾燥させ、その後、冷間プレス、切断を経て、負極板を得た。
[Manufacture of negative electrode plate]
Artificial graphite, carbon black as a conductive agent, and acrylate as an adhesive were mixed at a mass ratio of 92:2:6, deionized water was added, and a negative electrode slurry was obtained by stirring with a vacuum stirrer. This negative electrode slurry was uniformly applied to an 8 μm thick negative electrode current collector copper foil in an amount of 0.18 g (dry matter)/1540.25 mm2, and after the copper foil was dried at room temperature, it was heated at 120°C. It was transferred to an oven and dried for 1 hour, and then cold pressed and cut to obtain a negative electrode plate.
[セパレータ]
セパレータは、Cellgard(会社)から購入するcellgard2400(規格)である。
[Separator]
The separator is Cellgard 2400 (Standard) purchased from Cellgard (Company).
[リチウムイオン電池の製造]
セパレータが正極板と負極板との間に介在して隔離の役割を果たすように、正極板、セパレータ、負極板を順に積層し、巻回して電気コアとする。さらに、容量が4.3Ahである電気コアを外装箔に置き、上記の調製された8.6gの電解液を乾燥された電池に注入し、真空パッケージング、放置、フォーメーション、成形などの工程を経て、リチウムイオン電池を得た。
[Manufacture of lithium ion batteries]
The positive electrode plate, the separator, and the negative electrode plate are laminated in this order so that the separator is interposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate to play a role of isolation, and is wound to form an electric core. Furthermore, the electric core with a capacity of 4.3Ah was placed on the outer foil, and 8.6g of the electrolyte prepared above was injected into the dried battery, and the processes such as vacuum packaging, leaving, formation, and molding were carried out. Through this process, a lithium-ion battery was obtained.
実施例1-2
リチウムイオン電池の製造プロセスは、全体として実施例1-1を参照できる。相違点として、電解液の調製ステップは、含水量が10ppm未満のアルゴンガス雰囲気のグローブボックスで、ビーカーに18.17gのEC、72.68gのEMC、9gのLiPF6、0.15gのLiFSIを加え、十分攪拌し溶解したあと、本実施例の電解液を得るように行われる。
Example 1-2
For the manufacturing process of the lithium ion battery, reference can be made to Example 1-1 as a whole. The difference is that the electrolyte preparation step involves placing 18.17 g of EC, 72.68 g of EMC, 9 g of LiPF 6 , and 0.15 g of LiFSI in a beaker in a glove box with an argon gas atmosphere with a water content of less than 10 ppm. In addition, after sufficient stirring and dissolution, the electrolytic solution of this example is obtained.
実施例1-3
リチウムイオン電池の製造プロセスは、全体として実施例1-1を参照できる。相違点として、電解液の調製ステップは、含水量が10ppm未満のアルゴンガス雰囲気のグローブボックスで、ビーカーに10.10gのEC、81.74gのEMC、8gのLiPF6、0.15gのLiFSIを加え、十分攪拌し溶解したあと、本実施例の電解液を得るように行われる。
Example 1-3
For the manufacturing process of the lithium ion battery, reference can be made to Example 1-1 as a whole. The difference is that the electrolyte preparation step involves placing 10.10 g of EC, 81.74 g of EMC, 8 g of LiPF 6 , and 0.15 g of LiFSI in a beaker in a glove box with an argon gas atmosphere with a water content of less than 10 ppm. In addition, after sufficient stirring and dissolution, the electrolytic solution of this example is obtained.
実施例1-4
リチウムイオン電池の製造プロセスは、全体として実施例1-1を参照できる。相違点として、電解液の調製ステップは、含水量が10ppm未満のアルゴンガス雰囲気のグローブボックスで、ビーカーに12.83gのEC、75.648gのEMC、11.38gのLiPF6、0.15gのLiFSIを加え、十分攪拌し溶解したあと、本実施例の電解液を得るように行われる。
Example 1-4
For the manufacturing process of the lithium ion battery, reference can be made to Example 1-1 as a whole. The difference is that the electrolyte preparation step consists of 12.83 g of EC, 75.648 g of EMC, 11.38 g of LiPF 6 , 0.15 g of After LiFSI is added and sufficiently stirred and dissolved, the electrolytic solution of this example is obtained.
実施例1-5
リチウムイオン電池の製造プロセスは、全体として実施例1-1を参照できる。相違点として、電解液の調製ステップは、含水量が10ppm未満のアルゴンガス雰囲気のグローブボックスで、ビーカーに12.67gのEC、74.68gのEMC、12.5gのLiPF6、0.15gのLiFSIを加え、十分攪拌し溶解したあと、本実施例の電解液を得るように行われる。
Example 1-5
For the manufacturing process of the lithium ion battery, reference can be made to Example 1-1 as a whole. The difference is that the electrolyte preparation step consists of 12.67 g of EC, 74.68 g of EMC, 12.5 g of LiPF 6 , 0.15 g of After LiFSI is added and sufficiently stirred and dissolved, the electrolytic solution of this example is obtained.
実施例1-6
リチウムイオン電池の製造プロセスは、全体として実施例1-1を参照できる。相違点として、電解液の調製ステップは、含水量が10ppm未満のアルゴンガス雰囲気のグローブボックスで、ビーカーに9.86gのEC、79.74gのEMC、10.25gのLiPF6、0.15gのLiFSIを加え、十分攪拌し溶解したあと、本実施例の電解液を得るように行われる。
Example 1-6
For the manufacturing process of the lithium ion battery, reference can be made to Example 1-1 as a whole. The difference is that the electrolyte preparation step consists of 9.86 g of EC, 79.74 g of EMC, 10.25 g of LiPF 6 , 0.15 g of After LiFSI is added and sufficiently stirred and dissolved, the electrolytic solution of this example is obtained.
比較例1
リチウムイオン電池の製造プロセスは、全体として実施例1-1を参照できる。相違点として、電解液の調製ステップは、含水量が10ppm未満のアルゴンガス雰囲気のグローブボックスで、ビーカーに82.98gのEC、4.37gのEMC、12.5gのLiPF6、0.15gのLiFSIを加え、十分攪拌し溶解したあと、本実施例の電解液を得るように行われる。
Comparative example 1
For the manufacturing process of the lithium ion battery, reference can be made to Example 1-1 as a whole. The difference is that the electrolyte preparation step consists of 82.98 g of EC, 4.37 g of EMC, 12.5 g of LiPF 6 , 0.15 g of After LiFSI is added and sufficiently stirred and dissolved, the electrolytic solution of this example is obtained.
比較例2
リチウムイオン電池の製造プロセスは、全体として実施例1-1を参照できる。相違点として、電解液の調製ステップは、含水量が10ppm未満のアルゴンガス雰囲気のグローブボックスで、ビーカーに10.44gのEC、78.03gのEMC、11.38gのLiPF6、0.15gのLiFSIを加え、十分攪拌し溶解したあと、本実施例の電解液を得るように行われる。
Comparative example 2
For the manufacturing process of the lithium ion battery, reference can be made to Example 1-1 as a whole. The difference is that the electrolyte preparation step consists of 10.44 g of EC, 78.03 g of EMC, 11.38 g of LiPF 6 , 0.15 g of After LiFSI is added and sufficiently stirred and dissolved, the electrolytic solution of this example is obtained.
実施例2-1
リチウムイオン電池の製造プロセスは、全体として実施例1-1を参照できる。相違点として、電解液の調製ステップは、含水量が10ppm未満のアルゴンガス雰囲気のグローブボックスで、ビーカーに2.93gのPC、94.67gのEMC、2.25gのLiPF6、0.15gのLiFSIを加え、十分攪拌し溶解したあと、本実施例の電解液を得るように行われる。
Example 2-1
For the manufacturing process of the lithium ion battery, reference can be made to Example 1-1 as a whole. The difference is that the electrolyte preparation step is performed in a glove box with an argon gas atmosphere with a water content of less than 10 ppm, and in a beaker containing 2.93 g of PC, 94.67 g of EMC, 2.25 g of LiPF 6 , and 0.15 g of After LiFSI is added and sufficiently stirred and dissolved, the electrolytic solution of this example is obtained.
実施例2-2
リチウムイオン電池の製造プロセスは、全体として実施例1-1を参照できる。相違点として、電解液の調製ステップは、含水量が10ppm未満のアルゴンガス雰囲気のグローブボックスで、ビーカーに4.80gのPC、91.29gのEMC、3.75gのLiPF6、0.15gのLiFSIを加え、十分攪拌し溶解したあと、本実施例の電解液を得るように行われる。
Example 2-2
For the manufacturing process of the lithium ion battery, reference can be made to Example 1-1 as a whole. The difference is that the electrolyte preparation step consists of 4.80 g of PC, 91.29 g of EMC, 3.75 g of LiPF 6 , 0.15 g of After LiFSI is added and sufficiently stirred and dissolved, the electrolytic solution of this example is obtained.
実施例2-3
リチウムイオン電池の製造プロセスは、全体として実施例1-1を参照できる。相違点として、電解液の調製ステップは、含水量が10ppm未満のアルゴンガス雰囲気のグローブボックスで、ビーカーに7.51gのPC、86.34gのEMC、6gのLiPF6、0.15gのLiFSIを加え、十分攪拌し溶解したあと、本実施例の電解液を得るように行われる。
Example 2-3
For the manufacturing process of the lithium ion battery, reference can be made to Example 1-1 as a whole. The difference is that the electrolyte preparation step involves placing 7.51 g of PC, 86.34 g of EMC, 6 g of LiPF 6 , and 0.15 g of LiFSI in a beaker in a glove box with an argon gas atmosphere with a water content of less than 10 ppm. In addition, after sufficient stirring and dissolution, the electrolytic solution of this example is obtained.
実施例2-4
リチウムイオン電池の製造プロセスは、全体として実施例1-1を参照できる。相違点として、電解液の調製ステップは、含水量が10ppm未満のアルゴンガス雰囲気のグローブボックスで、ビーカーに9.25gのPC、83.22gのEMC、7.38gのLiPF6、0.15gのLiFSIを加え、十分攪拌し溶解したあと、本実施例の電解液を得るように行われる。
Example 2-4
For the manufacturing process of the lithium ion battery, reference can be made to Example 1-1 as a whole. The difference is that the electrolyte preparation step consists of 9.25 g of PC, 83.22 g of EMC, 7.38 g of LiPF 6 , 0.15 g of After LiFSI is added and sufficiently stirred and dissolved, the electrolytic solution of this example is obtained.
実施例2-5
リチウムイオン電池の製造プロセスは、全体として実施例1-1を参照できる。相違点として、電解液の調製ステップは、含水量が10ppm未満のアルゴンガス雰囲気のグローブボックスで、ビーカーに11.76gのPC、78.71gのEMC、9.38gのLiPF6、0.15gのLiFSIを加え、十分攪拌し溶解したあと、本実施例の電解液を得るように行われる。
Example 2-5
For the manufacturing process of the lithium ion battery, reference can be made to Example 1-1 as a whole. The difference is that the electrolyte preparation step consists of 11.76 g of PC, 78.71 g of EMC, 9.38 g of LiPF 6 , 0.15 g of After LiFSI is added and sufficiently stirred and dissolved, the electrolytic solution of this example is obtained.
実施例2-6
リチウムイオン電池の製造プロセスは、全体として実施例1-1を参照できる。相違点として、電解液の調製ステップは、含水量が10ppm未満のアルゴンガス雰囲気のグローブボックスで、ビーカーに13.38gのPC、75.84gのEMC、10.63gのLiPF6、0.15gのLiFSIを加え、十分攪拌し溶解したあと、本実施例の電解液を得るように行われる。
Example 2-6
For the manufacturing process of the lithium ion battery, reference can be made to Example 1-1 as a whole. The difference is that the electrolyte preparation step consists of 13.38 g of PC, 75.84 g of EMC, 10.63 g of LiPF 6 , 0.15 g of After LiFSI is added and sufficiently stirred and dissolved, the electrolytic solution of this example is obtained.
実施例2-7
リチウムイオン電池の製造プロセスは、全体として実施例1-1を参照できる。相違点として、電解液の調製ステップは、含水量が10ppm未満のアルゴンガス雰囲気のグローブボックスで、ビーカーに15.72gのPC、71.62gのEMC、12.5gのLiPF6、0.15gのLiFSIを加え、十分攪拌し溶解したあと、本実施例の電解液を得るように行われる。
Example 2-7
For the manufacturing process of the lithium ion battery, reference can be made to Example 1-1 as a whole. The difference is that the electrolyte preparation step consists of 15.72 g of PC, 71.62 g of EMC, 12.5 g of LiPF 6 , 0.15 g of After LiFSI is added and sufficiently stirred and dissolved, the electrolytic solution of this example is obtained.
実施例2-8
リチウムイオン電池の製造プロセスは、全体として実施例1-1を参照できる。相違点として、電解液の調製ステップは、含水量が10ppm未満のアルゴンガス雰囲気のグローブボックスで、ビーカーに17.22gのPC、68.88gのEMC、13.75gのLiPF6、0.15gのLiFSIを加え、十分攪拌し溶解したあと、本実施例の電解液を得るように行われる。
Example 2-8
For the manufacturing process of the lithium ion battery, reference can be made to Example 1-1 as a whole. The difference is that the electrolyte preparation step consists of 17.22 g of PC, 68.88 g of EMC, 13.75 g of LiPF 6 , 0.15 g of After LiFSI is added and sufficiently stirred and dissolved, the electrolytic solution of this example is obtained.
実施例3-1
リチウムイオン電池の製造プロセスは、全体として実施例1-1を参照できる。相違点として、電解液の調製ステップは、含水量が10ppm未満のアルゴンガス雰囲気のグローブボックスで、ビーカーに13.92gのEC、73.55gのEMC、12.38gのLiPF6、0.15gのLiFSIを加え、十分攪拌し溶解したあと、本実施例の電解液を得るように行われる。
Example 3-1
For the manufacturing process of the lithium ion battery, reference can be made to Example 1-1 as a whole. The difference is that the electrolyte preparation step consists of 13.92 g of EC, 73.55 g of EMC, 12.38 g of LiPF 6 , 0.15 g of After LiFSI is added and sufficiently stirred and dissolved, the electrolytic solution of this example is obtained.
実施例3-2
リチウムイオン電池の製造プロセスは、全体として実施例1-1を参照できる。相違点として、電解液の調製ステップは、含水量が10ppm未満のアルゴンガス雰囲気のグローブボックスで、ビーカーに14.04gのEC、73.32gのEMC、11.90gのLiPF6、0.73gのLiFSIを加え、十分攪拌し溶解したあと、本実施例の電解液を得るように行われる。
Example 3-2
For the manufacturing process of the lithium ion battery, reference can be made to Example 1-1 as a whole. The difference is that the electrolyte preparation step is performed in a glove box with an argon gas atmosphere with a water content of less than 10 ppm. After LiFSI is added and sufficiently stirred and dissolved, the electrolytic solution of this example is obtained.
実施例3-3
リチウムイオン電池の製造プロセスは、全体として実施例1-1を参照できる。相違点として、電解液の調製ステップは、含水量が10ppm未満のアルゴンガス雰囲気のグローブボックスで、ビーカーに15.5gのEC、70.55gのEMC、6.25gのLiPF6、7.7gのLiFSIを加え、十分攪拌し溶解したあと、本実施例の電解液を得るように行われる。
Example 3-3
For the manufacturing process of the lithium ion battery, reference can be made to Example 1-1 as a whole. The difference is that the electrolyte preparation step consists of 15.5 g of EC, 70.55 g of EMC, 6.25 g of LiPF 6 , 7.7 g of After LiFSI is added and sufficiently stirred and dissolved, the electrolytic solution of this example is obtained.
実施例3-4
リチウムイオン電池の製造プロセスは、全体として実施例1-1を参照できる。相違点として、電解液の調製ステップは、含水量が10ppm未満のアルゴンガス雰囲気のグローブボックスで、ビーカーに15.82gのEC、69.94gのEMC、5gのLiPF6、9.24gのLiFSIを加え、十分攪拌し溶解したあと、本実施例の電解液を得るように行われる。
Example 3-4
For the manufacturing process of the lithium ion battery, reference can be made to Example 1-1 as a whole. The difference is that the electrolyte preparation step involves placing 15.82 g of EC, 69.94 g of EMC, 5 g of LiPF 6 , and 9.24 g of LiFSI in a beaker in a glove box with an argon gas atmosphere with a water content of less than 10 ppm. In addition, after sufficient stirring and dissolution, the electrolytic solution of this example is obtained.
実施例3-5
リチウムイオン電池の製造プロセスは、全体として実施例1-1を参照できる。相違点として、電解液の調製ステップは、含水量が10ppm未満のアルゴンガス雰囲気のグローブボックスで、ビーカーに16.04gのEC、69.53gのEMC、4.17gのLiPF6、10.27gのLiFSIを加え、十分攪拌し溶解したあと、本実施例の電解液を得るように行われる。
Example 3-5
For the manufacturing process of the lithium ion battery, reference can be made to Example 1-1 as a whole. The difference is that the electrolyte preparation step is performed in a glove box with an argon gas atmosphere with a water content of less than 10 ppm. After LiFSI is added and sufficiently stirred and dissolved, the electrolytic solution of this example is obtained.
実施例3-6
リチウムイオン電池の製造プロセスは、全体として実施例1-1を参照できる。相違点として、電解液の調製ステップは、含水量が10ppm未満のアルゴンガス雰囲気のグローブボックスで、ビーカーに16.39gのEC、68.85gのEMC、2.78gのLiPF6、11.98gのLiFSIを加え、十分攪拌し溶解したあと、本実施例の電解液を得るように行われる。
Example 3-6
For the manufacturing process of the lithium ion battery, reference can be made to Example 1-1 as a whole. The difference is that the electrolyte preparation step is performed in a glove box with an argon gas atmosphere with a water content of less than 10 ppm. After LiFSI is added and sufficiently stirred and dissolved, the electrolytic solution of this example is obtained.
実施例3-7
リチウムイオン電池の製造プロセスは、全体として実施例1-1を参照できる。相違点として、電解液の調製ステップは、含水量が10ppm未満のアルゴンガス雰囲気のグローブボックスで、ビーカーに16.57gのEC、68.51gのEMC、2.08gのLiPF6、12.83gのLiFSIを加え、十分攪拌し溶解したあと、本実施例の電解液を得るように行われる。
Example 3-7
For the manufacturing process of the lithium ion battery, reference can be made to Example 1-1 as a whole. The difference is that the electrolyte preparation step is performed in a glove box with an argon gas atmosphere with a water content of less than 10 ppm. After LiFSI is added and sufficiently stirred and dissolved, the electrolytic solution of this example is obtained.
実施例3-8
リチウムイオン電池の製造プロセスは、全体として実施例1-1を参照できる。相違点として、電解液の調製ステップは、含水量が10ppm未満のアルゴンガス雰囲気のグローブボックスで、ビーカーに16.62gのEC、68.43gのEMC、1.92gのLiPF6、13.03gのLiFSIを加え、十分攪拌し溶解したあと、本実施例の電解液を得るように行われる。
Example 3-8
For the manufacturing process of the lithium ion battery, reference can be made to Example 1-1 as a whole. The difference is that the electrolyte preparation step is performed in a glove box with an argon gas atmosphere with a water content of less than 10 ppm, and in a beaker containing 16.62 g of EC, 68.43 g of EMC, 1.92 g of LiPF 6 , and 13.03 g of LiPF 6 . After LiFSI is added and sufficiently stirred and dissolved, the electrolytic solution of this example is obtained.
実施例4-1
リチウムイオン電池の製造プロセスは、全体として実施例1-1を参照できる。相違点として、電解液の調製ステップは、含水量が10ppm未満のアルゴンガス雰囲気のグローブボックスで、ビーカーに10.85gのEC、79.39gのEMC、4.38gのLiPF6、5.39gのLiFSIを加え、十分攪拌し溶解したあと、本実施例の電解液を得るように行われる。
Example 4-1
For the manufacturing process of the lithium ion battery, reference can be made to Example 1-1 as a whole. The difference is that the electrolyte preparation step is performed in a glove box with an argon gas atmosphere with a water content of less than 10 ppm, and in a beaker containing 10.85 g of EC, 79.39 g of EMC, 4.38 g of LiPF 6 , and 5.39 g of LiPF 6 . After LiFSI is added and sufficiently stirred and dissolved, the electrolytic solution of this example is obtained.
実施例4-2
リチウムイオン電池の製造プロセスは、全体として実施例1-1を参照できる。相違点として、電解液の調製ステップは、含水量が10ppm未満のアルゴンガス雰囲気のグローブボックスで、ビーカーに13.18gのEC、74.97gのEMC、5.31gのLiPF6、6.55gのLiFSIを加え、十分攪拌し溶解したあと、本実施例の電解液を得るように行われる。
Example 4-2
For the manufacturing process of the lithium ion battery, reference can be made to Example 1-1 as a whole. The difference is that the electrolyte preparation step is performed in a glove box with an argon gas atmosphere with a water content of less than 10 ppm, and in a beaker containing 13.18 g of EC, 74.97 g of EMC, 5.31 g of LiPF 6 , and 6.55 g of LiPF 6 . After LiFSI is added and sufficiently stirred and dissolved, the electrolytic solution of this example is obtained.
実施例4-3
リチウムイオン電池の製造プロセスは、全体として実施例1-1を参照できる。相違点として、電解液の調製ステップは、含水量が10ppm未満のアルゴンガス雰囲気のグローブボックスで、ビーカーに15.5gのEC、70.55gのEMC、6.25gのLiPF6、7.70gのLiFSIを加え、十分攪拌し溶解したあと、本実施例の電解液を得るように行われる。
Example 4-3
For the manufacturing process of the lithium ion battery, reference can be made to Example 1-1 as a whole. The difference is that the electrolyte preparation step consists of 15.5 g of EC, 70.55 g of EMC, 6.25 g of LiPF 6 , 7.70 g of After LiFSI is added and sufficiently stirred and dissolved, the electrolytic solution of this example is obtained.
実施例4-4
リチウムイオン電池の製造プロセスは、全体として実施例1-1を参照できる。相違点として、電解液の調製ステップは、含水量が10ppm未満のアルゴンガス雰囲気のグローブボックスで、ビーカーに21.7gのEC、58.77gのEMC、8.75gのLiPF6、10.78gのLiFSIを加え、十分攪拌し溶解したあと、本実施例の電解液を得るように行われる。
Example 4-4
For the manufacturing process of the lithium ion battery, reference can be made to Example 1-1 as a whole. The difference is that the electrolyte preparation step is performed in a glove box with an argon gas atmosphere with a water content of less than 10 ppm. After LiFSI is added and sufficiently stirred and dissolved, the electrolytic solution of this example is obtained.
実施例4-5
リチウムイオン電池の製造プロセスは、全体として実施例1-1を参照できる。相違点として、電解液の調製ステップは、含水量が10ppm未満のアルゴンガス雰囲気のグローブボックスで、ビーカーに22.48gのEC、57.3gのEMC、9.06gのLiPF6、11.17gのLiFSIを加え、十分攪拌し溶解したあと、本実施例の電解液を得るように行われる。
Example 4-5
For the manufacturing process of the lithium ion battery, reference can be made to Example 1-1 as a whole. The difference is that the electrolyte preparation step is performed in a glove box with an argon gas atmosphere with a water content of less than 10 ppm, and in a beaker containing 22.48 g of EC, 57.3 g of EMC, 9.06 g of LiPF 6 , and 11.17 g of LiPF 6 . After LiFSI is added and sufficiently stirred and dissolved, the electrolytic solution of this example is obtained.
実施例5-1
リチウムイオン電池の製造プロセスは、全体として実施例1-1を参照できる。相違点として、電解液の調製ステップは、含水量が10ppm未満のアルゴンガス雰囲気のグローブボックスで、ビーカーに12.30gのEC、72.55gのEMC、11.44gのLiPF6、0.15gのLiFSI、3.55gのFECを加え、十分攪拌し溶解したあと、本実施例の電解液を得るように行われる。
Example 5-1
For the manufacturing process of the lithium ion battery, reference can be made to Example 1-1 as a whole. The difference is that the electrolyte preparation step consists of 12.30 g of EC, 72.55 g of EMC, 11.44 g of LiPF 6 , 0.15 g of LiFSI and 3.55 g of FEC were added and sufficiently stirred to dissolve, and then the electrolytic solution of this example was obtained.
実施例5-2
リチウムイオン電池の製造プロセスは、全体として実施例1-1を参照できる。相違点として、電解液の調製ステップは、含水量が10ppm未満のアルゴンガス雰囲気のグローブボックスで、ビーカーに10.35gのEC、75.87gのEMC、9.63gのLiPF6、0.15gのLiFSI、4gのFECを加え、十分攪拌し溶解したあと、本実施例の電解液を得るように行われる。
Example 5-2
For the manufacturing process of the lithium ion battery, reference can be made to Example 1-1 as a whole. The difference is that the electrolyte preparation step consists of 10.35 g of EC, 75.87 g of EMC, 9.63 g of LiPF 6 , 0.15 g of LiFSI and 4 g of FEC were added and sufficiently stirred to dissolve, and then the electrolyte solution of this example was obtained.
実施例5-3
リチウムイオン電池の製造プロセスは、全体として実施例1-1を参照できる。相違点として、電解液の調製ステップは、含水量が10ppm未満のアルゴンガス雰囲気のグローブボックスで、ビーカーに12.51gのEC、70.89gのEMC、11.75gのLiPF6、0.15gのLiFSI、4.7gのFECを加え、十分攪拌し溶解したあと、本実施例の電解液を得るように行われる。
Example 5-3
For the manufacturing process of the lithium ion battery, reference can be made to Example 1-1 as a whole. The difference is that the electrolyte preparation step is performed in a glove box with an argon gas atmosphere with a water content of less than 10 ppm. LiFSI and 4.7 g of FEC were added and sufficiently stirred to dissolve, and then the electrolyte solution of this example was obtained.
実施例5-4
リチウムイオン電池の製造プロセスは、全体として実施例1-1を参照できる。相違点として、電解液の調製ステップは、含水量が10ppm未満のアルゴンガス雰囲気のグローブボックスで、ビーカーに10.76gのEC、73.31gのEMC、10.13gのLiPF6、0.15gのLiFSI、5.65gのFECを加え、十分攪拌し溶解したあと、本実施例の電解液を得るように行われる。
Example 5-4
For the manufacturing process of the lithium ion battery, reference can be made to Example 1-1 as a whole. The difference is that the electrolyte preparation step is performed in a glove box with an argon gas atmosphere with a water content of less than 10 ppm, and in a beaker containing 10.76 g of EC, 73.31 g of EMC, 10.13 g of LiPF 6 , and 0.15 g of LiPF 6 . LiFSI and 5.65 g of FEC were added and sufficiently stirred to dissolve, and then the electrolyte solution of this example was obtained.
実施例5-5
リチウムイオン電池の製造プロセスは、全体として実施例1-1を参照できる。相違点として、電解液の調製ステップは、含水量が10ppm未満のアルゴンガス雰囲気のグローブボックスで、ビーカーに11.03gのEC、71.29gのEMC、10.63gのLiPF6、0.15gのLiFSI、6.9gのFECを加え、十分攪拌し溶解したあと、本実施例の電解液を得るように行われる。
Example 5-5
For the manufacturing process of the lithium ion battery, reference can be made to Example 1-1 as a whole. The difference is that the electrolyte preparation step is performed in a glove box with an argon gas atmosphere with a water content of less than 10 ppm, and in a beaker containing 11.03 g of EC, 71.29 g of EMC, 10.63 g of LiPF 6 , and 0.15 g of LiPF 6 . LiFSI and 6.9 g of FEC were added and sufficiently stirred to dissolve, and then the electrolyte solution of this example was obtained.
実施例5-6
リチウムイオン電池の製造プロセスは、全体として実施例1-1を参照できる。相違点として、電解液の調製ステップは、含水量が10ppm未満のアルゴンガス雰囲気のグローブボックスで、ビーカーに13.55gのEC、66.17gのEMC、13.13gのLiPF6、0.15gのLiFSI、7gのFECを加え、十分攪拌し溶解したあと、本実施例の電解液を得るように行われる。
Example 5-6
For the manufacturing process of the lithium ion battery, reference can be made to Example 1-1 as a whole. The difference is that the electrolyte preparation step consists of 13.55 g of EC, 66.17 g of EMC, 13.13 g of LiPF 6 , 0.15 g of LiFSI and 7 g of FEC were added and sufficiently stirred to dissolve, and then the electrolyte solution of this example was obtained.
実施例6-1
リチウムイオン電池の製造プロセスは、全体として実施例1-1を参照できる。相違点として、この実施例で使用される正極活性材料としての三元材料がLiNi0.99Co0.005Mn0.005O2である。また、電解液の調製ステップは、含水量が10ppm未満のアルゴンガス雰囲気のグローブボックスで、ビーカーに46.286gのEC、39.43gのEMC、4.13gのLiPF6、10.16gのLiFSIを加え、十分攪拌し溶解したあと、本実施例の電解液を得るように行われる。
Example 6-1
For the manufacturing process of the lithium ion battery, reference can be made to Example 1-1 as a whole. The difference is that the ternary material used as the positive electrode active material in this example is LiNi 0.99 Co 0.005 Mn 0.005 O 2 . In addition, in the electrolyte preparation step, 46.286 g of EC, 39.43 g of EMC, 4.13 g of LiPF 6 , and 10.16 g of LiFSI were placed in a beaker in a glove box with an argon gas atmosphere with a water content of less than 10 ppm. In addition, after sufficient stirring and dissolution, the electrolytic solution of this example is obtained.
実施例6-2
リチウムイオン電池の製造プロセスは、全体として実施例1-1を参照できる。相違点として、この実施例で使用される正極活性材料としての三元材料がLiNi0.69Co0.16Mn0.15O2である。
Example 6-2
For the manufacturing process of the lithium ion battery, reference can be made to Example 1-1 as a whole. The difference is that the ternary material used as the positive electrode active material in this example is LiNi 0.69 Co 0.16 Mn 0.15 O 2 .
また、電解液の調製ステップは、含水量が10ppm未満のアルゴンガス雰囲気のグローブボックスで、ビーカーに34.28gのEC、51.43gのEMC、4.13gのLiPF6、10.16gのLiFSIを加え、十分攪拌し溶解したあと、本実施例の電解液を得るように行われる。 In addition, in the electrolyte preparation step, 34.28 g of EC, 51.43 g of EMC, 4.13 g of LiPF 6 , and 10.16 g of LiFSI were placed in a beaker in a glove box with an argon gas atmosphere with a water content of less than 10 ppm. In addition, after sufficient stirring and dissolution, the electrolytic solution of this example is obtained.
実施例6-3
リチウムイオン電池の製造プロセスは、全体として実施例1-1を参照できる。相違点として、この実施例で使用される正極活性材料としての三元材料がLiNi0.47Co0.15Mn0.38O2である。
Example 6-3
For the manufacturing process of the lithium ion battery, reference can be made to Example 1-1 as a whole. The difference is that the ternary material used as the positive electrode active material in this example is LiNi 0.47 Co 0.15 Mn 0.38 O 2 .
また、電解液の調製ステップは、含水量が10ppm未満のアルゴンガス雰囲気のグローブボックスで、ビーカーに27.86gのEC、57.85gのEMC、4.13gのLiPF6、10.16gのLiFSIを加え、十分攪拌し溶解したあと、本実施例の電解液を得るように行われる。 In addition, in the electrolyte preparation step, 27.86 g of EC, 57.85 g of EMC, 4.13 g of LiPF 6 , and 10.16 g of LiFSI were placed in a beaker in a glove box with an argon gas atmosphere with a water content of less than 10 ppm. In addition, after sufficient stirring and dissolution, the electrolytic solution of this example is obtained.
実施例6-4
リチウムイオン電池の製造プロセスは、全体として実施例1-1を参照できる。相違点として、この実施例で使用される正極活性材料としての三元材料がLiNi0.32Co0.19Mn0.57O2である。
Example 6-4
For the manufacturing process of the lithium ion battery, reference can be made to Example 1-1 as a whole. The difference is that the ternary material used as the positive electrode active material in this example is LiNi 0.32 Co 0.19 Mn 0.57 O 2 .
また、電解液の調製ステップは、含水量が10ppm未満のアルゴンガス雰囲気のグローブボックスで、ビーカーに23.14gのEC、62.57gのEMC、4.13gのLiPF6、10.16gのLiFSIを加え、十分攪拌し溶解したあと、本実施例の電解液を得るように行われる。 In addition, in the electrolyte preparation step, 23.14 g of EC, 62.57 g of EMC, 4.13 g of LiPF 6 , and 10.16 g of LiFSI were placed in a beaker in a glove box with an argon gas atmosphere with a water content of less than 10 ppm. In addition, after sufficient stirring and dissolution, the electrolytic solution of this example is obtained.
実施例6-5
リチウムイオン電池の製造プロセスは、全体として実施例1-1を参照できる。相違点として、この実施例で使用される正極活性材料としての三元材料がLiNi0.25Co0.18Mn0.57O2である。また、電解液の調製ステップは、含水量が10ppm未満のアルゴンガス雰囲気のグローブボックスで、ビーカーに20.06gのEC、65.65gのEMC、4.13gのLiPF6、10.16gのLiFSIを加え、十分攪拌し溶解したあと、本実施例の電解液を得るように行われる。
Example 6-5
For the manufacturing process of the lithium ion battery, reference can be made to Example 1-1 as a whole. The difference is that the ternary material used as the positive electrode active material in this example is LiNi 0.25 Co 0.18 Mn 0.57 O 2 . In addition, in the electrolyte preparation step, 20.06 g of EC, 65.65 g of EMC, 4.13 g of LiPF 6 , and 10.16 g of LiFSI were placed in a beaker in a glove box with an argon gas atmosphere with a water content of less than 10 ppm. In addition, after sufficient stirring and dissolution, the electrolytic solution of this example is obtained.
実施例7-1
リチウムイオン電池の製造プロセスは、全体として実施例1-1を参照できる。相違点として、この実施例の負極スラリーの塗布量が1.698mg/1540.25mm2である。また、電解液の調製ステップは、含水量が10ppm未満のアルゴンガス雰囲気のグローブボックスで、ビーカーに30.57gのEC、63.31gのEMC、6.11gのLiPF6を加え、十分攪拌し溶解したあと、本実施例の電解液を得るように行われる。
Example 7-1
For the manufacturing process of the lithium ion battery, reference can be made to Example 1-1 as a whole. The difference is that the coating amount of the negative electrode slurry in this example was 1.698 mg/1540.25 mm 2 . In addition, in the preparation step of the electrolytic solution, in a glove box with an argon gas atmosphere with a water content of less than 10 ppm, 30.57 g of EC, 63.31 g of EMC, and 6.11 g of LiPF 6 were added to a beaker, stirred thoroughly, and dissolved. After that, the electrolytic solution of this example is obtained.
実施例7-2
リチウムイオン電池の製造プロセスは、全体として実施例1-1を参照できる。相違点として、この実施例の負極スラリーの塗布量が0.873mg/1540.25mm2である。また、電解液の調製ステップは、含水量が10ppm未満のアルゴンガス雰囲気のグローブボックスで、ビーカーに17.47gのEC、73.80gのEMC、8.73gのLiPF6を加え、十分攪拌し溶解したあと、本実施例の電解液を得るように行われる。
Example 7-2
For the manufacturing process of the lithium ion battery, reference can be made to Example 1-1 as a whole. The difference is that the coating amount of the negative electrode slurry in this example was 0.873 mg/1540.25 mm 2 . In addition, in the preparation step of the electrolytic solution, in a glove box with an argon gas atmosphere with a water content of less than 10 ppm, 17.47 g of EC, 73.80 g of EMC, and 8.73 g of LiPF 6 are added to a beaker, stirred thoroughly, and dissolved. After that, the electrolytic solution of this example is obtained.
実施例7-3
リチウムイオン電池の製造プロセスは、全体として実施例1-1を参照できる。相違点として、この実施例の負極スラリーの塗布量が0.192mg/1540.25mm2である。また、電解液の調製ステップは、含水量が10ppm未満のアルゴンガス雰囲気のグローブボックスで、ビーカーに9.61gのEC、82.71gのEMC、7.69gのLiPF6を加え、十分攪拌し溶解したあと、本実施例の電解液を得るように行われる。
Example 7-3
For the manufacturing process of the lithium ion battery, reference can be made to Example 1-1 as a whole. The difference is that the coating amount of the negative electrode slurry in this example was 0.192 mg/1540.25 mm 2 . In addition, in the preparation step of the electrolytic solution, in a glove box with an argon gas atmosphere with a water content of less than 10 ppm, 9.61 g of EC, 82.71 g of EMC, and 7.69 g of LiPF 6 are added to a beaker, stirred thoroughly, and dissolved. After that, the electrolytic solution of this example is obtained.
実施例7-4
リチウムイオン電池の製造プロセスは、全体として実施例1-1を参照できる。相違点として、この実施例の負極スラリーの塗布量が0.158mg/1540.25mm2である。また、電解液の調製ステップは、含水量が10ppm未満のアルゴンガス雰囲気のグローブボックスで、ビーカーに12.67gのEC、75.94gのEMC、11.4gのLiPF6を加え、十分攪拌し溶解したあと、本実施例の電解液を得るように行われる。
Example 7-4
For the manufacturing process of the lithium ion battery, reference can be made to Example 1-1 as a whole. The difference is that the coating amount of the negative electrode slurry in this example was 0.158 mg/1540.25 mm 2 . In addition, in the preparation step of the electrolytic solution, in a glove box with an argon gas atmosphere with a water content of less than 10 ppm, 12.67 g of EC, 75.94 g of EMC, and 11.4 g of LiPF 6 are added to a beaker, stirred thoroughly, and dissolved. After that, the electrolytic solution of this example is obtained.
実施例7-5
リチウムイオン電池の製造プロセスは、全体として実施例1-1を参照できる。相違点として、この実施例の負極スラリーの塗布量が0.115mg/1540.25mm2である。また、電解液の調製ステップは、含水量が10ppm未満のアルゴンガス雰囲気のグローブボックスで、ビーカーに12.67gのEC、74.67gのEMC、12.67gのLiPF6を加え、十分攪拌し溶解したあと、本実施例の電解液を得るように行われる。
Example 7-5
For the manufacturing process of the lithium ion battery, reference can be made to Example 1-1 as a whole. The difference is that the coating amount of the negative electrode slurry in this example was 0.115 mg/1540.25 mm 2 . In addition, in the preparation step of the electrolytic solution, in a glove box with an argon gas atmosphere with a water content of less than 10 ppm, 12.67 g of EC, 74.67 g of EMC, and 12.67 g of LiPF 6 were added to a beaker, stirred thoroughly, and dissolved. After that, the electrolytic solution of this example is obtained.
実施例7-6
リチウムイオン電池の製造プロセスは、全体として実施例1-1を参照できる。相違点として、この実施例の負極スラリーの塗布量が0.09mg/1540.25mm2である。また、電解液の調製ステップは、含水量が10ppm未満のアルゴンガス雰囲気のグローブボックスで、ビーカーに12.67gのEC、74.67gのEMC、12.67gのLiPF6を加え、十分攪拌し溶解したあと、本実施例の電解液を得るように行われる。
Example 7-6
For the manufacturing process of the lithium ion battery, reference can be made to Example 1-1 as a whole. The difference is that the coating amount of the negative electrode slurry in this example was 0.09 mg/1540.25 mm 2 . In addition, in the preparation step of the electrolytic solution, in a glove box with an argon gas atmosphere with a water content of less than 10 ppm, 12.67 g of EC, 74.67 g of EMC, and 12.67 g of LiPF 6 were added to a beaker, stirred thoroughly, and dissolved. After that, the electrolytic solution of this example is obtained.
実施例7-7
リチウムイオン電池の製造プロセスは、全体として実施例1-1を参照できる。相違点として、この実施例の負極スラリーの塗布量が0.079mg/1540.25mm2である。また、電解液の調製ステップは、含水量が10ppm未満のアルゴンガス雰囲気のグローブボックスで、ビーカーに12.67gのEC、74.67gのEMC、12.67gのLiPF6を加え、十分攪拌し溶解したあと、本実施例の電解液を得るように行われる。
Example 7-7
For the manufacturing process of the lithium ion battery, reference can be made to Example 1-1 as a whole. The difference is that the coating amount of the negative electrode slurry in this example was 0.079 mg/1540.25 mm 2 . In addition, in the preparation step of the electrolytic solution, in a glove box with an argon gas atmosphere with a water content of less than 10 ppm, 12.67 g of EC, 74.67 g of EMC, and 12.67 g of LiPF 6 were added to a beaker, stirred thoroughly, and dissolved. After that, the electrolytic solution of this example is obtained.
実施例7-8
リチウムイオン電池の製造プロセスは、全体として実施例1-1を参照できる。相違点として、この実施例の負極スラリーの塗布量が0.058mg/1540.25mm2である。また、電解液の調製ステップは、含水量が10ppm未満のアルゴンガス雰囲気のグローブボックスで、ビーカーに9.61gのEC、80.3gのEMC、10.09gのLiPF6を加え、十分攪拌し溶解したあと、本実施例の電解液を得るように行われる。
Example 7-8
For the manufacturing process of the lithium ion battery, reference can be made to Example 1-1 as a whole. The difference is that the coating amount of the negative electrode slurry in this example was 0.058 mg/1540.25 mm 2 . In addition, in the preparation step of the electrolytic solution, in a glove box with an argon gas atmosphere with a water content of less than 10 ppm, 9.61 g of EC, 80.3 g of EMC, and 10.09 g of LiPF 6 are added to a beaker, stirred thoroughly, and dissolved. After that, the electrolytic solution of this example is obtained.
実施例8-1
リチウムイオン電池の製造プロセスは、全体として実施例1-1を参照できる。相違点として、この実施例で使用される正極活性材料としての三元材料がLiNi0.5Co0.2Mn0.3O2である。
Example 8-1
For the manufacturing process of the lithium ion battery, reference can be made to Example 1-1 as a whole. The difference is that the ternary material used as the positive electrode active material in this example is LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 .
また、電解液の調製ステップは、含水量が10ppm未満のアルゴンガス雰囲気のグローブボックスで、ビーカーに16gのEC、69.6gのEMC、14.4gのLiPF6を加え、十分攪拌し溶解したあと、本実施例の電解液を得るように行われる。 In addition, in the preparation step of the electrolytic solution, in a glove box with an argon gas atmosphere with a water content of less than 10 ppm, 16 g of EC, 69.6 g of EMC, and 14.4 g of LiPF 6 were added to a beaker, stirred thoroughly, and dissolved. , to obtain the electrolyte of this example.
実施例8-2
リチウムイオン電池の製造プロセスは、全体として実施例1-1を参照できる。相違点として、この実施例で使用される正極活性材料としての三元材料がLiNi0.65Co0.05Mn0.3O2である。
Example 8-2
For the manufacturing process of the lithium ion battery, reference can be made to Example 1-1 as a whole. The difference is that the ternary material used as the positive electrode active material in this example is LiNi 0.65 Co 0.05 Mn 0.3 O 2 .
また、電解液の調製ステップは、含水量が10ppm未満のアルゴンガス雰囲気のグローブボックスで、ビーカーに16gのEC、69.6gのEMC、14.4gのLiPF6を加え、十分攪拌し溶解したあと、本実施例の電解液を得るように行われる。 In addition, in the preparation step of the electrolytic solution, in a glove box with an argon gas atmosphere with a water content of less than 10 ppm, 16 g of EC, 69.6 g of EMC, and 14.4 g of LiPF 6 were added to a beaker, stirred thoroughly, and dissolved. , to obtain the electrolyte of this example.
実施例8-3
リチウムイオン電池の製造プロセスは、全体として実施例1-1を参照できる。相違点として、この実施例で使用される正極活性材料としての三元材料がLiNi0.85Co0.05Mn0.1O2である。
Example 8-3
For the manufacturing process of the lithium ion battery, reference can be made to Example 1-1 as a whole. The difference is that the ternary material used as the positive electrode active material in this example is LiNi 0.85 Co 0.05 Mn 0.1 O 2 .
また、電解液の調製ステップは、含水量が10ppm未満のアルゴンガス雰囲気のグローブボックスで、ビーカーに16gのEC、69.6gのEMC、14.4gのLiPF6を加え、十分攪拌し溶解したあと、本実施例の電解液を得るように行われる。 In addition, in the preparation step of the electrolytic solution, in a glove box with an argon gas atmosphere with a water content of less than 10 ppm, 16 g of EC, 69.6 g of EMC, and 14.4 g of LiPF 6 were added to a beaker, stirred thoroughly, and dissolved. , to obtain the electrolyte of this example.
実施例8-4
リチウムイオン電池の製造プロセスは、全体として実施例1-1を参照できる。相違点として、この実施例で使用される正極活性材料としての三元材料がLiNi0.96Co0.02Mn0.02O2。
Example 8-4
For the manufacturing process of the lithium ion battery, reference can be made to Example 1-1 as a whole. The difference is that the ternary material used as the positive electrode active material in this example is LiNi 0.96 Co 0.02 Mn 0.02 O 2 .
また、電解液の調製ステップは、含水量が10ppm未満のアルゴンガス雰囲気のグローブボックスで、ビーカーに16gのEC、69.6gのEMC、14.4gのLiPF6を加え、十分攪拌し溶解したあと、本実施例の電解液を得るように行われる。 In addition, in the preparation step of the electrolytic solution, in a glove box with an argon gas atmosphere with a water content of less than 10 ppm, 16 g of EC, 69.6 g of EMC, and 14.4 g of LiPF 6 were added to a beaker, stirred thoroughly, and dissolved. , to obtain the electrolyte of this example.
[パラメータおよび電池性能の測定]
1.初期放電DCR(直流抵抗、Directive Current Resistance)の測定
25℃下で、上記実施例と比較例のリチウムイオン電池のそれぞれを1Cの充電レートで4.25Vまで充電し、その後、電流が0.05Cよりも小さくなるまで定電圧充電を行い、さらに、1Cの放電レートで30分間放電する。このときの電池のSOCが50%、電圧をV1とする。その後、4Cの放電レート(4Cに対応する電流をIとする)で30秒間放電する。このときの電圧をV2とする。リチウムイオン電池の初期放電DCR=(V1-V2)/Iである。具体的な数値について、表1~表8を参照する。
[Measurement of parameters and battery performance]
1. Measurement of initial discharge DCR (Direct Current Resistance) Each of the lithium ion batteries of the above example and comparative example was charged to 4.25V at a charging rate of 1C at 25°C, and then the current was reduced to 0.05C. Constant voltage charging is performed until the value becomes smaller than , and further discharge is performed at a discharge rate of 1C for 30 minutes. At this time, the SOC of the battery is 50% and the voltage is V1. Thereafter, the battery is discharged for 30 seconds at a discharge rate of 4C (the current corresponding to 4C is I). The voltage at this time is assumed to be V2. Initial discharge DCR of a lithium ion battery=(V1-V2)/I. For specific numerical values, refer to Tables 1 to 8.
2.60℃下のサイクル性能の測定
60℃下で、電池を1Cの定電流で4.25Vまで充電し、その後、4.25Vの定電圧で電流が0.05Cとなるまで充電して5分間静置し、さらに1Cの定電流で2.5Vまで放電し、得られた容量を初期容量C0とする。上記の同一の電池に対して以上のステップを繰り返して実施するとともにカウントし、サイクルが300回実施されたあとの電池の放電容量をC300とする。サイクルが300回実施されたあとの電池のサイクル容量の保持率P=C300/C0×100%である。
2. Measurement of cycle performance at 60°C At 60°C, charge the battery at a constant current of 1C to 4.25V, then charge at a constant voltage of 4.25V until the current reaches 0.05C. The capacitance was left standing for a minute, and further discharged to 2.5 V at a constant current of 1 C, and the obtained capacity was defined as the initial capacitance C 0 . The above steps are repeated and counted for the same battery, and the discharge capacity of the battery after 300 cycles is defined as C300 . The cycle capacity retention rate of the battery after 300 cycles is P=C 300 /C 0 ×100%.
上記の工程で、実施例と比較例のリチウムイオン電池のそれぞれを測定する。具体的な数値について、表1~表8を参照する。 In the above steps, each of the lithium ion batteries of the example and the comparative example is measured. For specific numerical values, refer to Tables 1 to 8.
3.60℃下の貯蔵性能の測定
25℃下で、電池を0.5Cの定電流で4.25Vまで充電し、その後、4.25Vの定電圧で電流が0.05Cとなるまで充電して5分間静置し、さらに0.5Cの定電流で2.5Vまで放電し、このときの放電容量を初期容量C0とする。
3. Measurement of storage performance at 60°C At 25°C, charge the battery at a constant current of 0.5C to 4.25V, then charge at a constant voltage of 4.25V until the current reaches 0.05C. The battery was left standing for 5 minutes, and then discharged to 2.5V at a constant current of 0.5C, and the discharge capacity at this time was defined as the initial capacity C0 .
さらに、上記電池を0.5Cの定電流で4.25Vまで充電し、その後、4.25Vの定電圧で電流が0.05Cとなるまで充電してから、この電池を60℃のインキュベータに置き、60日間収納して取り出す。取り出された電池を25℃の大気雰囲気で放置し、リチウムイオン電池の温度が25℃まで下降したあと、リチウムイオン電池を0.5Cの定電流で2.5Vまで放電し、その後、0.5Cの定電流で4.25Vまで充電し、最後、リチウムイオン電池を0.5Vの定電流で2.5Vまで放電する。このときの放電容量をC1とする。60日間収納した電池の高温貯蔵容量の保持率M=C1/C0×100%である。 Furthermore, charge the above battery to 4.25V with a constant current of 0.5C, then charge it with a constant voltage of 4.25V until the current reaches 0.05C, and then place the battery in an incubator at 60°C. , store it for 60 days and take it out. The removed battery was left in an air atmosphere at 25°C, and after the temperature of the lithium ion battery fell to 25°C, the lithium ion battery was discharged to 2.5V at a constant current of 0.5C, and then The lithium ion battery is charged to 4.25V at a constant current of 0.5V, and finally the lithium ion battery is discharged to 2.5V at a constant current of 0.5V. The discharge capacity at this time is assumed to be C1. The retention rate of high temperature storage capacity of the battery stored for 60 days is M=C1/C 0 ×100%.
上記の工程で、他の実施例と比較例のそれぞれを測定する。具体的な数値について、表1~表8を参照する。 In the above steps, each of the other Examples and Comparative Examples is measured. For specific numerical values, refer to Tables 1 to 8.
表1から分かるように、上記のすべての実施例のリチウムイオン電池の高温サイクル容量の保持率、高温貯蔵容量の保持率は、遥かに比較例1-2よりも高く、また、すべて実施例の初期放電DCRは、比較例1-2よりも低い。 As can be seen from Table 1, the high-temperature cycle capacity retention rate and high-temperature storage capacity retention rate of the lithium ion batteries of all the examples above are much higher than those of Comparative Examples 1-2, and all of the examples The initial discharge DCR is lower than that of Comparative Example 1-2.
実施例1-1~実施例1-6から分かるように、0.2≦W1/W2≦1.06である場合、リチウムイオン電池の高温サイクル容量の保持率がいずれも75%よりも高く、高温貯蔵容量の保持率がいずれも80%よりも高い。また、初期放電DCRもいずれも20.5mΩ以内に抑えられた。また、0.8≦W1/W2≦1.0である場合、リチウムイオン電池の高温サイクル容量の保持率、高温貯蔵容量の保持率および初期放電DCRがさらに改善された。 As can be seen from Examples 1-1 to 1-6, when 0.2≦W1/W2≦1.06, the high-temperature cycle capacity retention rate of the lithium ion battery is higher than 75%, The retention rate of high temperature storage capacity is higher than 80% in all cases. Further, the initial discharge DCR was also suppressed to within 20.5 mΩ in all cases. Further, when 0.8≦W1/W2≦1.0, the high temperature cycle capacity retention rate, high temperature storage capacity retention rate, and initial discharge DCR of the lithium ion battery were further improved.
実施例2-1~実施例2-8から分かるように、W1/W2の値が一定である場合、Bの値が5%~18%の範囲内にあるとき、リチウムイオン電池の高温サイクル容量の保持率がいずれも75%よりも高く、高温貯蔵容量の保持率がいずれも80%よりも高い。また、初期放電DCRがいずれも17.2mΩ未満に抑えられた。また、Bの値が13%~16%の範囲内にあるとき、リチウムイオン電池の高温サイクル容量の保持率、高温貯蔵容量の保持率および初期放電DCRがさらに改善された。 As can be seen from Examples 2-1 to 2-8, when the value of W1/W2 is constant and the value of B is within the range of 5% to 18%, the high temperature cycle capacity of the lithium ion battery The retention rates of all of them are higher than 75%, and the retention rates of high temperature storage capacity are all higher than 80%. Further, the initial discharge DCR was suppressed to less than 17.2 mΩ in all cases. Furthermore, when the value of B was within the range of 13% to 16%, the high temperature cycle capacity retention rate, high temperature storage capacity retention rate, and initial discharge DCR of the lithium ion battery were further improved.
実施例3-1~実施例3-8から分かるように、W1/W2、C1+C2の値が一定値である場合、C1/C2の値が0.05~5の範囲内にあるとき、リチウムイオン電池の高温サイクル容量の保持率がいずれも78.5%よりも高く、高温貯蔵容量の保持率がいずれも81%よりも高い。また、初期放電DCRがいずれも17mΩ未満に抑えられた。また、C1/C2の値が1~3.5の範囲内にあるとき、リチウムイオン電池の高温サイクル容量の保持率、高温貯蔵容量の保持率および初期放電DCRがさらに改善された。 As can be seen from Examples 3-1 to 3-8, when the values of W1/W2 and C1+C2 are constant values, when the value of C1/C2 is within the range of 0.05 to 5, lithium ion The high temperature cycle capacity retention rates of the batteries are all higher than 78.5%, and the high temperature storage capacity retention rates are all higher than 81%. Further, the initial discharge DCR was suppressed to less than 17 mΩ in all cases. Furthermore, when the value of C1/C2 was within the range of 1 to 3.5, the high temperature cycle capacity retention rate, high temperature storage capacity retention rate, and initial discharge DCR of the lithium ion battery were further improved.
実施例4-1~実施例4-5から分かるように、W1/W2、C1/C2の値が一定値である場合、(C1+C2)の値が0.86~1.4Mの範囲内にあるとき、リチウムイオン電池の高温サイクル容量の保持率がいずれも81.5%よりも高く、高温貯蔵容量の保持率がいずれも82.3%よりも高い。また、初期放電DCRがいずれも17mΩ未満に抑えられた。また、(C1+C2)の値が1~1.4の範囲内にあるとき、リチウムイオン電池の高温サイクル容量の保持率、高温貯蔵容量の保持率および初期放電DCRがさらに改善された。 As can be seen from Examples 4-1 to 4-5, when the values of W1/W2 and C1/C2 are constant values, the value of (C1+C2) is within the range of 0.86 to 1.4M. When the high temperature cycle capacity retention rate of the lithium ion battery is higher than 81.5%, and the high temperature storage capacity retention rate of the lithium ion battery is higher than 82.3%. Further, the initial discharge DCR was suppressed to less than 17 mΩ in all cases. Furthermore, when the value of (C1+C2) was within the range of 1 to 1.4, the high temperature cycle capacity retention rate, high temperature storage capacity retention rate, and initial discharge DCR of the lithium ion battery were further improved.
実施例5-1~実施例5-6から分かるように、W1/W2が一定値である場合、W2/5+2×Aの値が10~16の範囲内にあるとき、リチウムイオン電池の高温サイクル容量の保持率がいずれも83%よりも高く、高温貯蔵容量の保持率がいずれも84%よりも高い。また、初期放電DCRがいずれも16.5mΩ未満に抑えられた。また、W2/5+2×Aの値が11.9~13.5の範囲内にあるとき、リチウムイオン電池の高温サイクル容量の保持率、高温貯蔵容量の保持率および初期放電DCRがさらに改善された。 As can be seen from Examples 5-1 to 5-6, when W1/W2 is a constant value and the value of W2/5+2×A is within the range of 10 to 16, the high temperature cycle of the lithium ion battery The capacity retention rates are all higher than 83%, and the high temperature storage capacity retention rates are all higher than 84%. Further, the initial discharge DCR was suppressed to less than 16.5 mΩ in all cases. Furthermore, when the value of W2/5+2×A was within the range of 11.9 to 13.5, the high temperature cycle capacity retention rate, high temperature storage capacity retention rate, and initial discharge DCR of the lithium ion battery were further improved. .
実施例6-1~実施例6-5から分かるように、W2/(100x)の値が0.5~0.72の範囲内にあるとき、リチウムイオン電池の高温サイクル容量の保持率がいずれも81.3%よりも高く、高温貯蔵容量の保持率がいずれも82%よりも高い。また、初期放電DCRがいずれも17mΩ未満に抑えられた。 As can be seen from Examples 6-1 to 6-5, when the value of W2/(100x) is within the range of 0.5 to 0.72, the retention rate of high temperature cycle capacity of the lithium ion battery is is higher than 81.3%, and both high temperature storage capacity retention rates are higher than 82%. Further, the initial discharge DCR was suppressed to less than 17 mΩ in all cases.
実施例7-1~実施例7-8から分かるように、W1/W2が一定値である場合、W2/Hの値が20~166の範囲内にあるとき、リチウムイオン電池の高温サイクル容量の保持率がいずれも81.5%よりも高く、高温貯蔵容量の保持率がいずれも81.3%よりも高い。また、初期放電DCRがいずれも16.9mΩ未満に抑えられた。また、W2/Hの値が50~141の範囲内にあるとき、リチウムイオン電池の高温サイクル容量の保持率、高温貯蔵容量の保持率および初期放電DCRがさらに改善された。 As can be seen from Examples 7-1 to 7-8, when W1/W2 is a constant value, when the value of W2/H is within the range of 20 to 166, the high temperature cycle capacity of the lithium ion battery is The retention rates are all higher than 81.5%, and the retention rates of high temperature storage capacity are all higher than 81.3%. Further, the initial discharge DCR was suppressed to less than 16.9 mΩ in all cases. Furthermore, when the value of W2/H was within the range of 50 to 141, the high temperature cycle capacity retention rate, high temperature storage capacity retention rate, and initial discharge DCR of the lithium ion battery were further improved.
実施例8-1~実施例8-4から分かるように、現在のLiNixCoyMnzO2の三元正極活性材料のうちのよく使用されるもの、即ちニッケル原子の含有量がそれぞれ0.5、0.65、0.85、0.96である三元正極活性材料で製造されたリチウムイオン電池は、いずれも良好な高温サイクル容量の保持率、高温貯蔵容量の保持率および初期放電DCRを有する。 As can be seen from Examples 8-1 to 8-4, among the current LiNix Co y Mn z O 2 ternary cathode active materials, commonly used ones, that is, the content of nickel atoms is 0, respectively. .5, 0.65, 0.85, and 0.96 ternary cathode active materials have good high temperature cycle capacity retention, high temperature storage capacity retention, and early discharge. Has DCR.
なお、本出願は、上記の実施形態に限定されない。上記の実施形態は、例示的なものに過ぎず、本願の技術的思想と実質的に同一の構成や、同じ作用、効果を果たす実施形態がいずれも本出願の技術的範囲内に含まれる。また、本出願の主旨を逸脱しない限り、実施形態に対して当業者が想到できる各種の変化や、実施形態における一部の構成要素を組合せてなる他の方式も本出願の範囲内に含まれる。 Note that the present application is not limited to the above embodiments. The above-described embodiments are merely illustrative, and all embodiments that have substantially the same configuration, the same operation, and the same effects as the technical idea of the present application are included within the technical scope of the present application. Furthermore, as long as they do not depart from the gist of the present application, various changes to the embodiments that can be imagined by those skilled in the art and other systems in which some of the components of the embodiments are combined are also included within the scope of the present application. .
5…リチウムイオン電池
51…ハウジング
52…電極ユニット
53…トップカバーアセンブリ
5... Lithium ion battery 51... Housing 52... Electrode unit 53... Top cover assembly
Claims (11)
前記電解質塩がリチウム塩を含み、前記有機溶媒が環状エステルを含み、
前記電解液に対する前記リチウム塩の質量分率をW1とし、前記電解液に対する前記環状エステルの質量分率をW2とする場合、0.2≦W1/W2≦1.06を満たす
ことを特徴とする電解液。 An electrolyte solution containing an electrolyte salt and an organic solvent,
the electrolyte salt includes a lithium salt, the organic solvent includes a cyclic ester ,
When the mass fraction of the lithium salt to the electrolytic solution is W1, and the mass fraction of the cyclic ester to the electrolytic solution is W2, 0.2≦W1/W2≦1.06 is satisfied. electrolyte solution.
前記環状エステルは、炭酸エチレンおよび炭酸プロピレンのうちの少なくとも一方を含む
ことを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の電解液。 The electrolyte salt includes at least one of lithium bis(fluorosulfonyl)imide and lithium hexafluorophosphate,
The electrolytic solution according to any one of claims 1 to 3, wherein the cyclic ester contains at least one of ethylene carbonate and propylene carbonate.
任意で、前記リチウムビス(フルオロスルホニル)イミドと前記ヘキサフルオロリン酸リチウムとのモル濃度の合計としての(C1+C2)が0.86~1.4Mである
ことを特徴とする請求項4に記載の電解液。 When the molar concentration of the lithium bis(fluorosulfonyl)imide is C1 and the molar concentration of the lithium hexafluorophosphate is C2, their ratio C1/C2 is 0.05 to 5, optionally 1. ~3.5,
Optionally, (C1+C2) as the sum of the molar concentrations of the lithium bis(fluorosulfonyl)imide and the lithium hexafluorophosphate is 0.86 to 1.4M. Electrolyte.
前記電解液に対する前記成膜添加剤の質量分率をAとし、前記電解液に対する前記環状エステルの質量分率をW2とする場合、10≦W2/5+2×A≦16を満たす
ことを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載の電解液。 further including film-forming additives,
When the mass fraction of the film-forming additive to the electrolytic solution is A, and the mass fraction of the cyclic ester to the electrolytic solution is W2, 10≦W2/5+2×A≦16 is satisfied. The electrolytic solution according to any one of claims 1 to 5.
前記電解液に対する前記環状エステルの質量分率をW2とし、ニッケル原子の含有量をxとする場合、0.5≦W2/(100x)≦0.72を満たし、
ただし、x+y+z=1を満たす
ことを特徴とする請求項7に記載のリチウムイオン電池。 The positive electrode plate includes LiNix Co y Mn z O 2 as a positive electrode active material,
When the mass fraction of the cyclic ester with respect to the electrolytic solution is W2, and the content of nickel atoms is x, 0.5≦W2/(100x)≦0.72 is satisfied,
The lithium ion battery according to claim 7, wherein x+y+z=1 is satisfied.
Electrical equipment comprising the lithium ion battery according to any one of claims 7 to 10.
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