RU2649893C2 - Способ зарядки литий-серного элемента - Google Patents

Способ зарядки литий-серного элемента Download PDF

Info

Publication number
RU2649893C2
RU2649893C2 RU2015145465A RU2015145465A RU2649893C2 RU 2649893 C2 RU2649893 C2 RU 2649893C2 RU 2015145465 A RU2015145465 A RU 2015145465A RU 2015145465 A RU2015145465 A RU 2015145465A RU 2649893 C2 RU2649893 C2 RU 2649893C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cell
charging
lithium
sulfur
ref
Prior art date
Application number
RU2015145465A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2015145465A (ru
Inventor
Владимир КОЛОСНИЦЫН
Дэвид ЭЙНСУОРТ
Лукаш КАБАЦИК
Original Assignee
Оксис Энерджи Лимитед
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Оксис Энерджи Лимитед filed Critical Оксис Энерджи Лимитед
Publication of RU2015145465A publication Critical patent/RU2015145465A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2649893C2 publication Critical patent/RU2649893C2/ru

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/46—Accumulators structurally combined with charging apparatus
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/90—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/96—Regulation of charging or discharging current or voltage in response to battery voltage
    • H02J7/963—Regulation of charging or discharging current or voltage in response to battery voltage in response to battery voltage gradient
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4271—Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области электротехники, а именно к способу зарядки и системе управления для зарядки литий-серного аккумулятора. Способ зарядки литий-серного элемента включает этапы контроля напряжения V элемента в процессе зарядки как функции времени t или емкости Q, определения в области напряжений, в которой элемент переходит между первой стадией и второй стадией зарядки, опорной емкости Qref элемента, при которой dV/dt или dV/dQ максимально, завершения зарядки, когда емкость элемента достигает a.Qref, где а составляет 1,1-1,4. Увеличение срока службы элемента путем предотвращения его избыточной зарядки является техническим результатом изобретения. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 пр.

Description

[0001] Настоящее изобретение относится к способу зарядки литий-серного аккумулятора. Настоящее изобретение также относится к системе управления аккумулятором для зарядки литий-серного аккумулятора.
Уровень техники изобретения
[0002] Обычный литий-серный элемент включает в себя анод (отрицательный электрод), образованный из металлического лития или сплава металлического лития, и катод (положительный электрод), образованный из элементарной серы или другого электроактивного материала с серой. Сера или другой содержащий серу электроактивный материал можно смешивать с электропроводным материалом, таким как углерод, для улучшения его удельной электропроводности. Обычно углерод и серу измельчают и затем смешивают с растворителем и связующим веществом для образования суспензии. Суспензию наносят на токоотвод и затем высушивают для удаления растворителя. Получившуюся структуру обрабатывают для образования композитной структуры в виде пленки, которую нарезают в желаемую форму с образованием катода. На катод помещают сепаратор, а на сепаратор помещают литиевый анод. Затем в собранный элемент вводят электролит для смачивания катода и сепаратора.
[0003] Литий-серные элементы являются вторичными элементами (аккумуляторами). Когда литий-серный элемент разряжается, сера в катоде восстанавливается в две стадии. На первой стадии сера (например, элементарная сера) восстанавливается до полисульфидных частиц, Sn 2- (n≥2). Эти частицы, как правило, растворимы в электролите. На второй стадии разрядки полисульфидные частицы восстанавливаются до сульфида лития, Li2S, который обычно осаждается на поверхности анода.
[0004] Когда элемент заряжается, двухстадийный механизм происходит в обратном порядке с окислением сульфида лития до полисульфида лития и далее до лития и серы. Этот двухстадийный механизм можно видеть как в профиле разрядки, так и в профиле зарядки литий-серного элемента. Соответственно, когда литий-серный элемент заряжается, его напряжение обычно проходит через точку перегиба, по мере того как элемент переходит между первой и второй стадией зарядки.
[0005] Литий-серные элементы можно (пере)заряжать путем подачи на элемент внешнего тока. Обычно элемент заряжают до фиксированного предельного напряжения зарядки, например, 2,45 В. Однако при повторяющейся цикличной работе в течение продолжительного периода емкость элемента может снижаться. Действительно, после определенного числа циклов невозможно больше будет зарядить элемент до фиксированного предельного напряжения из-за увеличивающегося внутреннего сопротивления элемента. При повторяющейся зарядке элемента до выбранного предельного напряжения элемент может, в конце концов, быть неоднократно заряжен избыточно. Это может иметь негативное влияние на срок службы элемента, так как нежелательные химические реакции могут привести к ухудшению характеристик, например, электродов и/или электролитов элемента.
[0006] Ввиду вышеописанного желательно избегать избыточной зарядки литий-серного элемента. WO 2007/111988 описывает процесс определения точки, в которой литий-серный элемент становится полностью заряженным. В частности, в данной ссылке описывается добавление N-O добавки, такой как нитрат лития, к электролиту элемента. В соответствии с отрывком на странице 16, строки 29-31 данной ссылки, добавка эффективна в обеспечении профиля зарядки с резким увеличением напряжения в точке полной зарядки. Соответственно, зарядка может быть прекращена, как только обнаруживается это резкое увеличение напряжения. Это резкое увеличение напряжения происходит, как только заканчивается вторая стадия зарядки, при напряжениях за точкой перегиба между двумя стадиями зарядки, описанными выше.
[0007] Способ из WO 2007/111988 основан на очень резко увеличивающемся напряжении элемента, как только элемент достигает полной емкости. Однако не все литий-серные элементы демонстрируют такой профиль зарядки.
Сущность изобретения
[0008] В соответствии с настоящим изобретением обеспечен способ зарядки литий-серного элемента, включающий:
контроль напряжения V элемента в процессе зарядки как функции времени (t) или емкости (Q),
определение в области напряжения, в которой элемент переходит между первой стадией и второй стадией зарядки, опорной емкости Qref элемента, при которой dV/dt или dV/dQ максимально,
завершение зарядки, когда емкость элемента достигает a.Qref, где а составляет 1,1-1,4.
[0009] Предпочтительно, а составляет 1,2-1,3, более предпочтительно 1,25.
[0010] Когда литий-серный элемент разряжается, присутствующий в катоде серный материал восстанавливается в две стадии. В частности, сера сначала восстанавливается до полисульфидных частиц Sn 2- (n≥2) на первой стадии разрядки. Эти полисульфидные частицы, как правило, растворимы в электролите. На второй стадии разрядки полисульфидные частицы восстанавливаются до сульфида лития Li2S, который осаждается на поверхности литиевого анода.
[0011] Когда элемент заряжается, двухстадийный механизм происходит в обратном порядке с окислением сульфида лития до полисульфида лития и затем до лития и серы. Этот двухстадийный механизм можно видеть как в профиле разрядки, так и в профиле зарядки литий-серных элементов. Таким образом, когда литий-серный элемент заряжается, его напряжение проходит через точку перегиба во времени, по мере того как элемент переходит между первой и второй стадией зарядки. Фигура 1 является профилем зарядки литий-серного элемента, изображающим точку перегиба между двумя стадиями зарядки.
[0012] В настоящем изобретении опорную емкость Qref в точке перегиба определяют путем определения емкости, при которой dV/dt или dV/dQ максимально. Точка перегиба находится в области напряжения, в которой элемент переходит между первой и второй стадией зарядки. Таким образом, точка перегиба не возникает за пределами второй стадии зарядки, по мере того как элемент приближается к полному заряду. Напротив, точка перегиба преимущественно является опорной точкой, которая возникает между первой и второй стадиями зарядки, из которой можно определить напряжение завершения зарядки элемента при конкретном цикле зарядки. Обычно точка перегиба возникает, когда значительная доля катодного серного материала (например, элементарной серы) все еще растворена в электролите (например, в виде полисульфида). Предпочтительно, точка перегиба возникает, когда по меньшей мере 80%, более предпочтительно по меньшей мере 90%, еще более предпочтительно по меньшей мере 95% катодного серного материала растворено в электролите (например, в виде полисульфида). Процентное содержание катодного серного материала, растворенного в растворе, может быть определено известными способами, например, из количества остаточной твердой серы в элементе как процента от исходного количества серного материала, вводимого в виде катодного материала.
[0013] В предпочтительном варианте осуществления точка, при которой dV/dt или dV/dQ максимально, определяется при напряжении менее 2,4 В. Обычно элемент переходит между первой стадией и второй стадией разрядки между 1,5 и 2,4 В, предпочтительно 1,8-2,38 В, более предпочтительно 1,9-2,35 В, например 2,0-2,35 В. Значение dV/dt или dV/dQ, таким образом, преимущественно рассчитывают внутри таких диапазонов напряжения. В одном варианте осуществления значение dV/dt или dV/dQ рассчитывают в выбранных точках внутри таких интервалов напряжения. Для устранения сомнений емкость элемента Qref, при которой dV/dt или dV/dQ максимально, может быть определена методами, хорошо известными в области техники. Например, емкость Q элемента может быть определена путем умножения тока на время в случае, когда элемент заряжается с помощью постоянного тока. Даже если определено dV/dQ, таким образом, значение Qref может быть легко рассчитано.
[0014] В одном варианте осуществления опорную емкость Qref определяют путем вычисления dV/dt или dV/dQ цикла зарядки по мере того, как увеличивается напряжение элемента, например, до значения 2,4 или меньше, предпочтительно 2,38 В или меньше, более предпочтительно 2,35 В или меньше. В одном варианте осуществления опорную емкость Qref определяют путем вычисления dV/dt или dV/dQ цикла зарядки по мере того, как увеличивается напряжение элемента, например, от значения 1,5 В или больше, предпочтительно 1,8 В или больше, более предпочтительно 1,9 В или больше, например 2,0 В или больше. В предпочтительном варианте осуществления опорную емкость Qref определяют путем вычисления dV/dt или dV/dQ, например, по меньшей мере в выбранном диапазоне напряжений от 1,5 до 2,4 В, предпочтительно 1,8-2,38 В, более предпочтительно 1,9-2,35 В, еще более предпочтительно 2,0-2,35 В, совсем предпочтительно 2,1-2,35 В, например 2,2-2,35 В. В одном варианте осуществления опорную емкость Qref определяют путем вычисления dV/dt или dV/dQ, например, в выбранном диапазоне напряжений от 2,25 до 2,35 В. Значения dV/dt или dV/dQ могут быть определены в выбранных точках внутри диапазона, а максимальное значение dV/dt или dV/dQ может быть определено или вычислено из этих выбранных точек.
[0015] Поскольку опорная емкость Qref будет изменяться в зависимости от конкретного цикла зарядки элемента, предельное напряжение элемента будет изменяться в зависимости от тока или совпадающих по времени характеристик (например, профиля зависимости напряжения от времени зарядки) элемента. Например, по мере старения элемента характеристики (например, профиль зависимости напряжения от времени зарядки) элемента могут изменяться и, в результате, также будет изменяться значение Qref и предельная точка или точка завершения, которые определены способом по настоящему изобретению. Риск избыточной зарядки элемента с помощью способа по настоящему изобретению, таким образом, уменьшается, поскольку предельная точка может быть определена в зависимости от тока или совпадающих по времени характеристик элемента в процессе каждого отдельного цикла зарядки. Преимущественно, это снижает риск уменьшения емкости. Напротив, в традиционных способах зарядки литий-серного элемента элемент заряжается до заданного напряжения или емкости независимо от характеристик зарядки элемента и степени уменьшения емкости, которую испытал элемент. Риск избыточной зарядки элемента, таким образом, значителен, особенно по мере того как элемент стареет.
[0016] В одном варианте осуществления настоящего изобретения может быть желательно вычислять dV/dt или dV/dQ в множестве точек, например, в выбранном диапазоне напряжений. Значения d2V/dt2 или d2V/dQ2 могут быть также определены для того, чтобы убедиться, когда d2V/dt2 или d2V/dQ2 равно нулю с целью подтверждения, что dV/dt или dV/dQ действительно максимально. Предпочтительно, зарядка завершается, когда dV/dt или dV/dQ максимально, а d2V/dt2 или d2V/dQ2 равно нулю. В одном варианте осуществления зарядка завершается, когда dV/dt максимально, а d2V/dt2 равно нулю. В другом варианте осуществления зарядка завершается, когда dV/dQ максимально, а d2V/dQ2 равно нулю. Для исключения сомнений точка, в которой dV/dt или dV/dQ максимально, а d2V/dt2 или d2V/dQ2 равно нулю, возникает по мере того как элемент переходит между первой и второй стадией зарядки, как обсуждено выше.
[0017] В другом аспекте настоящего изобретения обеспечена система управления аккумулятором для осуществления способа, описанного выше. В еще одном аспекте обеспечена система управления аккумулятором для литий-серного элемента, причем упомянутая система включает:
средство для контроля напряжения V элемента в процессе зарядки как функции времени t или емкости Q,
средство для определения в области напряжений, в которой элемент переходит между первой стадией и второй стадией зарядки, опорной емкости Qref элемента, при которой dV/dt максимально, и
средство для завершения зарядки, когда емкость элемента достигает а.Qref, где а составляет от 1,1 до 1,4.
[0018] Система может дополнительно содержать средство для соединения системы с литий-серным аккумулятором. Предпочтительно, система включает в себя литий-серный аккумулятор.
[0019] В предпочтительном варианте осуществления литий-серный элемент заряжают путем подачи электроэнергии при постоянном токе. Ток может подаваться таким образом, чтобы заряжать элемент за время, составляющее в диапазоне от 30 минут до 12 часов, предпочтительно 8-10 часов. Ток может подаваться при плотности тока, составляющей в диапазоне от 0,1 до 3 мА/см2, предпочтительно 0,1-0,3 мА/см2. Как альтернатива зарядке при постоянном токе также может быть возможна зарядка литий-серного элемента до постоянного напряжения до тех пор, пока не будет достигнута соответствующая емкость. Подходящие напряжения находятся в дипазоне 2,4-3,0 В.
[0020] Электрохимический элемент может быть любым подходящим литий-серным элементом. Элемент обычно включает в себя анод, катод, электролит и, предпочтительно, пористый сепаратор, расположенный между анодом и катодом. Анод может быть образован из металлического лития или сплава металлического лития. Предпочтительно, анод является электродом из металлической фольги, таким как электрод из литиевой фольги. Литиевая фольга может быть образована из металлического лития или сплава металлического лития.
[0021] Катод электрохимического элемента включает в себя смесь электроактивного серного материала и электропроводного материала. Смесь образует электроактивный слой, который может быть помещен в контакт с токоотводом.
[0022] Смесь электроактивного серного материала и электропроводного материала может быть нанесена на токоотвод в виде суспензии в растворителе (например, воде или органическом растворителе). Затем растворитель может быть удален, а получившаяся смесь образуется в виде композитной структуры в форме пленки, которая может быть нарезана с желаемой формой для образования катода. На катод может быть помещен сепаратор, а на сепаратор помещен литиевый анод. Затем в собранный элемент может быть введен электролит для смачивания катода и сепаратора.
[0023] Электроактивный серный материал может включать элементарную серу, органические соединения на основе серы, неорганические соединения на основе серы и серосодержащие полимеры. Предпочтительно, используют элементарную серу.
[0024] Твердый электропроводный материал может быть любым подходящим проводящим материалом. Предпочтительно, этот твердый электропроводный материал может быть образован из углерода. Примеры включают углеродную сажу, углеродное волокно и углеродные нанотрубки. Другие подходящие материалы включают металлы (например, пластинки, заполнители или порошки) и проводящие полимеры. Предпочтительно, применяется углеродная сажа.
[0025] Весовое соотношение электроактивного серного материала (например, элементарной серы) к электропроводному материалу (например, углероду) может быть от 1 до 30:1, предпочтительно от 2 до 8:1, более предпочтительно от 5 до 7:1.
[0026] Смесь электроактивного серного материала и электропроводного материала может быть смесью частиц. Смесь может иметь средний размер частиц от 50 нм до 20 микрон, предпочтительно от 100 нм до 5 микрон.
[0027] Смесь электроактивного серного материала и электропроводного материала (т.е. электроактивный слой) может, необязательно, включать связующее вещество. Подходящие связующие вещества могут быть образованы из по меньшей мере одного из, например, полиэтиленоксида, политетрафторэтилена, поливинилиденфторида, этиленпропилендиеновой резины, метакрилата (например, УФ-отверждаемого метакрилата) и сложных дивиниловых эфиров (например, отверждаемых нагреванием сложных дивиниловых эфиров).
[0028] Как обсуждено выше, катод электрохимического элемента может дополнительно содержать токоотвод, контактирующий со смесью из электроактивного серного материала и твердого электропроводного материала. Например, смесь из электроактивного серного материала и твердого электропроводного материала наносят на токоотвод. Также между анодом и катодом электрохимического элемента расположен сепаратор. Например, сепаратор может контактировать со смесью из электроактивного серного материала и твердого электропроводного материала, которая, в свою очередь, контактирует с токоотводом.
[0029] Подходящие токоотводы включают металлические подложки, такие как фольга, лист или сетка, образованные из металла или металлического сплава. В предпочтительном варианте осуществления токоотвод представляет собой алюминиевую фольгу.
[0030] Сепаратор может быть любой подходящей пористой подложкой, которая позволяет ионам перемещаться между электродами элемента. Пористость подложки должна быть по меньшей мере 30%, предпочтительно по меньшей мере 50%, например выше 60%. Подходящие сепараторы включают сетку, образованную из пластика. Подходящие пластики включают полипропилен, нейлон и полиэтилен. Особенно предпочтителен нетканый полипропилен. Возможно применение многослойного сепаратора.
[0031] Предпочтительно, электролит содержит по меньшей мере одну соль лития и по меньшей мере один органический растворитель. Подходящие соли лития включают по меньшей мере одну из гексафторфосфата лития (LiPF6), гексафторарсената лития (LiAsF6), перхлората лития (LiClO4), трифторметансульфонимида лития (LiN(CF3SO2)2), фторобората лития и трифторметансульфоната лития (CF3SO3Li). Предпочтительно, соль лития представляет собой трифторметансульфонат.
[0032] Подходящими органическими растворителями являются тетрагидрофуран, 2-метилтетрагидрофуран, диметилкарбонат, диэтилкарбонат, этилметилкарбонат, метилпропилкарбонат, метилпропилпропионат, этилпропилпропионат, метилацетат, диметоксиэтан, 1,3-диоксолан, диглим (2-метоксиэтиловый простой эфир), тетраглим, этиленкарбонат, пропиленкарбонат, γ-бутиролактон, диоксолан, гексаметилфосфоамид, пиридин, диметилсулфоксид, трибутилфосфат, триметилфосфат, N,N,N,N-тетраэтилсульфамид и сульфон и их смеси. Предпочтительно, органический растворитель представляет собой сульфон или смесь сульфонов. Примерами сульфонов являются диметилсульфон и сульфолан. Сульфолан может быть применен в качестве единственного растворителя или в сочетании, например, с другими сульфонами.
[0033] Органический растворитель, используемый в электролите, должен быть способен на растворение частиц полисульфидов, например, с формулой Sn 2-, где n = от 2 до 12, которые образуются, когда электроактивный серный материал восстанавливается в процессе разрядки элемента.
[0034] Концентрация соли лития в электролите составляет, предпочтительно, от 0,1 до 5M, более предпочтительно от 0,5 до 3М, например, 1М. Соль лития, предпочтительно, присутствует в концентрации по меньшей мере 70%, предпочтительно по меньшей мере 80%, более предпочтительно по меньшей мере 90%, например от 95 до 99% насыщения.
[0035] В одном варианте осуществления электролит содержит трифторметансульфонат лития и сульфолан.
[0036] Массовое соотношение электролита к общему количеству электроактивного серного материала и электропроводного материала составляет 1–15:1; предпочтительно 2-9:1, более предпочтительно 6-8:1.
Примеры
В данном примере контролировали напряжение V элемента в процессе зарядки в виде функции времени (t). Напряжение наносили на график в виде функции времени на Фигуре 1. Как можно увидеть из Фигуры 1, элемент переходит между первой стадией зарядки и второй стадией зарядки в области между примерно 2,2 В и 2,4 В. В этой области опорная емкость Qref элемента определяется с помощью вычисления dV/dt в диапазоне точек. Опорная емкость Qref определяется в точке, в которой dV/dt максимально, а d2V/dt2 равно нулю (см. Фигуры 2 и 3). Это точка перегиба между первой и второй стадиями разрядки. В этом примере зарядка элемента завершалась, когда емкость достигала 1,25Qref. Этот процесс может повторяться для каждого цикла зарядки элемента. Таким образом, напряжение прерывания будет определяться в соответствии с конкретными характеристиками (например, профилем зарядки) элемента при рассматриваемом цикле зарядки. Это уменьшает риск избыточной зарядки, поскольку напряжение завершения зарядки будет изменяться в зависимости от степени уменьшения емкости.

Claims (20)

1. Способ зарядки литий-серного элемента, содержащий:
контроль напряжения V элемента в процессе зарядки как функции времени t или емкости Q,
определение в области напряжения, в которой элемент переходит между первой стадией и второй стадией зарядки, опорной емкости Qref элемента, при которой dV/dt или dV/dQ максимально,
завершение зарядки, когда емкость элемента достигает a.Qref, где а составляет от 1,1 до 1,4.
2. Способ по п. 1, при этом а составляет от 1,2 до 1,3.
3. Способ по п. 2, при этом а составляет 1,25.
4. Способ по п. 1, при этом область напряжения, в которой элемент переходит между первой стадией зарядки и второй стадией зарядки, составляет от 1,5 до 2,4 В.
5. Способ по п. 4, при этом область напряжения, в которой элемент переходит между первой стадией зарядки и второй стадией зарядки, составляет от 1,9 до 2,35 В.
6. Способ по любому из предыдущих пунктов, при этом опорную емкость Qref определяют путем вычисления в области напряжений, в которой элемент переходит между первой стадией и второй стадией зарядки, точки, в которой dV/dt или dV/dQ максимально, а d2V/dt2 или d2V/dQ2 равно нулю.
7. Способ по любому из пп. 1-5, при этом опорную емкость Qref определяют путем вычисления dV/dt или dV/dQ в выбранном диапазоне напряжений от 1,5 до 2,4 В.
8. Способ по п. 7, при этом опорную емкость Qref определяют путем вычисления dV/dt или dV/dQ в выбранном диапазоне напряжений от 1,9 до 2,35 В.
9. Способ по п. 1, который повторяют для по меньшей мере двух циклов зарядки литий-серного элемента.
10. Способ по п. 1, который повторяют для каждого цикла зарядки литий-серного элемента.
11. Система управления аккумулятором для литий-серного аккумулятора, содержащая:
средство для контроля напряжения V элемента в процессе зарядки как функции времени t или емкости Q,
средство для определения в области напряжений, в которой элемент переходит между первой стадией и второй стадией зарядки, опорной емкости Qref элемента, при которой dV/dt или dV/dQ максимально, и
средство для завершения зарядки, когда емкость элемента достигает a.Qref, где а составляет от 1,1 до 1,4.
12. Система по п. 11, которая включает средство для определения опорной емкости Qref, при которой dV/dt или dV/dQ максимально, а d2V/dt2 или d2V/dQ2 равно нулю.
13. Система по любому из пп. 11, 12, которая дополнительно включает средство для соединения системы с литий-серным аккумулятором.
14. Система по п. 13, которая содержит литий-серный аккумулятор.
RU2015145465A 2013-03-25 2014-03-21 Способ зарядки литий-серного элемента RU2649893C2 (ru)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP13160777.2A EP2784851B1 (en) 2013-03-25 2013-03-25 A method of charging a lithium-sulphur cell
EP13160777.2 2013-03-25
GB1318214.2 2013-10-15
GB1318214.2A GB2504228B (en) 2013-03-25 2013-10-15 A method of charging a lithium-sulphur cell
PCT/GB2014/050888 WO2014155068A1 (en) 2013-03-25 2014-03-21 A method of charging a lithium-sulphur cell

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015145465A RU2015145465A (ru) 2017-04-27
RU2649893C2 true RU2649893C2 (ru) 2018-04-05

Family

ID=47913257

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015145465A RU2649893C2 (ru) 2013-03-25 2014-03-21 Способ зарядки литий-серного элемента

Country Status (12)

Country Link
US (1) US10038223B2 (ru)
EP (1) EP2784851B1 (ru)
JP (2) JP6442790B2 (ru)
KR (2) KR102157868B1 (ru)
CN (1) CN105190961B (ru)
CA (2) CA2903942C (ru)
ES (1) ES2546609T3 (ru)
GB (1) GB2504228B (ru)
PL (1) PL2784851T3 (ru)
RU (1) RU2649893C2 (ru)
TW (1) TWI634691B (ru)
WO (1) WO2014155068A1 (ru)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10033213B2 (en) * 2014-09-30 2018-07-24 Johnson Controls Technology Company Short circuit wake-up system and method for automotive battery while in key-off position
GB2541419B (en) * 2015-08-18 2017-11-29 Oxis Energy Ltd Monitoring and balancing capacity in lithium sulfur cells arranged in series
CN106772113A (zh) * 2017-03-29 2017-05-31 四川长虹电器股份有限公司 一种基于蓄电池端电压变化判断老化程度的方法
CN110323793B (zh) 2018-03-30 2021-04-20 比亚迪股份有限公司 汽车、动力电池组的均衡方法和装置
CN108521155B (zh) * 2018-05-09 2020-10-02 清华大学 一种电动汽车充电预警方法及系统
WO2019230464A1 (ja) * 2018-05-29 2019-12-05 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 非水電解質二次電池の充電方法、及び非水電解質二次電池の充電システム
CN112578296B (zh) * 2019-09-27 2022-03-15 比亚迪股份有限公司 电池容量估算方法和装置及计算机存储介质
US12136711B2 (en) 2022-03-10 2024-11-05 Lyten, Inc. Battery safety system for detecting analytes
US11688895B1 (en) 2022-03-10 2023-06-27 Lyten, Inc. Battery safety system for detecting analytes

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006050117A2 (en) * 2004-10-29 2006-05-11 Medtronic, Inc. Method of charging lithium-ion battery
RU2321104C2 (ru) * 2004-12-02 2008-03-27 Оксис Энерджи Лимитед Электролит для литий-серных аккумуляторов и литий-серные аккумуляторы, в которых используется этот электролит
WO2008050151A1 (en) * 2006-10-25 2008-05-02 Oxis Energy Limited A lithium-sulphur battery with a high specific energy and a method of operating same
EP2339674A1 (en) * 2009-12-23 2011-06-29 Robert Bosch GmbH Lithium-sulphur cell and method for manufacturing
WO2011147924A1 (en) * 2010-05-28 2011-12-01 Basf Se Use of expanded graphite in lithium/sulphur batteries
EP2430686A1 (en) * 2010-06-07 2012-03-21 Nexeon Limited An additive for lithium ion rechargeable battery cells

Family Cites Families (208)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3030720A (en) 1960-06-08 1962-04-24 Highland Supply Corp Portable collapsible artificial christmas trees
US3185590A (en) 1961-01-06 1965-05-25 North American Aviation Inc Lightweight secondary battery
US3578500A (en) 1968-07-08 1971-05-11 American Cyanamid Co Nonaqueous electro-chemical current producing cell having soluble cathode depolarizer
US3639174A (en) 1970-04-22 1972-02-01 Du Pont Voltaic cells with lithium-aluminum alloy anode and nonaqueous solvent electrolyte system
US3721113A (en) 1971-08-23 1973-03-20 Du Pont Rolling of lithium
US3907591A (en) 1971-12-30 1975-09-23 Varta Ag Positive sulphur electrode for galvanic cells and method of producing the same
US3951688A (en) 1972-04-17 1976-04-20 The Gates Rubber Company Method and apparatus for pasting battery plates
US3778310A (en) 1972-05-01 1973-12-11 Du Pont High energy density battery having unsaturated heterocyclic solvent containing electrolyte
GB1475491A (en) 1972-10-02 1977-06-01 Ca Minister Nat Defence Manganese dioxide-coated cathode
US3877983A (en) 1973-05-14 1975-04-15 Du Pont Thin film polymer-bonded cathode
US3907597A (en) 1974-09-27 1975-09-23 Union Carbide Corp Nonaqueous cell having an electrolyte containing sulfolane or an alkyl-substituted derivative thereof
US4048389A (en) 1976-02-18 1977-09-13 Union Carbide Corporation Cathode or cathode collector arcuate bodies for use in various cell systems
US4060674A (en) 1976-12-14 1977-11-29 Exxon Research And Engineering Company Alkali metal anode-containing cells having electrolytes of organometallic-alkali metal salts and organic solvents
US4118550A (en) 1977-09-26 1978-10-03 Eic Corporation Aprotic solvent electrolytes and batteries using same
US4104451A (en) 1977-09-26 1978-08-01 Exxon Research & Engineering Co. Alkali metal anode/chalcogenide cathode reversible batteries having alkali metal polyaryl metallic compound electrolytes
US4163829A (en) 1977-11-14 1979-08-07 Union Carbide Corporation Metallic reducing additives for solid cathodes for use in nonaqueous cells
FR2442512A1 (fr) 1978-11-22 1980-06-20 Anvar Nouveaux materiaux elastomeres a conduction ionique
US4218523A (en) 1979-02-28 1980-08-19 Union Carbide Corporation Nonaqueous electrochemical cell
US4252876A (en) 1979-07-02 1981-02-24 Eic Corporation Lithium battery
US4318430A (en) 1979-11-07 1982-03-09 General Electric Company Apparatus for making rechargeable electrodes for electrochemical cells
IL63207A (en) 1980-07-24 1985-09-29 Lonza Ag Process for the preparation of 2-(2-aminothiazole-4-yl)-2-(syn)-methoxyiminoacetic acid esters
IL61085A (en) 1980-09-19 1983-07-31 Univ Ramot Nonaqueous sulfur cell
JPS59194361A (ja) 1983-03-18 1984-11-05 Toshiba Battery Co Ltd 空気電池
US4499161A (en) 1983-04-25 1985-02-12 Eic Laboratories, Inc. Electrochemical cell using dimethoxymethane and/or trimethoxymethane as solvent for electrolyte
US4503378A (en) * 1983-05-02 1985-03-05 General Motors Corporation Charging system for nickel-zinc batteries
US4550064A (en) 1983-12-08 1985-10-29 California Institute Of Technology High cycle life secondary lithium battery
FR2576712B1 (fr) 1985-01-30 1988-07-08 Accumulateurs Fixes Generateur electrochimique a electrolyte non aqueux
EP0208254B1 (en) 1985-07-05 1993-02-24 Showa Denko Kabushiki Kaisha Secondary battery
US4725927A (en) 1986-04-08 1988-02-16 Asahi Glass Company Ltd. Electric double layer capacitor
JPH0752647B2 (ja) 1986-09-26 1995-06-05 松下電器産業株式会社 電池用電極とその製造方法
GB8630857D0 (en) 1986-12-24 1987-02-04 Sylva Ind Ltd Electrical contact tab
JPH01107467A (ja) 1987-10-20 1989-04-25 Hitachi Maxell Ltd リチウム二次電池
JPH01124969A (ja) 1987-11-10 1989-05-17 Hitachi Maxell Ltd リチウム二次電池
CA2016777C (en) 1989-05-16 1993-10-12 Norio Takami Nonaqueous electrolyte secondary battery
JP3220797B2 (ja) 1990-02-28 2001-10-22 日立マクセル株式会社 二次電池の充電方法
US5219684A (en) 1990-05-16 1993-06-15 Her Majesty The Queen In Right Of Canada, As Represented By The Province Of British Columbia Electrochemical cells containing a safety electrolyte solvent
US5368958A (en) 1992-08-20 1994-11-29 Advanced Energy Technologies Incorporated Lithium anode with conductive for and anode tab for rechargeable lithium battery
US5587253A (en) 1993-03-05 1996-12-24 Bell Communications Research, Inc. Low resistance rechargeable lithium-ion battery
JP3092394B2 (ja) * 1993-05-28 2000-09-25 新神戸電機株式会社 二次電池の充電方法及び装置
US5460905A (en) 1993-06-16 1995-10-24 Moltech Corporation High capacity cathodes for secondary cells
US5961672A (en) 1994-02-16 1999-10-05 Moltech Corporation Stabilized anode for lithium-polymer batteries
US5648187A (en) 1994-02-16 1997-07-15 Moltech Corporation Stabilized anode for lithium-polymer batteries
JPH0869812A (ja) 1994-08-30 1996-03-12 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd 密閉形鉛蓄電池およびその製造法
JPH08138650A (ja) 1994-11-01 1996-05-31 Dainippon Ink & Chem Inc 非水電解液二次電池用炭素質電極板および二次電池
JP3385115B2 (ja) 1994-11-02 2003-03-10 松下電器産業株式会社 ゲル電解質およびリチウム二次電池
US6020089A (en) 1994-11-07 2000-02-01 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Electrode plate for battery
US6376123B1 (en) 1994-11-23 2002-04-23 Polyplus Battery Company Rechargeable positive electrodes
US5523179A (en) 1994-11-23 1996-06-04 Polyplus Battery Company Rechargeable positive electrode
US5582623A (en) 1994-11-23 1996-12-10 Polyplus Battery Company, Inc. Methods of fabricating rechargeable positive electrodes
US6030720A (en) 1994-11-23 2000-02-29 Polyplus Battery Co., Inc. Liquid electrolyte lithium-sulfur batteries
US5686201A (en) 1994-11-23 1997-11-11 Polyplus Battery Company, Inc. Rechargeable positive electrodes
US5814420A (en) 1994-11-23 1998-09-29 Polyplus Battery Company, Inc. Rechargeable positive electrodes
US6358643B1 (en) 1994-11-23 2002-03-19 Polyplus Battery Company Liquid electrolyte lithium-sulfur batteries
US5848351A (en) 1995-04-03 1998-12-08 Mitsubishi Materials Corporation Porous metallic material having high specific surface area, method of producing the same, porous metallic plate material and electrode for alkaline secondary battery
JPH08298230A (ja) 1995-04-26 1996-11-12 Mitsubishi Chem Corp 電気二重層コンデンサ用電解液
JPH08298229A (ja) 1995-04-26 1996-11-12 Mitsubishi Chem Corp 電気二重層コンデンサ用電解液
EP0834201A4 (en) 1995-06-07 1999-11-10 Moltech Corp ELECTROACTIVE UPLOAD CAPACITIVE POLYACETYLENE-CO-POLYSULPHUR MATERIALS AND ELECTROLYTIC CELLS CONTAINING THEM
US5744262A (en) 1995-06-07 1998-04-28 Industrial Technology Research Institute Stable high-voltage electrolyte for lithium secondary battery
US5529860A (en) 1995-06-07 1996-06-25 Moltech Corporation Electroactive high storage capacity polyacetylene-co-polysulfur materials and electrolytic cells containing same
JPH0927328A (ja) 1995-07-10 1997-01-28 Asahi Denka Kogyo Kk 非水電池
JPH09147913A (ja) 1995-11-22 1997-06-06 Sanyo Electric Co Ltd 非水電解質電池
US5797428A (en) 1996-01-11 1998-08-25 Vemco Corporation Pop-alert device
DE69710787T2 (de) 1996-05-22 2002-11-21 Moltech Corp., Tucson Komposit-kathoden, elektrochemische zellen mit komposit-kathoden und verfahren zur herstellung
EP0910874B1 (en) 1996-06-14 2001-11-21 Moltech Corporation Composition useful in elctrolytes of secondary battery cells
JP3225867B2 (ja) 1996-12-18 2001-11-05 三菱電機株式会社 リチウムイオン二次電池及びその製造方法
JPH10284076A (ja) 1997-04-01 1998-10-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd アルカリ蓄電池及びその電極の製造方法
JPH10336911A (ja) * 1997-06-04 1998-12-18 Reintourii Kk 充電装置及びその充電方法
US20020168574A1 (en) 1997-06-27 2002-11-14 Soon-Ho Ahn Lithium ion secondary battery and manufacturing method of the same
KR100368753B1 (ko) 1997-06-27 2003-04-08 주식회사 엘지화학 리튬전지용음극및그의제조방법
JPH1167261A (ja) 1997-08-20 1999-03-09 Japan Storage Battery Co Ltd 二次電池用電極体の製造方法及び二次電池
US6090504A (en) 1997-09-24 2000-07-18 Korea Kumho Petrochemical Co., Ltd. High capacity composite electrode and secondary cell therefrom
WO1999019932A1 (en) 1997-10-15 1999-04-22 Moltech Corporation Non-aqueous electrolyte solvents for secondary cells
US6162562A (en) 1997-10-28 2000-12-19 Pioneer Electronic Corporation Secondary cell comprising a positive electrode containing polyaniline and 4 diazo compound
US6201100B1 (en) 1997-12-19 2001-03-13 Moltech Corporation Electroactive, energy-storing, highly crosslinked, polysulfide-containing organic polymers and methods for making same
US6210831B1 (en) 1997-12-19 2001-04-03 Moltech Corporation Cathodes comprising electroactive sulfur materials and secondary batteries using same
DE69813164T2 (de) 1997-12-22 2003-10-23 Gs-Melcotec Co., Ltd. Verfahren zur Herstellung einer porösen, mit aktiver Masse gefüllten Elektrode
US6056185A (en) 1998-03-18 2000-05-02 Ga-Tek Inc. Method of connecting batteries to electronic circuits
JPH11273729A (ja) 1998-03-19 1999-10-08 Yazaki Corp リチウム塩及びスルフィド系二次電池
US6350545B2 (en) 1998-08-25 2002-02-26 3M Innovative Properties Company Sulfonylimide compounds
JP4016506B2 (ja) 1998-10-16 2007-12-05 ソニー株式会社 固体電解質電池
US6302928B1 (en) 1998-12-17 2001-10-16 Moltech Corporation Electrochemical cells with high volumetric density of electroactive sulfur-containing materials in cathode active layers
JP3573992B2 (ja) 1999-02-15 2004-10-06 三洋電機株式会社 リチウム二次電池
JP2002542574A (ja) 1999-02-19 2002-12-10 アムテック リサーチ インターナショナル エルエルシー 導電性自立マイクロポーラスポリマーシート
KR100322449B1 (ko) 1999-06-07 2002-02-07 김순택 리튬 이차 전지용 전해액 및 이를 사용한 리튬 이차 전지
US6413284B1 (en) 1999-11-01 2002-07-02 Polyplus Battery Company Encapsulated lithium alloy electrodes having barrier layers
WO2001036206A1 (en) 1999-11-12 2001-05-25 Fargo Electronics, Inc. Thermal printhead compensation
US7247408B2 (en) 1999-11-23 2007-07-24 Sion Power Corporation Lithium anodes for electrochemical cells
US6733924B1 (en) 1999-11-23 2004-05-11 Moltech Corporation Lithium anodes for electrochemical cells
US6797428B1 (en) 1999-11-23 2004-09-28 Moltech Corporation Lithium anodes for electrochemical cells
JP4797219B2 (ja) 1999-12-09 2011-10-19 パナソニック株式会社 電池のリード線接続装置
US6329789B1 (en) 1999-12-21 2001-12-11 Moltech Corporation Methods of charging lithium-sulfur batteries
JP4644899B2 (ja) 2000-02-23 2011-03-09 ソニー株式会社 電極及び電池、並びにそれらの製造方法
US20030190530A1 (en) 2000-03-28 2003-10-09 Li Yang Lithium Secondary Battery
US6344293B1 (en) 2000-04-18 2002-02-05 Moltech Corporation Lithium electrochemical cells with enhanced cycle life
CN1182617C (zh) 2000-05-08 2004-12-29 森陶硝子株式会社 电解质、包含电解质的离子导体和包括这种离子导体的电化学装置
WO2001097304A1 (en) 2000-06-12 2001-12-20 Korea Institute Of Science And Technology Multi-layered lithium electrode, its preparation and lithium batteries comprising it
KR100756812B1 (ko) 2000-07-17 2007-09-07 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 비수 전기화학 장치
KR100326466B1 (ko) 2000-07-25 2002-02-28 김순택 리튬 설퍼 전지용 전해액
KR100326467B1 (ko) 2000-07-25 2002-02-28 김순택 리튬 설퍼 전지용 전해액
JP2002075446A (ja) 2000-08-02 2002-03-15 Samsung Sdi Co Ltd リチウム−硫黄電池
US6544691B1 (en) 2000-10-11 2003-04-08 Sandia Corporation Batteries using molten salt electrolyte
US6706449B2 (en) 2000-12-21 2004-03-16 Moltech Corporation Lithium anodes for electrochemical cells
US6632573B1 (en) 2001-02-20 2003-10-14 Polyplus Battery Company Electrolytes with strong oxidizing additives for lithium/sulfur batteries
ATE448072T1 (de) 2001-02-21 2009-11-15 New Japan Chem Co Ltd Aufeinanderfolgend biaxial ausgerichtete, poröse polypropylenfolie und verfahren ihrer herstellung
JP3680744B2 (ja) 2001-02-23 2005-08-10 三菱マテリアル株式会社 リチウムイオンポリマー二次電池
US6740446B2 (en) 2001-02-28 2004-05-25 Ovonic Battery Company, Inc. Electrochemical cell with zigzag electrodes
KR100417088B1 (ko) 2001-05-22 2004-02-05 주식회사 엘지화학 안전성을 향상시키는 비수전해액 첨가제 및 이를 포함하는비수전해액 리튬이온 2차 전지
JP3934557B2 (ja) 2001-05-22 2007-06-20 エルジー・ケム・リミテッド 安全性を向上させる非水電解液添加剤及びこれを含むリチウムイオン２次電池
KR100385357B1 (ko) 2001-06-01 2003-05-27 삼성에스디아이 주식회사 리튬-황 전지
ATE509356T1 (de) 2001-06-29 2011-05-15 Fuji Heavy Ind Ltd Kondensator mit organischem elektrolyt
WO2003012908A2 (en) 2001-07-27 2003-02-13 Massachusetts Institute Of Technology Battery structures, self-organizing structures and related methods
EP1451915A4 (en) 2001-10-03 2004-12-22 Trojan Battery Co System and method for battery charging
US7241535B2 (en) 2001-10-15 2007-07-10 Samsung Sdi Co., Ltd. Electrolyte for lithium-sulfur batteries and lithium-sulfur batteries comprising the same
JP3866191B2 (ja) 2001-12-11 2007-01-10 日立マクセル株式会社 非水電解液およびそれを用いた非水電解液電池
KR100466924B1 (ko) 2001-12-28 2005-01-24 한국과학기술원 액적화학증착법을 이용한 초박막형 리튬이온 2차전지의제조방법
US6893762B2 (en) 2002-01-16 2005-05-17 Alberta Research Council, Inc. Metal-supported tubular micro-fuel cell
KR100440939B1 (ko) * 2002-02-16 2004-07-21 삼성에스디아이 주식회사 고분자 전해질 및 이를 채용한 리튬 전지
TWI263235B (en) 2002-04-02 2006-10-01 Nippon Catalytic Chem Ind Material for electrolytic solutions and use thereof
CA2384215A1 (en) 2002-04-30 2003-10-30 Richard Laliberte Electrochemical bundle and method for making same
DE10219423A1 (de) 2002-05-02 2003-11-20 Varta Microbattery Gmbh Verfahren zur Herstellung eines galvanischen Elements
KR100454030B1 (ko) 2002-08-07 2004-10-20 삼성에스디아이 주식회사 리튬-황 전지용 양극, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는리튬-황 전지
DE10238943B4 (de) 2002-08-24 2013-01-03 Evonik Degussa Gmbh Separator-Elektroden-Einheit für Lithium-Ionen-Batterien, Verfahren zu deren Herstellung und Verwendung in Lithium-Batterien sowie eine Batterie, aufweisend die Separator-Elektroden-Einheit
KR100467456B1 (ko) 2002-09-10 2005-01-24 삼성에스디아이 주식회사 리튬-황 전지용 전해액 및 이를 포함하는 리튬-황 전지
KR100467453B1 (ko) 2002-09-12 2005-01-24 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지용 전해액 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
KR100449765B1 (ko) 2002-10-12 2004-09-22 삼성에스디아이 주식회사 리튬전지용 리튬메탈 애노드
KR100467436B1 (ko) 2002-10-18 2005-01-24 삼성에스디아이 주식회사 리튬-황 전지용 음극, 그의 제조 방법 및 그를 포함하는리튬-황 전지
KR100477969B1 (ko) 2002-10-25 2005-03-23 삼성에스디아이 주식회사 리튬 전지용 음극 및 이를 포함하는 리튬 전지
KR100485093B1 (ko) 2002-10-28 2005-04-22 삼성에스디아이 주식회사 리튬-황 전지용 양극 및 이를 포함하는 리튬-황 전지
KR100477751B1 (ko) 2002-11-16 2005-03-21 삼성에스디아이 주식회사 비수계 전해액 및 이를 채용한 리튬 전지
KR100875112B1 (ko) 2002-11-16 2008-12-22 삼성에스디아이 주식회사 비수계 전해액 및 이를 채용한 리튬 전지
KR100472513B1 (ko) 2002-11-16 2005-03-11 삼성에스디아이 주식회사 리튬 설퍼 전지용 유기 전해액 및 이를 채용한 리튬 설퍼전지
KR100471971B1 (ko) * 2002-11-26 2005-03-10 삼성에스디아이 주식회사 리튬 설퍼 전지의 충전방법
JP2004179160A (ja) 2002-11-26 2004-06-24 Samsung Sdi Co Ltd リチウム−硫黄電池用正極
US7108942B1 (en) 2003-03-27 2006-09-19 Wilson Greatbatch Technologies, Inc. Efficient electrode assembly design for cells with alkali metal anodes
CA2523462C (en) 2003-04-22 2013-09-24 Benedetto Anthony Iacovelli Fuel cell, components and systems
JP4055642B2 (ja) 2003-05-01 2008-03-05 日産自動車株式会社 高速充放電用電極および電池
US7245107B2 (en) 2003-05-09 2007-07-17 Enerdel, Inc. System and method for battery charge control based on a cycle life parameter
JP4494731B2 (ja) 2003-06-13 2010-06-30 三菱重工業株式会社 二次電池、二次電池の製造方法
KR100573109B1 (ko) 2003-06-17 2006-04-24 삼성에스디아이 주식회사 유기 전해액 및 이를 채용한 리튬 전지
JP2005071641A (ja) 2003-08-27 2005-03-17 Japan Storage Battery Co Ltd 非水電解質二次電池およびその製造方法
KR100502357B1 (ko) * 2003-08-29 2005-07-20 삼성에스디아이 주식회사 고분자 필름을 구비한 양극 및 이를 채용한 리튬-설퍼 전지
US7335440B2 (en) 2003-09-12 2008-02-26 Medtronic, Inc. Lithium-limited anode subassembly with solid anode current collector and spacer
KR100550981B1 (ko) * 2003-09-24 2006-02-13 삼성에스디아이 주식회사 리튬 설퍼 전지의 충전 방법
JP2005108724A (ja) 2003-09-30 2005-04-21 Sanyo Electric Co Ltd 非水電解質二次電池
JP2005166536A (ja) 2003-12-04 2005-06-23 Sanyo Electric Co Ltd 非水電解質二次電池
US7646171B2 (en) * 2004-01-06 2010-01-12 Sion Power Corporation Methods of charging lithium sulfur cells
US7019494B2 (en) 2004-01-06 2006-03-28 Moltech Corporation Methods of charging lithium sulfur cells
US8828610B2 (en) * 2004-01-06 2014-09-09 Sion Power Corporation Electrolytes for lithium sulfur cells
US7354680B2 (en) 2004-01-06 2008-04-08 Sion Power Corporation Electrolytes for lithium sulfur cells
JP4399779B2 (ja) 2004-02-25 2010-01-20 株式会社豊田中央研究所 電解質粒子、正極、負極及びリチウム二次電池
US8334079B2 (en) 2004-04-30 2012-12-18 NanoCell Systems, Inc. Metastable ceramic fuel cell and method of making the same
US20060024579A1 (en) 2004-07-27 2006-02-02 Vladimir Kolosnitsyn Battery electrode structure and method for manufacture thereof
JP4594039B2 (ja) 2004-11-09 2010-12-08 本城金属株式会社 積層フィルム被覆リチウム箔
US20060105233A1 (en) 2004-11-18 2006-05-18 Hiroyuki Morita Battery
JP5466364B2 (ja) 2004-12-02 2014-04-09 オクシス・エナジー・リミテッド リチウム・硫黄電池用電解質及びこれを使用するリチウム・硫黄電池
WO2006077380A2 (en) 2005-01-18 2006-07-27 Oxis Energy Limited Improvements relating to electrolyte compositions for batteries using sulphur or sulphur compounds
KR100813240B1 (ko) 2005-02-18 2008-03-13 삼성에스디아이 주식회사 유기 전해액 및 이를 채용한 리튬 전지
WO2006100464A2 (en) 2005-03-22 2006-09-28 Oxis Energy Limited Lithium sulphide battery and method of producing the same
KR101161721B1 (ko) 2005-03-31 2012-07-03 후지 주코교 카부시키카이샤 리튬 이온 커패시터
US7688075B2 (en) * 2005-04-20 2010-03-30 Sion Power Corporation Lithium sulfur rechargeable battery fuel gauge systems and methods
KR100803191B1 (ko) 2005-06-24 2008-02-14 삼성에스디아이 주식회사 유기 전해액 및 이를 채용한 리튬 전지
CN100356627C (zh) * 2005-09-23 2007-12-19 周明明 一种高电压限时充电方法
GB2430542B (en) 2005-09-26 2008-03-26 Oxis Energy Ltd Lithium-sulphur battery with high specific energy
WO2007034243A1 (en) 2005-09-26 2007-03-29 Oxis Energy Limited Lithium-sulphur battery with high specific energy
JP4842633B2 (ja) 2005-12-22 2011-12-21 富士重工業株式会社 電池又はキャパシタ用リチウム金属箔の製造方法
KR100907623B1 (ko) 2006-05-15 2009-07-15 주식회사 엘지화학 신규한 적층 구조의 이차전지용 전극조립체
GB2438890B (en) 2006-06-05 2011-01-12 Oxis Energy Ltd Lithium secondary battery for operation over a wide range of temperatures
JP4898308B2 (ja) 2006-06-07 2012-03-14 パナソニック株式会社 充電回路、充電システム、及び充電方法
KR100888284B1 (ko) 2006-07-24 2009-03-10 주식회사 엘지화학 탭-리드 결합부의 전극간 저항차를 최소화한 전극조립체 및이를 포함하고 있는 전기화학 셀
GB0615870D0 (en) 2006-08-10 2006-09-20 Oxis Energy Ltd An electrolyte for batteries with a metal lithium electrode
JP5114036B2 (ja) 2006-09-08 2013-01-09 Ｎｅｃエナジーデバイス株式会社 積層型電池の製造方法
JP4337875B2 (ja) 2006-12-29 2009-09-30 ソニー株式会社 正極合剤、ならびに非水電解質二次電池およびその製造方法
KR101342509B1 (ko) 2007-02-26 2013-12-17 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지
US8734986B2 (en) 2007-07-11 2014-05-27 Nissan Motor Co., Ltd. Laminate type battery
JP5111991B2 (ja) 2007-09-28 2013-01-09 株式会社東芝 電池
KR101386165B1 (ko) 2007-10-26 2014-04-17 삼성에스디아이 주식회사 실란계 화합물을 채용한 유기전해액 및 리튬 전지
JP2009187674A (ja) 2008-02-01 2009-08-20 Fdk Corp 積層状態にあるシート状電極とタブとを超音波により溶接する方法
JP4561859B2 (ja) * 2008-04-01 2010-10-13 トヨタ自動車株式会社 二次電池システム
GB0808059D0 (en) 2008-05-02 2008-06-11 Oxis Energy Ltd Rechargeable battery with negative lithium electrode
FR2933814B1 (fr) 2008-07-11 2011-03-25 Commissariat Energie Atomique Electrolytes liquides ioniques comprenant un surfactant et dispositifs electrochimiques tels que des accumulateurs les comprenant
US8330420B2 (en) * 2009-04-10 2012-12-11 The Regents Of The University Of Michigan Dynamically reconfigurable framework for a large-scale battery system
JP5412937B2 (ja) 2009-04-27 2014-02-12 ソニー株式会社 非水電解質組成物及び非水電解質二次電池
JP5362436B2 (ja) 2009-05-08 2013-12-11 パナソニック株式会社 リチウム電池
WO2011031297A2 (en) 2009-08-28 2011-03-17 Sion Power Corporation Electrochemical cells comprising porous structures comprising sulfur
MX2012002732A (es) 2009-09-03 2012-10-09 Molecular Nanosystems Inc Metodos y sistemas para producir electrodos que tienen al menos un grandiente funcional en los mismos y los dispositivos resultantes de los mismos.
KR20110024707A (ko) 2009-09-03 2011-03-09 주식회사 엘지화학 리튬 이차 전지의 충전 방법
JP5487895B2 (ja) 2009-11-17 2014-05-14 トヨタ自動車株式会社 集電体及びその製造方法
JP5481178B2 (ja) 2009-12-08 2014-04-23 日立ビークルエナジー株式会社 組電池および単電池
US20120315553A1 (en) 2010-02-22 2012-12-13 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Non-aqueous liquid electrolyte secondary battery and non-aqueous liquid electrolyte for non-aqueous liquid electrolyte secondary battery
JP2011192574A (ja) 2010-03-16 2011-09-29 Panasonic Corp リチウム一次電池
JP4995297B2 (ja) 2010-03-26 2012-08-08 三菱重工業株式会社 電池、及びこの電池の製造に用いられる超音波溶接システム
JP2012069412A (ja) * 2010-09-24 2012-04-05 Daihatsu Motor Co Ltd 二次電池
JP5583781B2 (ja) 2010-10-15 2014-09-03 三洋電機株式会社 電力管理システム
US8421406B2 (en) 2010-11-25 2013-04-16 Panasonic Corporation Charge control circuit, battery-operated device, charging apparatus and charging method
JP5142415B2 (ja) * 2011-01-18 2013-02-13 株式会社豊田自動織機 リチウムイオン二次電池用正極およびリチウムイオン二次電池
US20140009117A1 (en) 2011-03-30 2014-01-09 Sanyo Electric Co., Ltd. Electrical storage system and mobile body
DE102011052156A1 (de) 2011-07-26 2013-01-31 Jacobs University Bremen Ggmbh Lithium-2-methoxy-1,1,2,2-tetrafluor-ethansulfonat und dessen Verwendung als Leitsalz in Lithium-basierten Energiespeichern
JP2013042598A (ja) 2011-08-16 2013-02-28 Sanyo Electric Co Ltd 充放電制御装置
JP5263557B2 (ja) * 2011-09-05 2013-08-14 株式会社豊田自動織機 非水電解質二次電池用正極の製造方法、非水電解質二次電池用正極ならびに非水電解質二次電池
TWI431835B (zh) * 2011-09-08 2014-03-21 亞旭電子科技（江蘇）有限公司 電池充放電管理系統及方法
DE102011054119A1 (de) 2011-09-30 2013-04-04 Westfälische Wilhelms Universität Münster Elektrochemische Zelle
CN103427125B (zh) 2012-05-15 2016-04-13 清华大学 硫基聚合物锂离子电池的循环方法
US9620768B2 (en) 2012-05-22 2017-04-11 Sanyo Electric Co., Ltd. Negative electrode for lithium secondary batteries, lithium secondary battery, and method for producing the negative electrode for lithium secondary batteries
FR2991104B1 (fr) 2012-05-23 2014-11-21 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede et dispositif pour la desulfatation d'une batterie
US9023518B2 (en) * 2012-09-14 2015-05-05 Eaglepicher Technologies, Llc Lithium—sulfur battery with performance enhanced additives
US9590248B2 (en) 2013-03-12 2017-03-07 Uchicago Argonne, Llc Porous graphene nanocages for battery applications
US9882243B2 (en) * 2013-09-26 2018-01-30 Eaglepicher Technologies, Llc Lithium-sulfur battery and methods of reducing insoluble solid lithium-polysulfide depositions
US9864012B2 (en) * 2014-02-20 2018-01-09 NOHMs Technologies, Inc. Charge control and termination of lithium sulfur cells and fuel gauging systems and methods

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006050117A2 (en) * 2004-10-29 2006-05-11 Medtronic, Inc. Method of charging lithium-ion battery
RU2321104C2 (ru) * 2004-12-02 2008-03-27 Оксис Энерджи Лимитед Электролит для литий-серных аккумуляторов и литий-серные аккумуляторы, в которых используется этот электролит
WO2008050151A1 (en) * 2006-10-25 2008-05-02 Oxis Energy Limited A lithium-sulphur battery with a high specific energy and a method of operating same
EP2339674A1 (en) * 2009-12-23 2011-06-29 Robert Bosch GmbH Lithium-sulphur cell and method for manufacturing
WO2011147924A1 (en) * 2010-05-28 2011-12-01 Basf Se Use of expanded graphite in lithium/sulphur batteries
EP2430686A1 (en) * 2010-06-07 2012-03-21 Nexeon Limited An additive for lithium ion rechargeable battery cells

Also Published As

Publication number Publication date
GB2504228B (en) 2014-06-11
CN105190961B (zh) 2018-01-12
EP2784851B1 (en) 2015-08-19
GB2504228A (en) 2014-01-22
US20160006082A1 (en) 2016-01-07
JP6442790B2 (ja) 2018-12-26
CA2903942C (en) 2023-07-11
TW201503463A (zh) 2015-01-16
RU2015145465A (ru) 2017-04-27
PL2784851T3 (pl) 2015-12-31
CN105190961A (zh) 2015-12-23
JP2019071777A (ja) 2019-05-09
JP2016519919A (ja) 2016-07-07
KR102157868B1 (ko) 2020-09-18
CA3077190A1 (en) 2014-10-02
KR20150137068A (ko) 2015-12-08
CA2903942A1 (en) 2014-10-02
ES2546609T3 (es) 2015-09-25
KR20190029782A (ko) 2019-03-20
HK1188034A1 (en) 2014-04-17
GB2504228A8 (en) 2014-01-29
GB201318214D0 (en) 2013-11-27
US10038223B2 (en) 2018-07-31
TWI634691B (zh) 2018-09-01
WO2014155068A1 (en) 2014-10-02
EP2784851A1 (en) 2014-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2641667C2 (ru) Способ циклирования литий-серного элемента
RU2649893C2 (ru) Способ зарядки литий-серного элемента
RU2649895C2 (ru) Способ зарядки литий-серного элемента
HK1197849A (en) A method of charging a lithium-sulphur cell