【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種具有高能量密度和改善的高溫安全性的鋰二次電池。本申請基于2023年6月22日提交的韓國專利申請10-2023-0080465并要求其優先權，其公開內容通過引用整體并入本文。
技術介紹
1、近來，二次電池已經廣泛應用于諸如便攜式電子設備等小型設備以及諸如混合動力車輛或電動車輛中的電池包或電力存儲設備等大中型設備。
2、這些二次電池的制造方法是：將含有電極活性材料的組合物以適當的厚度和長度涂覆在集流體上，然后干燥組合物；或者將電極活性材料本身制成膜以制造包括正極和負極的電極，并將這些電極與位于它們之間的絕緣隔膜卷繞或層疊以提供電極組件。然后將電極組件置于罐或類似的容器中，填充電解質，從而制造出二次電池。
3、為了將二次電池應用于大中型設備，要求二次電池具有高能量密度，因此，通過將鎳(ni)含量超過60％的層狀鋰鎳金屬氧化物(例如liniacobmnco2，0.6<a≤0.9，a+b+c＝1，此處稱為“ncm基化合物”)用作正極活性材料，已實現了二次電池的高容量。
4、[現有技術文獻]
5、[專利文獻]
6、韓國專利申請公開10-2018-0116564號
7、韓國專利公開10-2144056號
技術實現思路
1、[技術問題]
2、本專利技術旨在提供一種鋰二次電池，該電池通過在正極中添加入鎳(ni)含量相對較高的ncm基正極活性材料而具有改善的能量密度，并且通過改善ncm基活性材料
3、[技術方案]
4、根據本專利技術的一個實施方式，電池(例如鋰二次電池)包含：
5、電極組件，其包含正極、負極和設置在正極與負極之間的隔膜；以及
6、浸漬電極組件的電解質組合物，
7、其中，正極具有設置在正極集流體的至少一面上的正極活性層，所述正極活性層含有式1表示的鋰金屬氧化物作為活性正極材料；
8、其中，所述電解質組合物包含鋰鹽和非水有機溶劑，基于所述非水有機溶劑的總重量，所述非水有機溶劑包含60重量％以上的式2表示的環狀酯類溶劑；
9、其中，當對含有1:1的重量比的100％充電狀態下的所述正極活性材料和所述電解質組合物的混合物進行熱流測量時，在200℃至300℃的溫度范圍內測得的熱流為6.0w/g以下：
10、[式1]
11、lix[niycozmnwm1v]o2
12、[式2]
13、
14、在式1和式2中，m1是選自由以下組成的組中的一種或多種元素：w、cu、fe、v、cr、ti、zr、zn、al、in、ta、y、la、sr、ga、sc、gd、sm、ca、ce、nb、mg、b和mo，
15、x、y、z、w和v分別滿足0.9≤x≤1.30，0.6≤y<1，0<z≤0.2，0<w≤0.2和0≤v≤0.1，條件是y+z+w+v＝1，
16、表示單鍵或雙鍵，
17、x是氫、氟或乙烯基；以及
18、p為1至5的整數。
19、在這種情況下，正極活性材料可包括lini0.95co0.03mn0.02o2、lini0.9co0.6mn0.4o2、lini0.9co0.05mn0.05o2、lini0.85co0.1mn0.05o2、lini0.85co0.05mn0.1o2、lini0.8co0.1mn0.1o2、lini0.75co0.2mn0.15o2、lini0.7co0.2mn0.1o2、lini0.7co0.15mn0.15o2、lini0.7co0.1mn0.2o2、lini0.6co0.2mn0.2o2、lini0.6co0.2mn0.1al0.1o2、lini0.6co0.2mn0.15al0.05o2和lini0.7co0.1mn0.1al0.1o2中的至少一種。
20、此外，式2表示的環狀酯類溶劑可以包含二氫呋喃酮、乙烯基二氫呋喃酮、氟代二氫呋喃酮、呋喃酮、四氫吡喃酮、甲基二氫呋喃酮、丙基四氫呋喃酮和氧雜環庚酮(oxepanone)中的一種或多種。
21、此外，鋰鹽可含有li+作為陽離子，以及選自bf4-、b10cl10-、clo4-、alo4-、alcl4-、pf6-、sbf6-、asf6-、bf2c2o4-、b(c2o4)2-、pf4c2o4-、pf2c4o8-、(cf3)2pf4-、(cf3)3pf3-、(cf3)4pf2-、(cf3)5pf-、(cf3)6p-、(c2o4)2pf2-、cf3so3-、c4f9so3-、cf3cf2so3-、(cf3so2)2n-、(fso2)2n-、cf3cf2(cf3)2co-、(cf3so2)2ch-、(sf5)3c-、(cf3so2)3c-、cf3(cf2)7so3-、cf3co2-、ch3co2-、scn-、(cf3cf2so2)2n-和((c(cn))2nc(cf3))n-中的至少一種陰離子。
22、在一個實例中，鋰鹽可含有li+作為陽離子，以及選自bf2c2o4-、b(c2o4)2-、(cf3so2)2n-、(fso2)2n-、(cf3cf2so2)2n-和((c(cn))2nc(cf3)n-中的陰離子。
23、在其他實例中，鋰鹽可含有li+作為陽離子，以及選自bf4-、b10cl10-、clo4-、alo4-、alcl4-、pf6-、sbf6-、asf6-、pf4c2o4-、pf2c4o8-、(cf3)2pf4-、(cf3)3pf3-、(cf3)4pf2-、(cf3)5pf-、(cf3)6p-、(c2o4)2pf2-、cf3so3-、c4f9so3-、cf3cf2so3-、cf3cf2(cf3)2co-、(cf3so2)2ch-、(sf5)3c-、(cf3so2)3c-、cf3(cf2)7so3-、cf3co2-、ch3co2-和scn-中的至少兩種陰離子。
24、此外，非水有機溶劑還包括選自氟化醚類溶劑、氟化環狀碳酸酯類溶劑、鏈狀碳酸酯類溶劑、磷酸鹽/酯類溶劑和砜類溶劑的至少一種助溶劑。
25、此外，電解質組合物還可進一步含有式3表示的電解質添加劑：
26、[式3]
27、
28、其中，r1表示
29、r1’和r1”獨立地表示氫或甲基，
30、r2包括以下的至少一種：具有6至20個碳原子的亞芳基；具有6至20個碳原子的芳基氧基；具有5至10個碳原子和n、s和o中的至少一個雜原子的雜亞芳基；具有5至10個碳原子和n、s和o中的至少一個雜原子的雜芳基氧基；具有1至10個碳原子的烷基；具有1至10個碳原子的烷基氧基；具有5至10個碳原子的環烷基；和
31、r3表示氟基、具有1至10個碳原子的烷基、具有1至10個碳原子的烷基氧基或
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【技術保護點】
1.一種二次電池，其包含：
2.如權利要求1所述的二次電池，其中，所述正極活性材料包括LiNi0.95Co0.03Mn0.02O2、LiNi0.9Co0.6Mn0.4O2、LiNi0.9Co0.05Mn0.05O2、LiNi0.85Co0.1Mn0.05O2、LiNi0.85Co0.05Mn0.1O2、LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2、LiNi0.75Co0.2Mn0.15O2、LiNi0.7Co0.2Mn0.1O2、LiNi0.7Co0.15Mn0.15O2、LiNi0.7Co0.1Mn0.2O2、LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2、LiNi0.6Co0.2Mn0.1Al0.1O2、LiNi0.6Co0.2Mn0.15Al0.05O2和LiNi0.7Co0.1Mn0.1Al0.1O2中的至少一種。
3.如權利要求1所述的二次電池，其中，式2表示的環狀酯類溶劑含有二氫呋喃酮、乙烯基二氫呋喃酮、氟代二氫呋喃酮、呋喃酮、四氫吡喃酮、甲基二氫呋喃酮、丙基四氫呋喃酮和氧雜環庚酮中的一種或多種。
4.如權利要求1所述的二次電池，其中，所述鋰鹽含
5.如權利要求1所述的二次電池，其中，所述鋰鹽含有Li+作為陽離子，并含有選自BF2C2O4-、B(C2O4)2-、(CF3SO2)2N-、(FSO2)2N-、(CF3CF2SO2)2N-和((C(CN))2NC(CF3))N-中的陰離子。
6.如權利要求1所述的二次電池，其中，所述鋰鹽含有Li+作為陽離子，并含有選自BF4-、B10Cl10-、ClO4-、AlO4-、AlCl4-、PF6-、SbF6-、AsF6-、PF4C2O4-、PF2C4O8-、(CF3)2PF4-、(CF3)3PF3-、(CF3)4PF2-、(CF3)5PF-、(CF3)6P-、(C2O4)2PF2-,CF3SO3-、C4F9SO3-、CF3CF2SO3-、CF3CF2(CF3)2CO-、(CF3SO2)2CH-、(SF5)3C-、(CF3SO2)3C-、CF3(CF2)7SO3-、CF3CO2-、CH3CO2-和SCN-中的至少兩種陰離子。
7.如權利要求1所述的二次電池，其中，
8.如權利要求1所述的二次電池，其中，所述電解質組合物還包含式3表示的電解質添加劑：
9.如權利要求8所述的二次電池，其中，式3表示的電解質添加劑含有以下結構式1至17表示化合物中的一種或多種：
10.如權利要求8所述的二次電池，其中，基于所述電解質組合物的總重量，所述電解質添加劑的含量為5重量％以下。
11.如權利要求1所述的二次電池，其中，所述負極具有設置在負極集流體的至少一面上的負極活性層，所述負極活性層包含碳基負極活性材料和硅基負極活性材料，以及
12.如權利要求11所述的二次電池，其中，所述硅基負極活性材料包含硅(Si)、碳化硅(SiC)、硅氧化物SiOq中的至少一種，其中0.8≤q≤2.5。
13.如權利要求11所述的二次電池，其中，基于所述負極活性材料的總重量，所述硅基負極活性材料的含量為0.1重量％至30重量％。
14.一種制備二次電池的方法，所述方法包括：
...【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】
1.一種二次電池，其包含：
2.如權利要求1所述的二次電池，其中，所述正極活性材料包括lini0.95co0.03mn0.02o2、lini0.9co0.6mn0.4o2、lini0.9co0.05mn0.05o2、lini0.85co0.1mn0.05o2、lini0.85co0.05mn0.1o2、lini0.8co0.1mn0.1o2、lini0.75co0.2mn0.15o2、lini0.7co0.2mn0.1o2、lini0.7co0.15mn0.15o2、lini0.7co0.1mn0.2o2、lini0.6co0.2mn0.2o2、lini0.6co0.2mn0.1al0.1o2、lini0.6co0.2mn0.15al0.05o2和lini0.7co0.1mn0.1al0.1o2中的至少一種。
3.如權利要求1所述的二次電池，其中，式2表示的環狀酯類溶劑含有二氫呋喃酮、乙烯基二氫呋喃酮、氟代二氫呋喃酮、呋喃酮、四氫吡喃酮、甲基二氫呋喃酮、丙基四氫呋喃酮和氧雜環庚酮中的一種或多種。
4.如權利要求1所述的二次電池，其中，所述鋰鹽含有li+作為陽離子，并含有選自bf4-、b10cl10-、clo4-、alo4-、alcl4-、pf6-、sbf6-、asf6-、bf2c2o4-、b(c2o4)2-、pf4c2o4-、pf2c4o8-、(cf3)2pf4-、(cf3)3pf3-、(cf3)4pf2-、(cf3)5pf-、(cf3)6p-、(c2o4)2pf2-,cf3so3-、c4f9so3-、cf3cf2so3-、(cf3so2)2n-、(fso2)2n-、cf3cf2(cf3)2co-、(cf3so2)2ch-、(sf5)3c-、(cf3so2)3c-、cf3(cf2)7so3-、cf3co2-、ch3co2-、scn-、(cf3cf2so2)2n-和((c(cn))2nc(cf3))n-中的至少一種陰離子。
5.如權利要求1所述的二次電池，...
【專利技術屬性】
技術研發人員：鄭裕暻，李哲行，安慶昊，韓俊赫，吳永豪，高潤錫，任泰泳，
申請(專利權)人：株式會社LG新能源，
類型：發明
國別省市：
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