[发明专利]锂二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种锂二次电池，更具体地，涉及一种锂二次电池，其包含用于除去增加的内压的安全出口和具有特定成分的非水电解液。

本申请要求于2012年5月31日在大韩民国提交的第10-2012-0058840号韩国专利申请的优先权，其公开内容通过参引的方式纳入本文中。

本申请还要求于2013年5月31日在大韩民国提交的第10-2013-0062704号韩国专利申请的优先权，其公开内容通过参引的方式纳入本文中。

背景技术

近年来，人们对于能量储存技术的兴趣越来越高。随着能量存储技术的应用领域已拓展到例如移动电话、便携摄像机、笔记本PC甚至电动汽车这些设备中，对于用作这些设备能量源的高能量密度电池的需求持续增长。因此，人们正积极进行对最能充分满足这种需求的锂二次电池的研究。

如本领域所公知的，常规锂二次电池具有可嵌入或脱嵌锂离子且由基于碳的材料制造的阳极以及由含锂氧化物制造的阴极，作为所述阳极和阴极之间的桥以防止在所述阳极和阴极之间电接触的隔膜，以及非水电解液。

另外，在这样的电池以方形的形式制造的情况中，还具有安全出口，该安全出口排出在电池异常操作(例如过度充电)期间由非水电解质的分解产生的大量气体，从而防止了额外的爆炸和/或着火。

如图1至3所示，在一些方形二次电池的电池盒的侧面包含安全出口，该安全出口具有关闭或部分开启的凹槽。

在图1中，安全出口10以相当于盒的长方形侧面形状的大轮廓形成于方形二次电池盒20的外表面，并且具有沿着所述轮廓形成的凹槽30，即闭合凹槽。相反，如在图2和3分别示出的安全出口12和14，它们在电池盒侧面的角上以小轮廓形成，并且它们各自具有部分开启的凹槽30。

如果由于过度充电而在电池内部产生过量气体，则凹槽30通过电池内压被切断而形成出口孔(出口孔开启)，内部气体从该出口孔排出以防止电池爆炸或着火。

然而，安全出口不应过度灵敏而在不存在爆炸和/或着火的危险时也被开启，这是因为在电池中产生的气体是易燃且有害的，因此可诱发环境问题。

因此，需要开发一种锂二次电池，其具有能够在电池由于过度充电等导致操作异常时，减少气体生成的非水电解液及能够适当操作的安全出口。

发明内容

技术问题

本发明旨在解决上述问题，因此本发明的目的是提供一种具有非水电解液的锂二次电池，其即使在过度充电时亦可抑制电解液的分解，并且抑制安全出口的操作以避免电池的爆炸或着火。

技术方案

为了实现上述目的，本发明的一个方面提供了一种锂二次电池，其包括：可嵌入或脱嵌锂离子的阳极、阴极；含有锂盐和有机溶剂的非水电解液；以及用于除去增加的内压的安全出口，

其中所述安全出口的出口孔的开启压力在3.5至15kgf/cm²范围内；

所述非水电解液还含有作为添加剂的卤素取代的或未取代的甲苯和卤素取代的或未取代的二甲苯的混合物，

在所述非水电解液中，卤素取代的或未取代的甲苯和卤素取代的或未取代的二甲苯的混合物所具有的混合比为卤素取代的或未取代的甲苯与卤素取代的或未取代的二甲苯＝1:0.1至1:0.5的重量比。

在本发明的锂二次电池中，所述卤素取代的甲苯可以为甲苯的苯环或甲基基团中具有至少一个选自F和Cl的取代基的化合物，并且所述卤素取代的二甲苯可以为二甲苯的苯环或甲基基团中具有至少一个选自F和Cl的取代基的化合物。

发明效果

本发明的锂二次电池使用含有基于甲苯和/或基于二甲苯添加剂的非水电解液以使得在高温下气体生成少，从而防止电池内压上升，并且在过充电时的电池安全性和抑制安全出口的出口孔开启的方面具有优异效果。

附图说明

图1至3为示出了用于常规二次电池的安全出口形状的示意性的模式图。

具体实施方式

下文中，将详细描述本发明。在描述之前，应理解的是，在说明书和所附的权利要求书中使用的术语不应理解为限制于通用的和字典里的含义，而应在允许本发明人为了最佳阐述的方式合理地定义术语的原则基础上，基于对应于本发明的技术构思的含义和概念进行解释。