[发明专利]可再充电锂电池用电解质溶液和包括其的可再充电锂电池

说明书

技术领域

实施方式涉及用于可再充电锂电池的电解质溶液和包括其的可再充电锂电池。

背景技术

可再充电锂电池作为小型便携式电子设备的电源近来已经引起了注意。可再充电锂电池可使用有机电解质溶液并且可具有大于使用碱性水溶液的常规电池的放电电压的两倍的放电电压，并因此具有高的能量密度。

可再充电锂电池可通过将电解质注入到电池单元中形成，所述电池单元包括含有可嵌入和脱嵌锂的正极活性材料的正极，并且包括含有可嵌入和脱嵌锂的负极活性材料的负极。

发明内容

实施方式的一个特征是提供用于可再充电锂电池的电解质溶液，该可再充电锂电池在充电状态和放电状态两者下都具有优异的在高温下的储存特性而不使电池特性例如容量和室温循环寿命恶化。

实施方式的另一特征是提供包括所述电解质溶液的可再充电锂电池。

以上和其它特征和优点的至少一个可通过提供用于可再充电锂电池的电解质溶液实现，其包含锂盐、非水有机溶剂和添加剂，该添加剂包括氟代碳酸乙烯酯、含有乙烯基的碳酸酯、取代或未取代的环状硫酸酯或取代或未取代的环状磺酸酯、和由下列化学式1表示的基于腈的化合物：

[化学式1]

N≡C-R-C≡N

其中，在化学式1中，R可为取代或未取代的C1～C20亚烷基。

所述含有乙烯基的碳酸酯可包括碳酸亚乙烯酯、乙烯基碳酸乙烯酯、或其组合。

所述环状硫酸酯可包括1，3-丙二醇环状硫酸酯。

所述环状磺酸酯可包括1，3-丙磺酸内酯、1，3-丙烯磺酸内酯、或其组合。

所述基于腈的化合物可包括丁二腈、戊二腈、己二腈、庚二腈、辛二腈、或其组合。

可以约1～约7重量％的量包含所述氟代碳酸乙烯酯，基于所述电解质溶液的总重量。

可以约0.1～约3重量％的量包含所述含有乙烯基的碳酸酯，基于所述电解质溶液的总重量。

可以约0.1～约10重量％的量包含所述环状硫酸酯或环状磺酸酯，基于所述电解质溶液的总重量。

可以约0.1～约10重量％的量包含所述基于腈的化合物，基于所述电解质溶液的总重量。

以上和其它特征和优点的至少一个还可通过提供可再充电锂电池实现，其包括正极、负极和电解质溶液，所述电解质溶液包含锂盐、非水有机溶剂和添加剂，所述添加剂包括氟代碳酸乙烯酯、含有乙烯基的碳酸酯、取代或未取代的环状硫酸酯或取代或未取代的环状磺酸酯、和由下列化学式1表示的基于腈的化合物：

[化学式1]

N≡C-R-C≡N

其中，在化学式1中，R可为取代或未取代的C1～C20亚烷基。

所述含有乙烯基的碳酸酯可包括碳酸亚乙烯酯、乙烯基碳酸乙烯酯、或其组合。

所述环状硫酸酯可包括1，3-丙二醇环状硫酸酯。

所述环状磺酸酯可包括1，3-丙磺酸内酯、1，3-丙烯磺酸内酯、或其组合。

所述基于腈的化合物可包括丁二腈、戊二腈、己二腈、庚二腈、辛二腈、或其组合。

可以约1～约7重量％的量包含所述氟代碳酸乙烯酯，基于所述电解质溶液的总重量。

可以约0.1～约3重量％的量包含所述含有乙烯基的碳酸酯，基于所述电解质溶液的总重量。

可以约0.1～约10重量％的量包含所述环状硫酸酯或环状磺酸酯，基于所述电解质溶液的总重量。

可以约0.1～约10重量％的量包含所述基于腈的化合物，基于所述电解质溶液的总重量。

附图说明

通过参考附图详细描述示例性实施方式，以上和其它特征和优点将对本领域技术人员变得更加明晰，其中：

图1说明根据实施方式的可再充电锂电池的示意图。

图2说明显示根据实施例1～3和对比例5的可再充电锂电池单元的循环寿命的图。

图3说明显示根据实施例1、14和15的可再充电锂电池单元的循环寿命的图。

图4说明显示根据实施例1和5～7的可再充电锂电池单元的循环寿命的图。

图5说明显示根据实施例1和12的可再充电锂电池单元的循环寿命的图。

具体实施方式

将2010年3月16日在韩国知识产权局提交且题为“Electrolyte SolutionFor Rechargeable Lithium Battery，and Rechargeable Lithium Battery includingthe Same”的韩国专利申请No.10-2010-0023507全部引入本文作为参考。