HU228326B1 - Nonaqueous electrolytic solution and lithium secondary batteries - Google Patents
Nonaqueous electrolytic solution and lithium secondary batteries Download PDFInfo
- Publication number
- HU228326B1 HU228326B1 HU0303850A HUP0303850A HU228326B1 HU 228326 B1 HU228326 B1 HU 228326B1 HU 0303850 A HU0303850 A HU 0303850A HU P0303850 A HUP0303850 A HU P0303850A HU 228326 B1 HU228326 B1 HU 228326B1
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- electrolyte solution
- battery
- compound
- carbonate
- lithium
- Prior art date
Links
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 title claims description 55
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 title claims description 44
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 43
- -1 alkylbenzene compound Chemical group 0.000 claims description 74
- ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N phenylbenzene Natural products C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 68
- IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N dimethyl carbonate Chemical compound COC(=O)OC IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 46
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical group O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 41
- 239000004305 biphenyl Substances 0.000 claims description 41
- 235000010290 biphenyl Nutrition 0.000 claims description 41
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 41
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 41
- 239000011255 nonaqueous electrolyte Substances 0.000 claims description 29
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 21
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 15
- YTZKOQUCBOVLHL-UHFFFAOYSA-N tert-butylbenzene Chemical compound CC(C)(C)C1=CC=CC=C1 YTZKOQUCBOVLHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000003125 aqueous solvent Substances 0.000 claims description 12
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 12
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 11
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 10
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims description 10
- QHTJSSMHBLGUHV-UHFFFAOYSA-N 2-methylbutan-2-ylbenzene Chemical compound CCC(C)(C)C1=CC=CC=C1 QHTJSSMHBLGUHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 claims description 9
- XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N Dimethoxyethane Chemical compound COCCOC XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 7
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 7
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 7
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 7
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 4-Butyrolactone Chemical compound O=C1CCCO1 YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- ZZLCFHIKESPLTH-UHFFFAOYSA-N 4-Methylbiphenyl Chemical group C1=CC(C)=CC=C1C1=CC=CC=C1 ZZLCFHIKESPLTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 6
- 229910000733 Li alloy Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000001989 lithium alloy Substances 0.000 claims description 5
- VAYTZRYEBVHVLE-UHFFFAOYSA-N 1,3-dioxol-2-one Chemical compound O=C1OC=CO1 VAYTZRYEBVHVLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- SRQOBNUBCLPPPH-UHFFFAOYSA-N 1-ethyl-4-phenylbenzene Chemical group C1=CC(CC)=CC=C1C1=CC=CC=C1 SRQOBNUBCLPPPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- CDOYZTOFTGTGBC-UHFFFAOYSA-N 1-tert-butyl-4-phenylbenzene Chemical group C1=CC(C(C)(C)C)=CC=C1C1=CC=CC=C1 CDOYZTOFTGTGBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- NIQCNGHVCWTJSM-UHFFFAOYSA-N Dimethyl phthalate Chemical compound COC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OC NIQCNGHVCWTJSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 3
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- XJKSTNDFUHDPQJ-UHFFFAOYSA-N 1,4-diphenylbenzene Chemical group C1=CC=CC=C1C1=CC=C(C=2C=CC=CC=2)C=C1 XJKSTNDFUHDPQJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 2
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 claims description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical group 0.000 claims description 2
- CHJKOAVUGHSNBP-UHFFFAOYSA-N octyl 2,2-dimethylpropanoate Chemical compound CCCCCCCCOC(=O)C(C)(C)C CHJKOAVUGHSNBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229930184652 p-Terphenyl Natural products 0.000 claims description 2
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- ZZXUZKXVROWEIF-UHFFFAOYSA-N 1,2-butylene carbonate Chemical compound CCC1COC(=O)O1 ZZXUZKXVROWEIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- LZDKZFUFMNSQCJ-UHFFFAOYSA-N 1,2-diethoxyethane Chemical compound CCOCCOCC LZDKZFUFMNSQCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- RJUFJBKOKNCXHH-UHFFFAOYSA-N Methyl propionate Chemical compound CCC(=O)OC RJUFJBKOKNCXHH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 229940017219 methyl propionate Drugs 0.000 claims 2
- GDXHBFHOEYVPED-UHFFFAOYSA-N 1-(2-butoxyethoxy)butane Chemical compound CCCCOCCOCCCC GDXHBFHOEYVPED-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- XJSGGBRZXRTZQN-MDZDMXLPSA-N 1-[(e)-2-butoxyethenoxy]butane Chemical compound CCCCO\C=C\OCCCC XJSGGBRZXRTZQN-MDZDMXLPSA-N 0.000 claims 1
- OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N Diethyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OCC OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 125000000118 dimethyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims 1
- JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N ethyl methyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OC JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 125000002347 octyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 claims 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 23
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 229910021383 artificial graphite Inorganic materials 0.000 description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 description 19
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 14
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 13
- DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N dibutyl phthalate Chemical compound CCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCCCC DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- RDOXTESZEPMUJZ-UHFFFAOYSA-N methyl phenyl ether Natural products COC1=CC=CC=C1 RDOXTESZEPMUJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 10
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 9
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 9
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 7
- 102100031416 Gastric triacylglycerol lipase Human genes 0.000 description 6
- 101000941284 Homo sapiens Gastric triacylglycerol lipase Proteins 0.000 description 6
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 6
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 6
- UZKWTJUDCOPSNM-UHFFFAOYSA-N methoxybenzene Substances CCCCOC=C UZKWTJUDCOPSNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910013872 LiPF Inorganic materials 0.000 description 4
- 101150058243 Lipf gene Proteins 0.000 description 4
- OCKPCBLVNKHBMX-UHFFFAOYSA-N butylbenzene Chemical compound CCCCC1=CC=CC=C1 OCKPCBLVNKHBMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 4
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 4
- WRWPPGUCZBJXKX-UHFFFAOYSA-N 1-fluoro-4-methylbenzene Chemical compound CC1=CC=C(F)C=C1 WRWPPGUCZBJXKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QUBJDMPBDURTJT-UHFFFAOYSA-N 3-chlorothiophene Chemical compound ClC=1C=CSC=1 QUBJDMPBDURTJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 3
- 125000005605 benzo group Chemical group 0.000 description 3
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 150000005676 cyclic carbonates Chemical class 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 3
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 3
- BQCIDUSAKPWEOX-UHFFFAOYSA-N 1,1-Difluoroethene Chemical compound FC(F)=C BQCIDUSAKPWEOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OIAQMFOKAXHPNH-UHFFFAOYSA-N 1,2-diphenylbenzene Chemical group C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 OIAQMFOKAXHPNH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YJTKZCDBKVTVBY-UHFFFAOYSA-N 1,3-Diphenylbenzene Chemical group C1=CC=CC=C1C1=CC=CC(C=2C=CC=CC=2)=C1 YJTKZCDBKVTVBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KNLFZJBLNQRLEL-UHFFFAOYSA-N 1,4-bis(2-methylbutan-2-yl)benzene Chemical compound CCC(C)(C)C1=CC=C(C(C)(C)CC)C=C1 KNLFZJBLNQRLEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DEZVNUYTOWZWHN-UHFFFAOYSA-N 1-fluoro-3-(2-methylbutan-2-yl)benzene Chemical compound CCC(C)(C)C1=CC=CC(F)=C1 DEZVNUYTOWZWHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HTICYVWLHLMMPF-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-4-(2-methylbutan-2-yl)benzene Chemical compound CCC(C)(C)C1=CC=C(C)C=C1 HTICYVWLHLMMPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MILSYCKGLDDVLM-UHFFFAOYSA-N 2-phenylpropan-2-ylbenzene Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(C)(C)C1=CC=CC=C1 MILSYCKGLDDVLM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 208000035404 Autolysis Diseases 0.000 description 2
- QZWXOKIWCLVMBY-UHFFFAOYSA-N C1(=CC=CC=C1)C1=CC=CC=C1.C(C)(C)(C)C1=CC=CC=C1 Chemical group C1(=CC=CC=C1)C1=CC=CC=C1.C(C)(C)(C)C1=CC=CC=C1 QZWXOKIWCLVMBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 2
- 206010057248 Cell death Diseases 0.000 description 2
- 229920002943 EPDM rubber Polymers 0.000 description 2
- 229910013733 LiCo Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 2
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 230000002538 fungal effect Effects 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 2
- 229910021382 natural graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 230000028043 self proteolysis Effects 0.000 description 2
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 2
- 125000004178 (C1-C4) alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- WHBCCYZKPFWPLU-UHFFFAOYSA-N 1,1-diphenylpropylbenzene Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(C=1C=CC=CC=1)(CC)C1=CC=CC=C1 WHBCCYZKPFWPLU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VMFPJVIZINYTRD-UHFFFAOYSA-N 1,3-bis(2-methylbutan-2-yl)benzene Chemical compound CCC(C)(C)C1=CC=CC(C(C)(C)CC)=C1 VMFPJVIZINYTRD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XOCAIRDNISGXOS-UHFFFAOYSA-N 1,3-dimethyl-5-(2-methylbutan-2-yl)benzene Chemical group CCC(C)(C)C1=CC(C)=CC(C)=C1 XOCAIRDNISGXOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XJSGGBRZXRTZQN-UHFFFAOYSA-N 1-(2-butoxyethenoxy)butane Chemical group CCCCOC=COCCCC XJSGGBRZXRTZQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YCXZAZLODXDXSZ-UHFFFAOYSA-N 1-bromo-4-(2-methylbutan-2-yl)benzene Chemical compound CCC(C)(C)C1=CC=C(Br)C=C1 YCXZAZLODXDXSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XHCAGOVGSDHHNP-UHFFFAOYSA-N 1-bromo-4-tert-butylbenzene Chemical compound CC(C)(C)C1=CC=C(Br)C=C1 XHCAGOVGSDHHNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NERLWPWKSIGBOV-UHFFFAOYSA-N 1-chloro-3-(2-methylbutan-2-yl)benzene Chemical compound CCC(C)(C)C1=CC=CC(Cl)=C1 NERLWPWKSIGBOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HQSAFEQSBITLFW-UHFFFAOYSA-N 1-iodo-3-(2-methylbutan-2-yl)benzene Chemical compound IC1=CC(=CC=C1)C(C)(C)CC HQSAFEQSBITLFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HMRNLPCZVBVKLZ-UHFFFAOYSA-N 1-tert-butyl-2-chlorobenzene Chemical compound CC(C)(C)C1=CC=CC=C1Cl HMRNLPCZVBVKLZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WQVIVQDHNKQWTM-UHFFFAOYSA-N 1-tert-butyl-4-iodobenzene Chemical compound CC(C)(C)C1=CC=C(I)C=C1 WQVIVQDHNKQWTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VUAXHMVRKOTJKP-UHFFFAOYSA-M 2,2-dimethylbutanoate Chemical compound CCC(C)(C)C([O-])=O VUAXHMVRKOTJKP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- KOZDEDRKEDUXDC-UHFFFAOYSA-N 2,3-dimethylbutan-2-ylbenzene Chemical compound CC(C)C(C)(C)C1=CC=CC=C1 KOZDEDRKEDUXDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UDKAJPALXFAKKO-UHFFFAOYSA-N 2-butyl-1,3-dimethylbenzene Chemical group CCCCC1=C(C)C=CC=C1C UDKAJPALXFAKKO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PIUUDKDOAUICQP-UHFFFAOYSA-N 2-methylpentan-2-ylbenzene Chemical compound CCCC(C)(C)C1=CC=CC=C1 PIUUDKDOAUICQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JWUJQDFVADABEY-UHFFFAOYSA-N 2-methyltetrahydrofuran Chemical compound CC1CCCO1 JWUJQDFVADABEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NGBBRIOWGVZNKE-UHFFFAOYSA-N 3-ethylhexan-3-ylbenzene Chemical compound CCCC(CC)(CC)C1=CC=CC=C1 NGBBRIOWGVZNKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HZZKTLLPQSFICU-UHFFFAOYSA-N 3-methylpentan-3-ylbenzene Chemical compound CCC(C)(CC)C1=CC=CC=C1 HZZKTLLPQSFICU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- STUVGHGUKHUGNN-UHFFFAOYSA-N 4-methylnonylbenzene Chemical compound CCCCCC(C)CCCC1=CC=CC=C1 STUVGHGUKHUGNN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000016068 Berberis vulgaris Nutrition 0.000 description 1
- 241000335053 Beta vulgaris Species 0.000 description 1
- 229930185605 Bisphenol Natural products 0.000 description 1
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910012851 LiCoO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910011262 LiCoOy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013528 LiN(SO2 CF3)2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013716 LiNi Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012223 LiPFe Inorganic materials 0.000 description 1
- 208000022976 Liberfarb syndrome Diseases 0.000 description 1
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101150051715 Phax gene Proteins 0.000 description 1
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M Propionate Chemical compound CCC([O-])=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- OHBTULDTCSOWOY-UHFFFAOYSA-N [C].C=C Chemical compound [C].C=C OHBTULDTCSOWOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 150000004996 alkyl benzenes Chemical group 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- ARCGXLSVLAOJQL-UHFFFAOYSA-N anhydrous trimellitic acid Natural products OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C(C(O)=O)=C1 ARCGXLSVLAOJQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N benzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1 WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003236 benzoyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C(*)=O 0.000 description 1
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 238000004939 coking Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000113 cyclohexyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 1
- 125000001559 cyclopropyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C1([H])* 0.000 description 1
- 210000001787 dendrite Anatomy 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 229960002380 dibutyl phthalate Drugs 0.000 description 1
- FBSAITBEAPNWJG-UHFFFAOYSA-N dimethyl phthalate Natural products CC(=O)OC1=CC=CC=C1OC(C)=O FBSAITBEAPNWJG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960001826 dimethylphthalate Drugs 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 1
- 125000001183 hydrocarbyl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 1
- 125000000959 isobutyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 1
- 239000005486 organic electrolyte Substances 0.000 description 1
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000033116 oxidation-reduction process Effects 0.000 description 1
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 1
- QKNZNUNCDJZTCH-UHFFFAOYSA-N pentyl benzoate Chemical group CCCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1 QKNZNUNCDJZTCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 125000002914 sec-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 125000001973 tert-pentyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical group FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
- 239000002759 woven fabric Substances 0.000 description 1
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
- H01M10/05—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
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
- H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
- H01M10/0566—Liquid materials
- H01M10/0567—Liquid materials characterised by the additives
-
- 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
- H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
-
- 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
- H01M10/4235—Safety or regulating additives or arrangements in electrodes, separators or electrolyte
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2300/00—Electrolytes
- H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
- H01M2300/0025—Organic electrolyte
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2300/00—Electrolytes
- H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
- H01M2300/0025—Organic electrolyte
- H01M2300/0028—Organic electrolyte characterised by the solvent
- H01M2300/0037—Mixture of solvents
- H01M2300/004—Three solvents
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
A találmány lítium akkumulátorra vonatkozik. A találmány tárgyát képezi egy olyan nemvizes elektrolit oldat Is, ami előnyösen használható a lítium akkumulátorokban. Közelebbről a találmány a túltőltés körülményeit nagy biztonsággal elviselő, kitűnő telepjellemzőkkel, Így kedvező olklusteljesltménnyel, elektromos kapacitással és fárolásállósággai rendelkező lítium akkumulátorra, valamint a lítium akkumulátor gyártásához előnyösen hasznosítható nemvizes elektrolit oldatra vonatkozik.
Jelenleg széles körben használnak kisméretű elektronikus készülékek működtetéséhez áramforrásként lítium akkumulátorokat. Lítium akkumulátorokat nemcsak hordozható elektronikus és távközlési eszközökben, például kisméretű videokamerákban, mobiltelefonokban és hordozható személyi számítógépekben használnak, hanem használatuk várhatóan gépkocsik áramforrásaként is el fog terjedni. A lítium akkumulátor lényegében egy pozitív elektródábőL egy nemvizes elektrolit oldatból, és egy negatív elektródából ált. Előnyösen olyan lítium akkumulátorokat használnak, amelyek pozitív elektródája komplex Hiiem-oxidból, például LICoQ2~ből, negatív elektródája pedig szénalapú anyagból vagy fém lítiumból készült. Az elektrolit oldatban nemvizes oldószerként előnyösen egy karbonátot, például etilén-karbonátot (EC) vagy propilén-karbonátot (PC) használnak,
Ha a lítium akkumulátort túliölfik, azaz szokásos üzemi feszültségénél nagyobb feszültségre töltik fel, fölös mennyiségű lítium szabadul fel a pozitív elektródáról, és ugyanakkor fölös mennyiségű lítium rakódik le a negatív elektródán, és dendrit képződik. Következésképpen mind a pozitív, mind a negatív elektróda instabillá válik. Ha mind a pozitív, mind a negatív elektróda instabil állapotba jut, az instabil elektródákkal érintkező elektrolitban lévő karbonát elbomlik, és hirtelen fellép egy exoterm reakció. A lítium akkumulátorban tehát abnormális mértékű hő fejlődik, ami rontja az akkumulátor biztonságát. Ezek a problémák a lítium akkumulátor által termelt áram energiasűrűségének növekedésével egyre fokozottabban lépnek fel.
♦ ·
4 >
A túitölfőtt akkumulátorok biztonságos használatának elérésére a korábbi megoldások kis mennyiségű aromás vegyület hozzáadását javasolják az elektrolit oldathoz,
A 7-302814 sz. japán közzétételi íraterre a célra olyan 600-at meg nem haladé móliőmegü, π-elektronpályával rendelkező szerves vegyületek használatát ismerteti, amelyek az akkumulátor teljesen feltöltött állapotában mérhető pozitív elektródpotendalnál nemesebb reverzibilis oxidációs-redukciós potenciállal rendelkeznek. Az idézett közlemény példaként egy anizol-vegyület használatát iga le.
A 2000-156243 sz. japán közzétételi irat szerint az elektrolit oldathoz olyan π elektronpáiyával rendelkező szerves vegyületet (a példaként bemutatott esetekben egy anizol-származékot, bifenilt és 4,4!-dímetil-bífenilt) adnak,, ami az akkumulátor teljesen feltöltött állapotában mérhető pozitív etektródpotencíáinál nemesebb reverzibilis oxidációs-redukciós potenciállal rendelkezik. Az ott közöllek szerint ezek a szerves vegyületek - így a fent említett anizol- vagy bíofenil-szármszékok - az akkumulátorban redox zsilipként hatnak, és ezáltal biztosítják az akkumulátor biztonságos használatát.
A 9-106335 sz. japán közzétételi iratban (és az ennek megfelelő S 879 634 sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban) ismertetett megoldás szerint úgy alakítanak ki túltöltés esetén is biztonságosan használható akkumulátort, hogy az akkumulátorban növekvő belső ellenállást fejlesztenek. Ennek érdekében az elektrolit oldathoz körülbelül 1-4 % monomert, például feifenllt, 3-R-tiofént, 3-klór-tiofént vagy furán! adnak, amelyekből az akkumulátor maximális működési feszültségét meghaladó feszültségen polimer alakúi ki.
A 9-171840 sz, japán közzétételi irat (és az annak amegfelelő 5 776 627 és 6 033 797 sz. amerikai egyesük államokbeli szabadalmi leírás) szerint íúlföliésálló akkumulátorok kialakításához belső árammegszakítót működtetnek az akkumulátorban. Erre a célra monomert, például bifenilt, 3-R-tiofént, 3-klór-tiofént vagy turáni használnak mintegy 1-4 % mennyiségben, Ezekből az anyagokból polímenzácíó ré~ ζι — vén géz fejlődik, ha az akkumulátor feszültsége túllépi a maximális működési feszültA 10-321258 sz, japán közzétételi irat szerint túitöltésálló akkumulátorok kialakítása céljából az akkumulátorban elektromosan vezető polimert képeznek. Erre a célra monomert, így hifenilt, 3~R~tiofént( 3-klóMiofént vagy furán! használnak mintegy 1-4 % mennyiségben. Ezekből az anyagokból elektromosan vezető polimer képződik, ha az akkumulátor feszültsége túllépi a maximális működési feszültséget,
A 10-275832 sz. japán közzétételi irat szerint az akkumulátorban lévő, fő oldószerként lineáris észtert tartalmazó szerves elektrolit oldathoz aikílcsoporiof hordozó nemionos aromás vegyületet adnak. Az alkilcsoportot hordozó nemionos aromás vegyületek közöl egy trimellitsav-észtert azaz tn-(2~etil~bex!í)-thmeiiitátot, dimetil-ftalátot, dlbutil-ftalátoi, n- tere- vagy izobutil-benzlf, eikiohexíl-benzoíí és toluolt említik meg.
A 11-182512 sz, japán közzétételi irat (és az annak megfelelő 8 074 777 sz, amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás) rámutat arra, hogy a fentiekben felsorolt adalékanyagok (például bifenll és hasonlók) jelenlétében romlanak az akkumulátor jellemzői (például a ciklusjellemzők), ha a töltési - kisülési ciklusokat 4,1 V-ot meghaladó feszültségen ismétlik, vagy ha az akkumulátort hosszú időn át magas (például 40°G vagy azt meghaladó) hőmérsékleten sütik ki. Ez a probléma annál fokozottabban jelentkezik, minél nagyobb az adalékanyag mennyisége. Az idézett közlemény szerint úgy alakítanak ki fúltöitésáiió akkumulátort, hogy az elektrolit oldathoz 2,2-diferril-propánt vagy azzal analóg adalékanyagot adnak, ami poíimerízáció révén a belső árammegszakítót működésbe hozó gázt fejleszt, vagy amiből belső rövidzárlatot előidéző elektromosan vezető polimer képződik,
Noha a 7-302814 és a 2000-156243 sz, japán közzétételi iratban ismertetett anízol- és bífeníl-származékok tuíföltés esetén kedvező redox zsíiipelö hatást fejtenek ki, ugyanakkor kedvezőtlenül befolyásolják az akkumulátor dklusjeilemzöit és tárolási
X V « * * * ♦ A' ν- ♦*·'**«*
- 5 “ y up j .y.
stabilitását Közelebbről, az Idézett közleményben ismertetett anizol- és bifenil-származékok fokozatosan lebomlanak a töltési - kisülési ciklusok során, ha a 4Ö°C vagy azt megbaiadőjhőmérsékfoten használt vagy a szokásos működési feszültségen használt akkumulátorban viszonylag nagy helyi feszültség alakul ki. Minthogy a szokásos töltési - kisülési műveletek során fokozatosan csökken a jelenlévő anizol- vagy
| bifonii-szármezék mennyisége, 300-n; | ál több töltési - kisütési ciklus után az akkumulá- |
| tor biztonságos használata már nem c | larantálható. |
A 9-106835, 9-171840 és 10-321258 sz. japán közzétételi iratban ismertetett
| hiíenil, 3-R-tiofén, 3-kiőr-tiofén és fura | n iúltöltés esetén szintén kedvező hatást fejte- |
| nek ki A fent idézett 1 1-182512 sz. ja | pán közzétételi írat azonban arra is rámutat, |
| hogy ezek az adalékanyagok kedvező | itlenül befolyásolják az akkumulátor cíklusjel- |
| lemzőlt és tárolási stabilitását. A biten | 1 és hasonló adalékok mennyiségének növeke- |
| désével fokozódnak a kedvezőtlen jeh | snségek. Közelebbről, a hifenllésa hasonló |
| adalékok 4,5 V vagy annál kisebb fes; | költségen oxidálódnak és bomlanak. Ezért a |
| bifonii és a hasonló adalékok mennyis | ege fokozatosan csökken, ha a 4ö°C~on vagy |
| azt meghaladó hőmérsékleten haszné | sít vagy a szokásos működési feszültségen |
| használt akkumulátorban viszonylag r | agy helyi feszültség alakul ki, Ez a bomlás az |
| akkumulátor ciklus-élettartamának est | Menéséhez vezet, Minthogy a szokásos töltési |
- kisütési műveletek során fokozatosan csökken a jelenlévő hiíenil vagy hasonló adalékanyag mennyisége, 30Ö~nál több töltési ~ kisülési ciklus után az akkumulátor biztonságos használata esetenként már nem garantálható.
| A 11-182512 sz. japán közzété | teli iratban ismertetett, 2,2~difenil~propánt vagy |
| azzal analóg vegyöletet tartalmazó ak | kumulátorok tűitől!ésállósága ugyan nem kielé- |
| gitö, de meghaladja az adalékanyagé | t egyáltalán nem tartalmazó akkumulátorokét. |
| Ugyanakkor a 2,2-difenÍI-propánt vagy | azzal analóg vegyöletet tartalmazó akkumuiá- |
| torok ciklusjeilemzői kedvezőbbek úgy | ?an a bifenilt tartalmazó akkumulátorokéinál, de |
nem érik el az adalékanyagot egyáltalán nem tartalmazó akkumulátorok ciklusjellem· gyülefek előnyös képviselői az (R^fR^XR^C-^ő általános k zőít A bifenilt tartalmazó akkumulátorokénál jobb eiktusjellemzokkel rendelkező akkumulátorok kialakítására tehát a tültöltéskorí biztonságot fel kell áldozni.
Célul tűztük ki olyan lítium akkumulátor kialakítását, ami nagy biztonsággal elviseli a túltöltés körülményeit, és egyidejűleg kitűnő teiepjeílemzőkkel (így kedvező ciklusjellemzőkkel, elektromos kapacitással és tárolásállősággal) rendelkezik. További célunk volt a lítium akkumulátor előállításához előnyösen használható nemvizes elektrolit oldat kialakítása,
A találmány tárgya nemvizes elektrolit oldat lítium akkumulátorokhoz, ami nemvizes- oldószert és elektrolitot tartalmaz, A találmány szerinti elektrolit oldat további komponensekként 0,1-40 tömeg % tercier atkíi-henzol-vegyületet és 0,1 ~1,5 tömeg % bífeníl-vegyűletet is tartalmaz.
A találmány szerinti nemvizes elektrolit oldathoz adandó tercier alkli-benzol-veetö vegyületek, amelyekben R1. Rá és R3 azonos vagy eltérő 1 -4 szénatomos aíkllcsopodot jelent, és φ1 a gyűrűn adott esetben 1-5 szuhsztifuenst hordozó benzoigyűrűt képvisel. Ezek közül különösen előnyösek a szubsztituálatlan benzoigyűrűt tartalmazó származékok, A tercier aikíl-benzoi-vegyüietek kiemelkedően előnyős képviselője a terc-butll-benzol és a terc-pentil-benzol. Előnyösek azonban azok a vegyületek is, amelyekben a benzolgyűrűhöz szubsztítuensként 1-5 szénhidrogéncsoport és/vagy halogénatom kapcsoA találmány szerinti nemvizes elektrolit oldathoz adandó biíenll-vegyüietek előnyös képviselői a φ2-<ρ3 általános képletü származékok, amelyekben oz és azonos vagy eltérő, a gyűrűn adott esetben 1-5 szubsztlfuenst hordozó benzoigyűrűt jelent. A bifenil-vegyületek közül pldaként a bifenilt, o-terfeuilt, m-terfenilf, p-tedenílt, 4-metíl-bifenllt, 4-etil-bifenilf és 4~terc~butíl-bífenilt említjük meg. A találmány szerint felhasználható bifenil-vegyületek előnyös képviselői azok, amelyek oxidációs potenciálja 4-,-5 V vaqv annál kiset ·♦'* t
A találmány tárgya továbbá nemvizes elektrolit oldat lítium akkumulátorokhoz, ami nem-vizes oldószert és elektrolitot, továbbá 0,1 »20 tömeg % tercier aikii-benzoi-vegyüíetet tartalmaz, amelyben a tercier alkilcsoport 5-13 szénatomos. A tercier aíkil· -benzoi-vegyületek közöl példaként a terc~pentíi~benzoít említjük meg, Másként kifejezve, az 5-13 szánatomos tercier alkilcsoportot hordozó tercier alkil-benzoi-vegyüíetek használatával a találmány célja bifenll-vegyűiet használata nélkül is elérhető,
A találmány tárgya továbbá lítium akkumulátor, ami lítium és kobalt, nikkel vagy mangán összetett oxldjáből kialakított pozitív elektródát, fém lítiumból, lítium Ötvozétbői vagy lítium beágyazására és kibocsátására képes anyagból kialakított negatív elektródét és a találmány szerinti, fent ismertetett nemvlzes elektrolit oldatot tartalmaz.
Miként a fentiekben már ismertettük, a túltöltés káros következményeinek kiküszöbölésére korábban a következő megoldásokat használták:
- redox zsilip képzése körülbelül 4,5 V vagy annál alacsonyabb feszültségen;
~ az akkumulátor belső ellenállásának növelése adalékanyag 4,5 V vagy annál kisebb feszültségen való poíimenzáíása révén;
- rövidzárlat kialakítása belső árammegszakítőkéni ható gáz fejlesztésével;
- belső rövidzárlatot kialakító polimer képzése.
Ezzel szemben a találmány értelmében a nemvizes elektrolit oldatban adalékként tercier aíkií-bensol-vegyületet használunk. Megítélésünk szerint a tercier alkil-benzol-vegyüiei a következő mechanizmus szerint biztosítja az akkumulátor biztonságos használhatóságát a túltöltés körülményei között; A tercier alkil-benzoi-vegyüíe a lítiuméhoz viszonyított +4,8 V és +5,0 V közötti potenciálon oxidáció révén eibomíii a pozitív elektródából gyors ütemben kobalt vagy nikkel oldódik ki, és íerakódlk a negatív elektródán, megakadályozva ezzel a negatív elektródán lerakodott fémlítium és a nemvizes elektrolit oldatban lévő karbonát között végbemenő reakciót.
A találmány szerinti esetben továbbá a kobalt vagy nikkel lerakódása révén az akkumulátorban belső rövidzárlat alakulhat ki, ami túltöltésgátló hatású., és biztosítja az akkumulátor biztonságos használatát.
Ezen túlmenően a terc-alkil-benzol-vegyülettel együtt beadagolt csekély menynylségű (0,1-1,5 tömeg %) bifenil-vegyület fokozza a tercier alkii-benzol-vegyület túltöltésgátló hatását. Meglepő módon azt tapasztaltuk, hogy a csekély mennyiségben beadagolt bifenil-vegyület az akkumulátor' teljesítményjellemzőit Is tovább javítja, amire a szakirodalom adatainak Ismeretében nem számíthattunk..
További előny, hogy a nemvizes elektrolit oldatban lévő tercier alkil-benzol-vegyület nagy (a lítium oxidációs potenciáljához viszonyított +4,6 V és +5,0 V közötti) oxidációs potenciálja következtében nagy (például 4,2 V~ot meghaladó) helyi feszültségen nem bomlik el akkor sem, ha az akkumulátort magas (például 4Ö°C vagy azt meghaladó) hőmérsékleten használjuk, és a töltési - kisülési műveletet a szokásos feszültségen ismételjük meg.
Csekély mennyiségű (0,1-1,5 tömeg %) bifenil-vegyület önmagában adagolva nem képes meggátolni az akkumulátor túltöltődését Azt tapasztaltuk azonban, hogy ilyen mennyiségű bifenil-vegyület hatásosan javítja az akkumulátor teljesítményjellemzőit, ha azt tercier alkii-benzol-vegyülettei együtt használjuk. Megítélésünk szerint ez arra vezethető vissza, hogy a bifenil-vegyület csak kis mértékben bomlik. Továbbá, a tercier alkii-benzol-vegyület túltöltésgátló hatása következtében a találmány szerinti akkumulátor még 300 túltöltési ciklus végrehajtása után le biztonságosan használható. A találmány szerint tehát olyan lítium akkumulátor alakítható ki, ami nemcsak a túltöltés körülményeit viseli el nagy biztonsággal, hanem egyúttal kitűnő teljesítményjellemzőkkel (így kedvező cik-lusjeliemzőkkel, elektromos kapacitással és tárolásáilósággal) is rendelkezik.
A nemvizes oldószert és elektrolitot tartalmazó elektrolit oldatban feloldandó tercier alkihbenzol-vsgyüietek közül példaként a következőket soroljuk fel; terc-l * V «
-benzol, 1 -fíoor~4-t ero-batll-benzol, l-klóM-terc-butíl-benzol, 1 “bróm-4-terc-buíH-benzol, 1 -jód~4~ierc~öutii-öenzöl, S-terc-butlI-m-xilol., 4-terc-bubRíotuok 3f ő-dl-terc-butil-foluoí, 1,3’dí-terc-bubl’benzol, 1 ^-di-terc-butií-henzoí, 1 .S.S-tn-terc-butlf-benzol, tere» -pentíi-benzoi ((1 - etil-1 -metli-propiO-henzöl], (1,1 -dietíkpropíIXbenzol, (1,1 -dím étibb ufil)-benzol, (1,1 ^-trímefíl-propílj-benzol, 1”ffoor-4~tere~pentH~henzol, 1 -klór-4-terc-peniil-benzol, 1-bróm-4-terc-pentil-benzo{s t-jód-4-terc-penW~ben2öí, S-ferc-pentíl-m-xUoi, 1-meÍií-4-terc-penÍíí-benzoi, S^S-di-terc-peobi-toiooi, 1,3-dMerc-peníil-benzöÍ,. 1,4-di~ -terc-pentíí-benzoí és 1,3,5-trí-terc-pentll-benzol.
A tercier atkíbbenzöi-vegyüteteket egyedi vegyületek vagy két vagy több vegyület keveréke formájában egyaránt használhatjuk.
A találmány szerinti nernvizes elektrolit oldathoz adandó tercier aíkil-benzol-vegyüiefek előnyös képviselői azok az (RÖ/R^R^C-o' általános képletü vegyületek, amelyekben R* 2-4 szénatomos alkilcsoportot jelent, R2 és Rá azonos vagy eltérő 1-4 szénatomos alkíícsoportöt jelent, és g : a gyűrűn adott esetben 1-5 szubsztítuenst hordozó benzoígyűrűi képvisel. Ilyen vegyületek felhasználásával különösen jól javíthatók a nemvizes elektrolit oldat clklusjellemzöi.
Az (R\}(R2XR°)C~p1 általános képletben R* aíkiiesoportként előnyösen etil-, propíl· vagy butílcsoportoi, míg Rz és R3 aíkiiesoportként előnyösen egymástól függetlenül metíl·, etil-, propíl· vagy butíícsoporiot jelenthet. Az alkilcsoportok egyenes és elágazó láncú csoportok egyaránt lehetnek,
A o helyén ellő, adott esetben 1-5 szubsztítuenst hordozó benzolgyörü szubsztítoensel előnyösen azonos vagy elférő egyenesláncő alkilcsoportok (így metíl·, etíípropil· vagy betűcsoport) vagy elágazó iáncüo alkilcsoportok (így izopropil-, Izohutil-, szek~hut.il·, terc-bofíl· vagy terc-pentil-csoport) lehetnek. A benzolgyűrűhöz adott esetben kapcsolódó szubsztituensek a következők Is lehetnek: 3-8 szénatomos cíkíoaíkiicsoport, így ciklopropil- vagy ciklohexilosoport; fenílcsoport: benziíesopori: aíkilezett fenti- vagy benzí lesöpört, Így tőül·, ierc-butil-feníl·, ferc-butíí-benzil· vagy terc-pentil-fe44 * « nll-csopoö; továbbá halogénatom, így fluor-, klór-, hrőm- vagy jődatom, A benzolgyűrűhöz adott esetben kapcsolódó szubszfitnensek előnyös képviselőt az 1-12 szénatomos szénhidrogéncsoportok és a halogénatomok.
A fonti tercier aíkil-benzol-vegyűietek közül példaként a kővetkezőket soroljuk fel; terc-pentil-benzol, (l-etil-l-metil-propilj-benzol, (1,1~diefii-propll)~benzol, (1,1~dimeti!-butll)-henzol. (1-etil-1-metll-buti!)-benzol: (1-etii-1-etikbutíl)~benzol és (1,1,2~trlmefil-propli)-benzol. A tercier pentil-henzobszármszékök például a következők lehetnek; 1-meíil-4-terc-pentil-benzol, 5-lerc-pentil-m-xilol, 1,3-di-ierc~pentii-henzöl, 1,4-di-terc -pentil-benzol, I.S.S-th-terc-pentil-benzol, A-brom-terc-pentö-benzol, 4-fluor-terc-pentil-benzol, 4-klór-terc-pentil-benzoí és 4~jöd-lerc-pentil-benzoL
A bifenil-vegyüietek közül példaként a következőket soroljak fel; bifenit o-terfeníl, m-terfeníl, p-terfenil, 4-mefil-bifenil, 4-eíll-hiíenii és 4-terc-butil-bifenll.
Azt tapasztaltuk, hogy ha a terc-butll-benzol vagy egy hasonló nagy (4,·8 V és 5,0 V közötti) oxidációs potenciálú tercier alkil-benzol-vegyüleí egy részét kis ('4,5 V) oxidációs potenciálú blíenií-vsgyülettel (például o-tedenillel) helyettesítjük, nő az akkumulátor felhasználhatósának biztonsága a túltöltés körülményei között.
Ha a tercier alkil-benzol-vegyület egy részét blfenll-vegyületre cseréljük, a tercier alkii-benzol-vegyölet mennyisége a bifenll-vegyúlet mennyiségének előnyösen legföljebb tízszerese, célszerűen 0,3-5-szőröse, különösen előnyösen 0,5-3-szorosa
Miként már közöltük, tercier alkil-benzol-vegyület és attól eltérő oxidációs potenciálú bífeníl-vegyület kombinált használatával az akkumulátor túltöltési körülmények között mutatott felhasználási biztonsága és az akkumulátor teljesítményjellemzői igen előnyösen javíthatók.
Ha a tercier alkil-benzol-vegyület mennyisége túl nagy, megváltozhat az elektrolit oldat elektromos vezetőképessége, ami az akkumulátor teljesítményjellemzőinek romlását eredményezheti, Ha a tercier alkil-benzol-vegyület mennyisége túl kevés, a ♦ « « « * <(*»« V t kívánt tűítöltésállóság nem érhető el. Ennek megfelelően a tercier alkil-benzol-vegyölet mennyisége előnyösen 0,1 -10 tömeg %, célszerűen 1-5 tömeg % lehet az elektrolit oldat tömegére vonatkoztatva.
Ha a bifenii-vegyület mennyisége túl nagy, a bifenii-vegyület már a normális működési körülmények között is elbomolhat az akkumulátorban, ami ronthatja az akkumulátor teljesítményjellemzőit. Ha a bifenll-vegyölet mennyisége túl kevés, a kívánt tűltoitésállóság és a teljesítményjellemzők kívánt javulása esetenként már nem érhető el. Ennek megfelelően a bifenil-vegyűlet mennyisége előnyösen 0,1-1,5 tömeg %, célszerűen 0,3-0,9 tömeg % lehet az elektrolit oldat tömegére vonatkoztatva.
A találmány szerinti nemvizes elektrolit oldat előállításához felhasználható nemvizes oldószerek például a következők lehetnek; gyűrűs karbonátok, Így etilén-karbonát (E'C), propilén-karbonát (PC), hulitén-karhonát (8C) és vínílén-karbonát (VC); lakfonok. igy y-butírolakton; lineáris karbonátok, Így dimelii-karbonát (DMC), melíi-elii-karbonát (MFC) és díetii-karbonát (DEC); éterek, így tetrahídrofurán, 2-metli-tetrahidrofurán, 1,4-dioxán, 1,2-dimetoxi-etán, 1,2~áíetoxi~etán és 1,2-dibutoxl-eíán; nihilek, így acetonitni; észterek, igy melíi-propionát, metii-pivalát és oktíl-pivalát; és amídok, így dimetil-formamíd.
A nemvizes oldószerek egyedi vegyüietek vagy két vagy főbb vegyüíet keverékei egyaránt lehetnek, A lehetséges oldószerkombinációkkal kapcsolatban semmiféle korlátozás nem áll fenn. A lehetséges oldöszerkombinácíók közül példaként a gyűrűs karbonát és lineáris karbonát kombinációját, a gyűrűs karbonát és lakfon kímbinácíoját, továbbá a három gyűrűs karbonát és egy lineáris karbonát kombinációját említjük meg.
A nemvízes elektrolit oldat kialakítása céljából a nemvízes oldószerben feloldandó elektrolitok közöl példaként a kővetkezőket említjük meg; UFFS, LíBF4, LíCIO4, LíN(SO2CF3)2, LíN(SO2C2F5)2, LíC(SO2CF3)2, LíPF4(CF3)2, L!PF3{C2F5)3, LíPF3(CF3)3, LIPF3(ízo-C3F?)3 és LíPFs(Izö-C3F7}. Az elektrolitokat egyedi vegyüietek vagy két vagy •J.Z' több vegyület kombinációja formájában egyaránt használhatjuk. Az elektrolitot rendszerint 0,1-3 mólos, előnyösen 0,5-1,5 mólos elektrolit oldat kialakításához szükséges mennyiségben adjuk a nernvízes oldószerhez,
Az elektrolit oldatot például úgy álllfhljuk elő, hogy összekeverjük a nemvizes oldószereket, a keverékben feloldjuk ez elektrolitot, és az oldatban legalább egy tercier aikii-benzöí-vegyüíetet és adott esetben legalább egy bífenii-vegyúletet oldunk.
A találmány szerinti elektrolit oldat előnyösen használható akkumulátorok, elsősorban lítium akkumulátorok gyártásához. Az akkumulátorok gyártásához felhasználandó, az elektrolit oldattól eltérő komponensek kőre nem korlátozott; erre a célra számos ismert anyag és komponens használható.
A pozitív elektróda aktív anyaga előnyösen lítiumot és kobaltot vagy nikkelt tartalmazó összetett fémoxid lehet. Az összetett fémoxidok közül példaként a következőket említjük meg: üC.oÖ2. LíNÍO2í LICöVxNíxO2 (0,01 <x«1) és tifon2O4. Erre a célra keverékeket, például ÜCoÖ2 és LíNIO2 keverékét UCoÖ2 és Lh\1n2O4 keverékét, és LIMnsO4 és LiNiö2 keverékét is használhatjuk.
A pozitív elektródát például úgy állíthatjuk elő, hogy a fenti aktív anyag, egy elektromosan vezető anyag (például aeetiíénkorom vagy szénkorom) és egy kötőanyag {például poH(tetrafluor-etilén) (PTFE), poíi(vinilidén~fluond) (PVDF), szfirobbutadién kopoíímer (SBR), akrilnltríl-butadién kopoilmer (HBR) vagy karbaxbmetlbceiieíóz (C,MC)j keverékét összegyúrjuk, az így kapott pozitív elektróda-masszával kollektort, például alumínium fóliát, rozsdamentes acéifoliát vagy símltóíemezf vonunk be, és a bevont készítményt csökkentett nyomáson körülbelül 2 órán át körülbelül 5Ö-25Ö°C hőmérsékleten tartjuk.
A negatív elektróda aktív anyagaként például fém lítiumot, lítium ötvözeteket, lítium beágyazására és kibocsátására képes szénalapú anyagokat (így höhontásnak alávetett szénanyagokat kokszféleségeket, gratiftéieségeket (természetes és moskezelt szerves polimereket, szénalapú rostát! és össze-13
A·# * <· tett őn-oxldokat használhatunk. Előnyösen olyan szénalapú anyagokat használunk, amelyek grafit krlstályszerkezetűek, és a 002 rácsfelület rácstávoisága (azaz a <%2· ráostávolság) 0,335 nm és 0,340 nm közötti érték. Ha a negatív elektróda aktív anyaga poralakű anyagként áll rendelkezésre (Ilyenek például a különféle szénporok), ezeket előnyösen kötőanyaggal egyesítve használjuk fel. Kötőanyagként például etllén-propíién-dién terpolimert (EPDM), pölí(fetrsfluor-etílén)~t (PTFE), poii(vínilidén-fluond)«oi (PVDF), sztírol-butadíén kopollmert (S8R), akrilnlíhl-butadíén kopollmert (NBR) vagy karboxl-mefil-cellulózt (CMC) használhatunk.
A találmány szerinti nemvízes akkumulátor szerkezetére vonatkozóan nincsenek különösebb korlátozások. A nemvizes akkumulátor például pozitív elektródát,, negatív elektródát és szeparátort egy vagy több rétegben tartalmazó gombakkumulátor, vagy pozitív elektródát, negatív elektródát és szeparátor tekercset tartalmazó hengeres vagy prizmós akkumulátor lehet. Szeparátorokként például mikroporózus filmeket, továbbá szövött és nemszövött textíliákat használhatunk.
A találmány szerinti lítium: akkumulátorok kitűnő ciklusjellemzőkkel rendelkeznek, amit még nagy munkafeszültségen (például 4,2 V-ot meghaladó, sőt akár 4,3 V maximális munkafeszültségen) is hosszú időn át megtartanak. A letörés! feszültség 2,0 V vagy annál nagyobb, sőt akár 2,5 V vagy annál is nagyobb érték lehet. Az árammal kapcsolatban nincsenek kikötések. Az akkumulátor rendszerint ö,1 € és 3 € közötti állandó árammal működik. A találmány szerinti lítium akkumulátor széles (például -4Ö°C és 10Öí5C- közötti, előnyösen Ö°C és 80°C közötti) hőmérséklet-tartományon belül tölthető és kisüt
A találmány további részleteit a következő példákkal és összehasonlító pék* kai szemléltetjük.
* * <
1. példa
Az elektrolit oldat előállítása;
A komponensek összekeverésével EC-k PC~t és DEC-t 30:5:85 térfogaiaránybán tartalmazó nemvizes elegyet állítatunk elő. amiben LlFFrol oldva 1 mólos elektrolit oldatot készítettünk. Az elektrolit oldathoz 2,5 tömeg % terc-butit-benzolt és 0,9 tömeg % biíenllt adtunk.
A lítium akkumulátor előállításé és teiepjeliemzőinek mérése:
tömeg % LiCoO^ot (a pozitív elektróda aktív anyaga) 5 tömeg % acetilénkorommal (elektromosan vezető anyag) és 5 tömeg % poli(vínilldén-fluohd)-dai (kötőanyag) kevertünk össze. A keverékhez 1~metll--2~plrrolldont adtunk. A kapott szuszpenziót alumínium föltára vittük fel, a bevont fóliát megszárítottuk, majd préseltük. így kaptuk a pozitív elektródát.
tömeg % mesterséges grafitot (a negatív elektróda aktív anyaga) 5 tömeg % poli(vínílldén-fluorid)-dal (kötőanyag) kevertünk össze. A keverékhez 1-melli~2~plr~ rolidont adtunk. A kapott szuszpenziót rézföísara vittük fel, a bevont fóliát megszárítottuk, majd préseltük. így kaptuk a negatív elektródát.
A pozitív és a negatív elektróda, egy mikroporózus polipropilén film szeparátor és az elektrolit oldat felhasználásával 15650-es méretű (átmérő: 18 mm: vastagság: 65 mm) hengeres akkumulátort készítettünk. Az akkumulátort nyomáscsökkentő nyílással és belső árammegszakítóval szereltük fel.
Az akkumulátort magas hőmérsékleten (éo^C-on) állandó feszültségen állandó elektromos árammal (1,45 A, 1 C) 4,2 V eléréséig töltöttük fel. A teljes feltöltési időtartam 3 óra volt. Ezután az akkumulátort 1,45 A (1 C) állandó erősségű áramot leadva
2,5 V végfeszültség eléréséig kisütöttük. Ezt a töltési - kisülési ciklust megismételtük.
Az akkumulátor kezdeti kisülési kapacitása lényegében megegyezett az 1. összehasonlító példa szerinti akkumulátoréval, ami elektrolit oldatként EC, PC és DEC 30:5:65 térfogatarányú elegy ével készített 1 mólos LiPF8 oldatot tartalmazott.
A töltési - kisülési ciklust 300-szor ismételtük meg, A 300. ismétlés után az akkumulátor kisülési kapacitása a kezdeti érték (100 %) 84,4 %-a volt. Az akkumulátor alacsony hőmérsékleten való tárolási stabilitása is jó volt.
A 3ÖÖ- töltési - kisütési ciklusnak alávetett akkumulátort ezután túítoltésnek vetettük alá úgy, hogy a teljesen feltöltött akkumulátort szobahőmérsékleten (20oC-on) állandó erősségű árammal (2,8 A, 2C) tovább töltöttük. Megállapítottuk, hogy az áram 212 perc elteltével megszakadt. Az akkumulátor legmagasabb felületi hőmérséklete az áram megszakadása után 67°C volt.
Az akkumulátor anyagait és az vizsgálatok eredményeit az 1. táblázatban közöljük.
2, példa
Az 1. példában leírtak szerint jártunk el, azzal a különbséggek hogy az elektrolit oldatban a bifenil mennyiségét 0,5 tömeg %~ra módosítottuk.
Az akkumulátor készítéséhez felhasznált anyagokat,, a 300. töltési - kisülési ciklus után észlelt kisülési kapacitást (a kezdeti érték %-ában), az áram megszakadásáig eltelt időt és az áram megszakadása után észlelt legnagyobb felületi hőmérsékletet az 1. táblázatban közöltük.
3. példa
Az 1. példában leírtak szerint jártunk el, azzal a különbséggel, hogy az elektrolit oldatban a bifenll mennyiségét 1,3 tömeg %-ra módosítottuk.
Az akkumulátor készítéséhez felhasznált anyagokat, a 300. töltési - kisülési ciklus után észlelt kisütési kapacitást (a kezdeti érték %-ában), az áram megszakadásáig eltelt időt és az áram megszakadása után észlelt legnagyobb felületi hőmérsékletet az 1, táblázatban közöljük,
4. példa
Az 1. példában leírtak szénát jártunk el, azzal a különbséggel, hogy az elektront oldatban bitenil helyett 0,8 tömeg % o-tertenilt használtunk.
Az akkumulátor készítéséhez felhasznált anyagokat, a 3ÖÖ. töltési - kisülési ciklus után észlelt kisütési kapacitást (a kezdeti érték %-ában), az áram megszakadásáig eltelt időt és ez áram megszakadása után észlelt legnagyobb felületi hőmérsékletet az 1. táblázatban közöljük.
5. példa
Az 1. példában leírtak szerint jártunk el, azzal a különbséggel,, hogy az elektrolit oldatban tere-butil-benzol helyeit 2,5 tömeg % teropentii-benzolí, bifenii helyett pedig 0,9 tömeg % 4-etil-blfeniIt használtunk.
Az akkumulátor készítéséhez felhasznált anyagokat, a 300. töltési - kisülési ciklus után észlelt kisülési kapacitást (a kezdeti érték %-ában), az áram megszakadásáig eltelt időt és az áram megszakadása után észlelt legnagyobb felületi hőmérsékletet az 1, táblázatban közöljük.
8. oélda
Az 1. példában leírtak szerint jártunk el, azzal a különbséggel, hogy az elektrolit oldatban ferc-aikil-benzol-vegyületként 2 tömeg % terc-hutll-benzolt és 2 tömeg % terc-penlH-benzöli, bifenii-vegyüietként pedig 0,5 tömeg % 4-metil-bifenilt használtunk.
Az akkumulátor készítéséhez felhasznált anyagokat, a 300, töltési - kisülési ciklus után észlelt kisütési kapacitást (a kezdeti érték %-ában), az áram megszakadáséig eltelt időt és ez áram megszakadása után észlelt legnagyobb felületi hőmérsékletet az 1. táblázatban közöljük.
1, összehasonlító példa
Az 1, példában leírtak szerint jártunk el, azzal a különbséggel, hogy az elektrolit oldathoz sem terc-alkil-benzol-vegyületet/sem hifenii-vegyüietet nem adtunk.
Az akkumulátor készítéséhez felhasznált anyagokat, a 300, töltési - kisülési ciklus után észlelt kisülési kapacitást (a kezdeti érték %-ában), az áram megszakadásálg eltelt időt és az áram megszakadása után észtelt legnagyobb felületi hőmérsékletet az 1. táblázatban közöljük.
2. összehasonlító példa
Az 1. példában bírtak szerint jártunk el, azzal a különbséggel, hogy az elektrolit oldathoz 1,3 tömeg % bifenll-vegyületet adtunk, de íerc-aikil-benzol-vegyüieíet nem adtunk be.
Az akkumulátor készítéséhez felhasznált anyagokat, a 3ÖÖ. töltési - kisülési ciklus után észlelt kisülési kapacitást (a kezdeti érték %-ában), az áram megszakadásáig eltelt Időt és az áram megszakadása után észlelt legnagyobb felületi hőmérsékletet az 1. táblázatban közöljük,
Az 1. példában leírtak szerint jártunk el, azzal a különbséggel, hogy az elektrolit oldathoz 4 tömeg % bifenll-vegyületet adtunk, de terc-alkii-benzol-vegyületet nem adtunk be.
Az akkumulátor készítéséhez felhasznált anyagokat, a 300, töltési - kisütési ciklus után észlelt kisütési kapacitást (a kezdeti érték %-ában), az áram megszakadás sálg eltelt Időt és az áram megszakadása után ész!; letet az 1 . táblázatban közöljük,
7, példa na lületi hőmérsékAz 5. példában leírtak szerint jártunk el, azzal a különbséggel, hogy az akkumulátor előállitása során a pozitív elektróda aktív anyagaként LiNi0 gCo^ 2O?d használ tünk.
Az akkumulátor készítéséhez felhasznált anyagokat, a 300. töltési - kisütési ciklus után észlelt kisülési kapacitást (a kezdeti érték %-ában), az áram megszakadásáig eltelt Időt és az áram megszakadása után észlelt legnagyobb felületi hőmérsékletet az 1, táblázatban közöljük.
-IS*·* * * ·> Λ
4. összehasonlító példa
A 7. példában leírtak szerint jártunk el, azzal a különbséggel, begy az elektrolit oldathoz sem terc-alfcil-benzol-vegyületet, sem bifenil-vegyüietei nem adtunk.
Az akkumulátor készítéséhez felhasznált anyagokat és a mért telepjellemzőket az 1. táblázatban közöljük.
Az 1. példában leírtak szerint jártunk el, azzal a különbséggel, hogy az elektrolit oldatban tere-buiil-öenzol helyett 3,0 tömeg % é-fluor-tere-pentil-benzoit használtunk.
Az akkumulátor készítéséhez felhasznált anyagokat, a 300. töltési - kisülési ciklus után észlelt kisülési kapacitást (a kezdeti érték %-ában), az áram megszakadásáig eltelt időt és az áram megszakadása után észlelt legnagyobb felületi hőmérsékletet az 1. táblázatban közöljük.
5. összehasonlító példa
Az 1. összehasonlító példában leírtak szerint jártunk el, azzal a különbséggel., hogy az elektrolit oldathoz 3,0 tömeg % toluolt és 0,5 tömeg % blfenilt adtunk.
Az akkumulátor készítéséhez felhasznált anyagokat, a 300. töltési - kisülési ciklus után észlelt kisülési kapacitást fa kezdeti érték %-ában), az áram megszakadásáig eltelt időt és az áram megszakadása után észlelt legnagyobb felületi hőmérsékletet az 1, táblázatban közöljük.
6. összehasonlító példa
Az 1. összehasonlító példában leírtak szerint jártunk el, azzal a különbséggel, hogy az elektrolit oldathoz 3,0 tömeg % n-bulii-benzolt és 0,5 tömeg % blfenilt adtunk.
Az akkumulátor készítéséhez felhasznált anyagokat, a 300. töltési - kisülési ciklus után észlelt kisülési kapacitást (a kezdeti érték %-ában), az áram megszakadásáig eltelt időt és az áram megszakadása után észlelt legnagyobb felületi hőmérsékletet az 1. táblázatban közöljük.
-197, Összehasonlító példa
Az 1. összehasonlító példában leírtak szerint jártunk el, azzal a különbséggel, hogy az elektrolit oldathoz 3,0 tömeg % di~n-buül~ftalátot és 0,5 tömeg % bifenilt adtunk.
Az akkumulátor készítéséhez felhasznált anyagokat, a 300. töltést ~ kisütési ciklus után észlelt kisülési kapacitást (a kezdeti érték %-ában), az áram megszakadásáig eltelt időt és az áram megszakadása után észlelt legnagyobb felületi hőmérsékletet az 1. táblázatban közöljük.
8, összehasonlító példa
Az 1. összehasonlító példában leírtak szerint jártunk él, azzal a különbséggel, hogy az elektrolit oldathoz 3,0 tömeg % 4~fluor~toluo.lt és 0,5 tömeg % bifenilt adtunk.
Az akkumulátor készítéséhez felhasznált anyagokat, a 300. töltési - kisülési ciklus után észlelt kisülési kapacitást.(a kezdeti érték %-ában), az áram megszakadá sáig eltelt Időt és az áram megszakadása után észlelt legnagyobb felületi hőmérsékletet az 1. táblázatban közöltük.
1. táblázat
| A pék Az elektródák Terc-alk | il-benzol- és Elektrolit oldat és | Mért Íellemzök | |
| da sor- anyaga | blfeníl-v | egyület (és az oldószer ősz- | Ara m meg sza kadás |
| száma pozítív/ns | gaíiv mennyis | ;ege töm. %) szeletelő, terí.% | időpontja, |
----r- — , ,-J— , , megtartott kapacitás
| 1. | LíCoOymes- terséges grafit | terc-butíl-benzoi (2,5) bifeníl (0.9) | 1 M LÍPFe EC/PC/DÉC 30/5/65 | 22 perc; 67!!C; 84,4 % |
| 2. | LluoOy mesterséges grafit | terc-butil-benzoí (2,5) bifeníl (0,5) | 1 M UPFÖ EC/FC/DEC 30/5/65 | 24 perc; 69fíC; 84,0 % |
| 3. | LiCoö;ymes terséges grafit | f erc- bu tll -benzol (2,5) bifeníl (1,3) | 1 M LíPF,; EC/FC/DEC 30/5/65 | 20 perc; 66°C: 82,7 % |
| 4, | LiCoOy/mes terséges grafit | terc-buíll-henzol (2,5) o-terteníl (0,9) | 1 M LiPFf EC/PC/DEC 30/5/65 | 22 perc; 67%: 84.3 % |
* «
| Á példa so szám; | Az elektródák r~ anyaga 3 pozitív/negatív | Terc-alkibbenzol- és bifenihvegyüíet (és mennyisége töm, %) | Elektrolit oldat és Mért lellemzők az oldószer ősz- Árammegszakadás | |
| szelétől®, téri,% | időpontja, TfÍiax, megtartott kapacilá | |||
| 5, | UCoO^/mes ferséges grafit | ferc-pentií~benzot (2,6 4~etil~bifenil (0,9) | >) IMÜPFe EC/PC/DEC 30/5/85 | 21 perc; 88ÖC; 32,3 53 |
| 8. | LiCöOg/mes fenséges grafit | terc-pentil-benzof (2) lerc-bufil-benzö! (2) 4-mefii-bifenil (0,5) | 1 M LiPFg EC/PC/DEC 30/5/85 | 21 perc; 88fíC; 85,1 % |
| I.öh. | LlCoO^mes térségéé grafit | nincs | 1 M UPF, EC/PC/DEC 30/5/85 | 31 perc: hm. 82,8 % |
| 2,oh. | LlCoOprnes terséges grafit | bifenít (1,3) | 1 M UPF, EC/PC/DEC 30/5/85 | 31 perc; hm. 78,3 % |
| 3,őh. | tiCöO2/mes tere é g é s grafit | bifsnií (4) | 1 M UPF, EC/PC/DEC 30/5/35 | 18 perc; 83°C 72,1 % |
| 7. | kompiex/mes térségéé grafit | terc-pentíi-benzel (2,5) 1 M LíPF8 4-etil-bífenii (0,9) EC/PC/DEC 30/5/66 | 21 perc; 87ÜC; 82,6 % | |
| 4öh. | kompiex/mes térségéé grafit | nincs | 1 M UPF, EC/PC/DEC 30/5/85 | 31 perc; hm. 30,4 % |
| 8. | LiCöOymes ferséges grafit | 4-floor-fero-pentil-benzol (3) blfenil (0,5) | 1 M UPF, EC/PC/DEC 30/5/65 | 23 perc; 68°C: 84,3 % |
| 5.öh, | LiCoOUmes Λ fenséges grafit | toluol (3) bifenil (0,5) | 1 M LiPFs EC/PC/DEC 30/5/85 | 31 perc; hm. 81,2 % |
| 8,öb. | Li€öO2/mes fenséges grafit | n-batil-benzol (3) brfenil (0,5) | 1 M LiPFe EC/PC/DEC 30/5/65 | 31 perc; hm. 80,1 % |
| 7,öh. | ÜCööymes fenséges grafit | di-n-butií-ftalát (3) bifenll (0,6) | 1 M UPF,, EC/PC/DEC 30/5/05 | 31 perc; hm. 73,4 % |
| 8,öh. | LiCoOj/mes ferséges grafit | 4-fluor-toluol (3) bifenll (0,5) | 1 M LiPFg EC/PC/DEC 30/5/85 | 25 perc; hm. 79.8 35 |
*Φ χ ** » # komplex” ~ LIHies,Co02,öa összetételű oxíd
TWfSX ~ legnagyobb hőmérséklet az áram megszakadása után oh - összehasonlító példa hm ~ homérsékiet-megíutás megtartod kapacitás ~ a 3ÖÖ töltési - kisülési ciklus után mért kisülési kapacitás a kezdeti kisütési kapacitás %-ában.
Az 1~8. példában a tóltöltés körülményei között kellő mennyiségű kobalt vagy nikkel rakódott le a negatív elektródán. Ebből és az 1. táblázat adataiból ks megállapítható, hogy a találmány szerinti akkumulátorok ciklusjellemzöík és túlfoiiésáiíóságuk szempontjából egyaránt felülmúlják az összehasonlító példák szerinti (a technika állását szemléltető) akkumulátorokat.
11. példa
Az elektrolit oldat előállítása:
A komponensek összekeverésével EC-t, PC-t és DEC-t 30:5:85 térfogatarányban tartalmazó nemvizes elegyet állítottunk elő, amiben LÍPPs-ot oldva 1 mólos elektrolit oldatot készítettünk. Az elektrolit oldathoz 2,0 tömeg % terc-pentíl-benzolt adtunk.
A lítium akkumulátor előállítása és teleplelíemzőlnek mérése:
tömeg % UCöOa~of (a pozitív elektróda aktív anyaga) 10 tömeg % acetilénkorommal (elektromosan vezető anyag) és iö tömeg % poli(vínílídén~tluorid)~da1 (kötőanyag) kevertünk össze. A keverékhez 1-metil-2-pirro1ldont adtunk. A kapott szuszpenziót alumínium fóliára vittük fel, a bevont fóliát megszárítottuk, majd préseltük. így kaptuk a pozitív elektródát.
tömeg % mesterséges grafitot (a negatív elektróda aktív anyaga) 10 tömeg % pöíí(vínilidén-fluorld}-daí (kötőanyag) kevertünk össze, A keverékhez 1 -rnefll-S-pirrolidont adtunk, A kapott szuszpenziót rézfölíára vittük fel, a bevont fóliát megszárítot» tűk, majd préseltük. Így kaptuk a negatív elektródát.
A felsorolt anyagokat és egy mikroporózus polipropilén film szeparátort gombakkumuiátor-házba helyezve 20 mm átmérőjű. 3,2 mm vastag g<
Az akkumulátort szobahőmérsékleten (2Ö®C~on) állandó feszültségen állandó elektromos árammal (0,8 mA) 4,2 V eléréséig töltöttük fel. A teljes feitöltési időtartam 5 óra volt. Ezután az akkumulátort 8,8 mÁ állandó erősségű áramot leadva 2,7 V végfeszültség eléréséig kisütöttük, Ezt a töltési - kisütési ciklust megismételtük,
Az akkumulátor kezdeti kisülési kapacitása lényegében megegyezett a 11, összehasonlító példa szerinti akkumulátoréval, ami elektrolit oldatként EC, PC és DEC 30:5:85 térfogatarányú elegyével készített 1 mólos ÍIPP6 oldatot tartalmazott.
A töltési - kisütési ciklust 50-szer ismételtük meg. Az 50. ismétlés után az akkumulátor kisütési kapacitása a kezdeti érték (1ö0 %) 92,8 %~a volt. Az akkumulátor alacsony hőmérsékleten való tárolási stabilitása is jó volt..
Az akkumulátor anyagait és a vizsgálatok eredményeit a 2. táblázatban közöllük.
12. példa
A11, példában leírtak szerint jártunk el, azzal a különbséggel, hogy a nemvizes elektrolit oldatban a tere-penfil-benzot mennyiségét 5,ö tömeg %-ra módosítottuk
Az 58. töltési - kisütési ciklus után a gombakkumulátor kisütési kapacitása a kezdeti érték 91 ,5 %-.a volt.
Az akkumulátor anyagait és az akkumulátor teljesítményjellemzőit a 2. tábláközöljük.
13. példa
A 11, példában leírtak szerint jártunk el, azzal a különbséggel, hogy a nemvlzes elektrolit oldatban a tero-penfil-benzoi mennyiségét 0,5 tömeg %-ra módosítottuk.
Az 50, töltési - kisütési ciklus után a gombakkumulátor kisütési kapacitása a k 90,3 %-.a volt.
»* *·* »4
Az akkumulátor anyagait és az akkumulátor teljesítményjellemzőit a 2, táblázatban közöljük,
A komponensek összekeverésével EC-t, PC-iés DEC-t 36:5:65 térfogatarányban tartalmazó n em vizes elegyet állítottunk elő, amiben LIPFs-ot oldva 1 mólos elektrolit oldatot készítettünk. Az elektrolit oldathoz nem adtunk tercier aíkií-benzokvegyületet.
A 11. példában leírtak szerint gombakkumulátort készítettünk, azzal a különbséggel, hogy a fenti összetételű nemvizes elektront oldatot használtuk. Ezt az akkumulátort vetettük alá a korábban ismertetett vizsgáiéinak.
Az 50, töltési - kisülési ciklus Után a gombakkumulátor kísütésl kapacitása a kezdeti érték 82,8 %-.a volt.
Az akkumulátor anyagait és az akkumulátor teijesitményjeliemzőlt a 2. táblázatban közöljük
A komponensek összekeverésével E€~t, P'C~iés DEC-t 30:5:65 téríogatarányban tartalmazó nemvizes elegyet állítottunk elő, amiben UPF6-ot oldva 1 mólos elektrolit oldatot készítettünk. Az így kapott nemvizes elektrolit oldathoz 2,0 tömeg % tere-pentí i-toluo 1t adtunk,
All. példában ikkumulátort:
tünk, azzal a különbséggel, hogy a fenti összetételű nemvizes elektrolit oldatot használtuk. Ezt az akkumulátort vetettük alá a korábban ismertetett vizsgálatnak,
A gombakkumulátor kezdeti kisülési kapacitása lényegében megegyezett a 11 összehasonlító példa szerinti akkumulátoréval, amelyben az elektrolit-oldal nem tartalmazott tercier alkil-benzoi-vegyületet.
+ *
Az 50. töltési - kisülési ciklus után a gömbakkumulátor kisütési kapacitása a kezdeti érték (100 %) 92,1 %-.a volt. Az akkumulátor alacsony hőmérsékleten jó tárolásállósággal rendelkezett.
Az akkumulátor anyagait és az akkumulátor teljesítményjellemzőit a 2. táblázatban közöljük.
A 11. példában leírtak szerint jártunk el, azzal a különbséggel, hogy a nemvlzes elektrolit oldathoz 2,0 tömeg % (IJ-dtetil-proptlj-henzölt adtunk.
Az 50, töltési - kisülési ciklus után a gombakkumulátor kisülési kapacitása a kezdeti érték 91,9 %~,a volt.
Az akkumulátor anyagait és az akkumulátor teljesítményjellemzőit a 2. táblázatban közöljük.
A 11. példában leírtak szerint jártunk el, azzal a különbséggel, hogy a nemvizes elektrolit oldat oldószereként EC, P C. DEC és DMC 3ÖZ5Z3ÖZ5 térfogaíarányü elegyélt használtuk, a negatív elektróda előállítására pedig mesterséges grafit helyett természetes grafitot használtunk.
Az 50. töltési - kisütési ciklus után a gombakkumulátor kisütési kapacitása a kezdeti érték 92,8 %-.a volt.
Az akkumulátor anyagait és az akkumulátor teljesítményjellemzőit a 2. tábláközöijük.
Á 11. példában leírtak szerint jártunk el, azzal a különbséggel, hogy a nemvlzes elektrolit oldat oldószereként EC, PC, MEC és CMC 30Z5/50Z1S térfogatarányú elegyét használtuk, és a pozitív elektróda aktív anyagaként LiCoO2 helyett LiMi0 sCöö 2O2~t használtunk.
** »
Az 50, töltési - kisülési ciklus után a gcmbakkumuíátor kisülési- kapacitása a kezdeti érték 91.1 %~.a volt.
Az akkumulátor anyagait és az akkumulátor teljesítményjellemzőit a 2, táblázatban közöljük.
Alt. példában leírtak szerint jártunk el, azzal a különbséggel, hogy a nemvizes elektrolit oldat oldószereként EC, PC, DEC és D-MC 30/5/30/35 térfogatarányú elegyét használtuk, és a pozitív elektróda aktív anyagaként LiCoO2 helyett LiMn2O4-t használtunk.
Az 50. töltési - kisülési ciklus után a gcmbakkumuíátor kisülési kapacitása a kezdeti érték 92,6 %~,a volt.
Az akkumulátor anyagait és az akkumulátor teljesítményjellemzőit a 2, táblázatban közöljük,
19. cékla
Alt'. példában leírtak szerint jártunk el, azzal a különbséggel, hegy a nemvizes elektrolit oldathoz adalékanyagként 3,0 tömeg % é-fluor-lerc-penfii-benzoii adAz 50, töltési - kisütési ciklus után a gombakkumulátor kisülési kapacitása a kezdeti érték 92,7 %-.a volt.
.Az akkumulátor anyagait és az akkumulátor teljesitményjellemzöít a 2. táblázatban közöljük.
12. összehasonlító példa
A11. példában leírtak szerint jártunk el, azzal a különbséggel, hogy a neravízes elektrolit oldathoz adalékanyagként 3,0 tömeg: % toluolt adtunk.
Az 50, töltési - kisülési ciklus után a gombakkumulátor kisütési kapacitása a kezdeti érték 92,7 %-.a volt.
*<y J ** « v * » β » *
A·#
Az akkumulátor anyagait és az akkumulátor teijesTtményjeliemzoit a 2, táblázatban közöljük.
A 11, összehasonlító példában leírtak szerint jártunk el, azzal a különbséggel hogy a nemvizes elektrolit oldathoz adalékanyagként 3,0 tömeg % n-butil-benzolt ad tünk,
Az 50, töltési - kisütési ciklus után a gombakkumulátor kisülési kapacitása a kezdeti érték 79,7 %~.a volt.
Az akkumulátor anyagait és az akkumulátor teljesítményjellemzőit a 2. táblázatban közöljük.
All. összehasonlító példában leírtak szerint jártunk el, azzal a különbséggel hogy a nemvizes elektrolit oldathoz adalékanyagként 3,0 tömeg % di-n-buíil-ftaláíot adtunk.
Az 50. töltési ~ kisütési ciklus után a gombakkumulátor kisütési kapacitása a kezdeti érték 78,1 %~.a volt.
Az akkumulátor anyagait és az akkumulátor teljesítményjellemzőit a 2. táblázatban közöljük.
15. összehasonlító példa
A 11. összehasonlító példában leírtak szerint jártunk el, azzal a különbséggel hogy a nemvízes elektrolit oldathoz adalékanyagként 3,0 tömeg % 4-íiuor toluolt adAz 50. töltési - kisülési ciklus után a gomhakkumulátor kisülési kapacitása a kezdeti érték 80.8 %~.a volt.
Az akkumulátor anyagait és az akkumulátor teljesítményjellemzőit a 2, táblázatban közöljük.
V* ·> A k.
5lazat
| A pék Az elektródák da sor- anyaga száma pozitív/negatív | Adalékanyag és mennyisége, tömeg %) | Elektrolit oldat és az oldószer őszszetétele, térf.% | Kezdeti kisütési kapacitás (rel.ért.) és megtartott kapacitás, % | |
| 11. | LiCöOj/mesterséges grafit | tere-pentll-benzöl (2.0) | 1 M UPP8 EC/PC/DEC 30/5/65 | 1,03; 92,8 % |
| 12. | LICoQymesterseges grafit | terc-pentíi-benzel (5,0) | 1 M LlPFg EC/PC/DEC 30/5/65 | 1,02; 91,5% |
| 13. | UCoO-Zmesterséges grafit | tero-pentlPbenzol (0,5) | 1 M LíPFö EC/PC/DEC 30/5/65 | 1,01; 90,3% |
| 11, öh. | üCöOy/mesterséges grafit | nincs | 1 M UPF, EC/PC/DEC 30/5/65 | 1,00; 82,8 % |
| 14. | UCoOj/mes- terséges grafit | 1 »mefil“4-fere»pen~ tíl-benzol (2,0) | 1 M UPra- EC/PC/DÉC 30/5/65 | 1,02; 92,1 % |
| 15. | LlCoOy'mesterséges grafit | {1,1 -diefil-propii)-benzol (2,0) | 1 M LiPFg EC/PC/DEC 30/5/65 | 1,02; 91,9 % |
| '16. | UCöOytermészetes grafit | tere-pentlI-benzGl (2,0) | 1 M LlPFe EC/PC/DEC/DMC 30/5/30/35 | 1,02; 92,8 % |
| 17, | komplex/mesterséges grafit | terc-pentll-bensoi (2,0) | 1 M LÍPPe EC/PC/MEC/DMC 30/5/50/15 | 1,15; 91,1 % |
| 18. | LÍMn/Xj/mesterséges grafit | terc-pentlkbenzol (2,0) | 1 M LlPFg EC/PC/DEC/DMC 30/5/30/35 | 0,99; 92,8 % |
| 19, | LlCoOy/mestenséges grafit | 4-fiuor-terc-pentlí-benzoi (3,0) | 1 M UPF,« EC/PC/DEC 30/5/65 | 1,02; 92.7 % |
| 12. oh. | LlCoOy/mesterséges grafit | toluol (3,0) | 1 M UPF::· EC/PC/DEC 30/5/65 | 0,98; 81,3 % |
| 13, öh. | LlCoOymesterséges grafit | n-hutii-benzol (3,0) | 1 M UPF,, EC/PC/DEC | 0,97; 79,7 % |
30/5/65 «ί* * « ♦ ♦
A pék Az elektródák Adalékanyag és Elektrolit oldat és Kezdeti kisülési kaparta sor- anyaga mennyisége, to~ az oldószer ősz- dlás (rétért) és megszáma pozítív/negatív meg %) szeiélele, fért.% tartott kapacitás. %
14. LíCoOj/mes- di-n-buW-ftaíél 1 M UPFe 0,97; 78,1 % öh. terséges grafit (3.0) EC/PC/DEC
30/5/65
15.
öh.
LiCoOg/mes3S grafit
4~fíoor-toiuol (3,0)
M Ll PFe
EC/PC/DEC
30/5/65
0,96; 80,6
Öh összehasonlító példa rel.ért. ~ a 11. összehasonlító példához viszonyított adat komplex ~ LiNiö8Co52O2
Miként az adatokból megállapítható, a találmány szerint túiiöitési körülmények között is nagy biztonsággal használható, kitűnő telepjellemzőkkel (ezen belül igen jó osklesjellemzokkel, elektromos kapacitással és tárclásállcsággal) rendelkező lítium akkumulátorok alakíthatók ki.
Claims (13)
- Iml igénypontok1. Nemvizes elektrolit oldat lítium akkumulátorokhoz, ami nemvizes oldószert és elektrolitot tartalmaz, azzal jeZ/emezve, hogy 0,1-10 tömeg % tercier alkii-benzolvegyöletet és 0,1-1,5 tömeg % bifenü-vegyöletet is tartalmaz.
- 2. Az 1. igénypont szerinti elektrolit oldat, azzal jeZ/emezve, hogy tercier aikil-benzohvegyületként (R^CR^XR^C-o* általános képletű vegyöletet tartalmaz, amelyben R ', R2 és R3 azonos vagy eltérő 1-4 szénatomos alkil csoportot jelent, és <p: a gyűrűn adott esetben 1-5 szubsztituenst hordozó benzolgyűröt képvisel.
- 3. A 2. igénypont szerinti elektrolit oldat, azzai/e/Zemezve, hogy a benzolgyűrön további szubsztituenst nem hordozó tercier alkll-benzol-vegyületet tartalmaz.
- 4. A 2. igénypont szerinti elektrolit oldat, azzalyeZZemezve, hogy tercier alkil-benzol-vegyöletként terc-butll-benzolt tartalmaz.
- 5. A 2. igénypont szerinti elektrolit oldat, azzal jeZ/emazve, hogy tercier alkil-benzol-vegyüleíként tero-pentil-benzolt tartalmaz.8. A 2. Igénypont szerinti elektrolit oldat, azzal ,/éZZemez ve, hogy a benzolgyűrűn 1-5 szénhidrogén-csoporttal és/vagy halogénatommal szubsztituált tercier alkil-benzoi-vegyületet tartalmaz,
- 7. Az 1. igénypont szerinti elektrolit oldat, azzal/e/Zamezve, hogy biíenil-vegyületként φΆρ3 általános képletű vegyöletet tartalmaz, amelyben φ* és <p4 azonos vagy eltérő, a gyűrűn adott esetben 1-5 szubsztituenst hordozó benzolgyűröt képvisel.
- 8, A.7. igénypont szerinti elektrolit oldat, azzal/eZ/emezve, hogy bifenil-vegyületként bifenilt, o-terienili, m-taríenili, p-terfenilt, 4-metil~bifenilt, 4-etÍI-bifenilt vagy 4-terc-butil-bifenüí tartalmaz.S. Az 1. igénypont szerinti elektrolit oldat, azzalyeZZamezve, hogy olyan biíenil-vegyüielet tartalmaz, amelynek oxidációs potenciálja 4,5 V vagy annál kisebb.
- 10. Az 1. igénypont szerinti elektrolit oldat, azzal ye/Zemazve, hogy nemvizes ol dószerként etilén-karbonátot, propilén-karbonátot, butilén-karbonátot, viniién-karbonátot, y-butirolaktont, dimetil-karbonátot, mefil-etil-karbonátot, dietíl-karbonátot, tetrahidrofuránt, 2~metíMetrahidrofuránt, 1,4-dioxánt, 1,2-dimetoxí-etánt, 1,2-dietoxl-etánt, 1,2-dibutoxí-etént, acetonitnlt, metii-propionátot. metil-ptvalátot, oktii-pívslátot vagy dímetií-formamidot vagy ezek tetszőleges összetételű ©legyét tartalmazza.
- 11. Nemvizes elektrolit oldat lítium akkumulátorokhoz, ami nemvizes oldószert és elektrolitot tartalmaz, azzal jef/emezve, hogy 5-13 szénatomos tercier aíkilcsoportót tartalmazó tercier alkll-benzol-vegyületet is tartalmaz 0.1-20 tömeg % mennyiségben,
- 12, A 11, igénypont szerinti elektrolit oldat, azzal /etfemezve, hogy tercier alkil-benzokvegyűletként terc-pentlI-benzolt tartalmaz.
- 13. A 11, igénypont szerinti elektrolit oldat, azzal /éfemezve, hogy nemvizes ol dószerként etilén-karbonátot, proplién-karbonátot, butiién-karbonátot, vinilén-karbonátot, y~butírolaktont, dímetll-karbonátct, metíl-etll-karbonátot, dietil-karbonátot, tetrahidrofuránt, 2-metiMetrahidrofuránt, 1,4-dioxánt, 1,2-dímetoxketánt, 1,2-dietoxl-etánt, 1,2-dibutoxi-etánt, acetonitnlt, metii-propionátof, metikplvalátot, oktii-pivaláfot vagy dimetíi-íormamldöt vagy ezek tetszőleges összetételű elegyet tartalmazza.
- 14. Lítium akkumulátor, ami lítium és kobalt, nikkel vagy mangán összetett oxidjábói kialakított pozitív elektródát, fém lítiumból, lítium ötvözetből vagy lítium beágyazására és kibocsátására képes anyagból kialakított negatív elektródát, és az 1. igénypont szerinti nemvizes elektrolit oldatot tartalmaz.
- 15. Lítium akkumulátor, ami lítium és kobalt, nikkel vagy mangán összetett oxidjábói kialakított pozitív elektródát, fém lítiumból, lítium ötvözetből vagy lítium beágyazására és kibocsátására képes anyagból kialakított negatív elektródát, és a 11. igénypont szerinti nemvízes elektrolit.oldatot tartalmaz.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001015467 | 2001-01-24 | ||
| JP2001015466 | 2001-01-24 | ||
| PCT/JP2002/000518 WO2002059999A1 (fr) | 2001-01-24 | 2002-01-24 | Solution electrolytique non aqueuse et batteries secondaires au lithium |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HUP0303850A2 HUP0303850A2 (hu) | 2004-03-01 |
| HUP0303850A3 HUP0303850A3 (en) | 2004-06-28 |
| HU228326B1 true HU228326B1 (en) | 2013-03-28 |
Family
ID=26608193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU0303850A HU228326B1 (en) | 2001-01-24 | 2002-01-24 | Nonaqueous electrolytic solution and lithium secondary batteries |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US7294436B2 (hu) |
| EP (1) | EP1361622B1 (hu) |
| JP (1) | JP3580305B2 (hu) |
| KR (1) | KR100809892B1 (hu) |
| CN (1) | CN1249840C (hu) |
| AT (1) | ATE397793T1 (hu) |
| CA (1) | CA2435794C (hu) |
| DE (1) | DE60226951D1 (hu) |
| HK (1) | HK1064216A1 (hu) |
| HU (1) | HU228326B1 (hu) |
| WO (1) | WO2002059999A1 (hu) |
Families Citing this family (54)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3914048B2 (ja) * | 2001-12-21 | 2007-05-16 | 日立マクセル株式会社 | 非水二次電池及びこれを用いた携帯機器 |
| JP2004273153A (ja) * | 2003-03-05 | 2004-09-30 | Sony Corp | 電池 |
| KR100527827B1 (ko) * | 2003-03-13 | 2005-11-09 | 삼성에스디아이 주식회사 | 비수성 전해질 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지 |
| KR100471973B1 (ko) * | 2003-04-03 | 2005-03-10 | 삼성에스디아이 주식회사 | 비수성 전해질 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지 |
| US7968235B2 (en) * | 2003-07-17 | 2011-06-28 | Uchicago Argonne Llc | Long life lithium batteries with stabilized electrodes |
| JP4428653B2 (ja) * | 2003-10-31 | 2010-03-10 | 三星エスディアイ株式会社 | リチウム二次電池用電解液及びこれを含むリチウム二次電池 |
| JP4326323B2 (ja) * | 2003-12-24 | 2009-09-02 | 三洋電機株式会社 | 非水電解質電池 |
| EP1728291B1 (en) * | 2004-02-10 | 2018-04-04 | LG Chem, Ltd. | Non-aqueous-electrolyte and lithium secondary battery using the same |
| KR100972322B1 (ko) * | 2004-03-19 | 2010-07-26 | 우베 고산 가부시키가이샤 | 리튬 이차전지용 비수 전해액 |
| EP1756905A2 (en) | 2004-04-01 | 2007-02-28 | 3M Innovative Properties Company | Redox shuttle for overdischarge protection in rechargeable lithium-ion batteries |
| CA2602008C (en) * | 2004-04-01 | 2013-12-10 | 3M Innovative Properties Company | Redox shuttle for rechargeable lithium-ion cell |
| US9012096B2 (en) * | 2004-05-28 | 2015-04-21 | Uchicago Argonne, Llc | Long life lithium batteries with stabilized electrodes |
| US7611801B2 (en) * | 2004-10-13 | 2009-11-03 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Non-aqueous electrolyte, rechargeable lithium battery, and rechargeable battery system |
| JP5073161B2 (ja) | 2004-10-13 | 2012-11-14 | 三星エスディアイ株式会社 | リチウム二次電池用の非水電解液およびリチウム二次電池および二次電池システム |
| KR100703845B1 (ko) * | 2004-12-28 | 2007-04-04 | 제일모직주식회사 | 리튬이차전지용 비수전해액 및 그를 포함하는 리튬이차전지 |
| CN101160684A (zh) * | 2005-03-02 | 2008-04-09 | U芝加哥阿谷尼有限公司 | 用于锂电池的充电过度保护的新型氧化还原穿梭化合物 |
| WO2006116251A2 (en) * | 2005-04-26 | 2006-11-02 | The University Of Chicago | Processes for making dense, spherical, active materials for lithium-ion cells |
| US7615317B2 (en) * | 2005-05-17 | 2009-11-10 | 3M Innovative Properties Company | N-oxide redox shuttles for rechargeable lithium-ion cell |
| US7615312B2 (en) * | 2005-05-17 | 2009-11-10 | 3M Innovative Properties Company | Substituted phenothiazine redox shuttles for rechargeable lithium-ion cell |
| KR100803190B1 (ko) * | 2005-06-14 | 2008-02-14 | 삼성에스디아이 주식회사 | 유기 전해액 및 이를 채용한 리튬 전지 |
| KR100745732B1 (ko) * | 2005-06-14 | 2007-08-02 | 삼성에스디아이 주식회사 | 유기 전해액 및 이를 채용한 리튬 전지 |
| CN100449852C (zh) * | 2005-10-18 | 2009-01-07 | 比亚迪股份有限公司 | 一种混合添加剂及其配制的锂离子二次电池电解液 |
| KR100812056B1 (ko) | 2005-10-24 | 2008-03-07 | 주식회사 엘지화학 | 레독스 셔틀제의 수명 감소 억제제, 이를 포함하는 비수전해액 및 이차전지 |
| CN100517855C (zh) * | 2005-11-24 | 2009-07-22 | 比亚迪股份有限公司 | 电解液、含有该电解液的锂离子电池以及它们的制备方法 |
| US7968231B2 (en) * | 2005-12-23 | 2011-06-28 | U Chicago Argonne, Llc | Electrode materials and lithium battery systems |
| TWI338396B (en) * | 2006-01-17 | 2011-03-01 | Lg Chemical Ltd | Additives for non-aqueous electrolyte and lithium secondary battery using the same |
| US8367253B2 (en) * | 2006-02-02 | 2013-02-05 | U Chicago Argonne Llc | Lithium-ion batteries with intrinsic pulse overcharge protection |
| US20080193852A1 (en) * | 2006-02-03 | 2008-08-14 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Nonaqueous Electrolyte Secondary Battery |
| WO2007097912A2 (en) * | 2006-02-17 | 2007-08-30 | 3M Innovative Properties Company | Rechargeable lithium-ion cell with triphenylamine redox shuttle |
| US8758945B2 (en) * | 2007-03-06 | 2014-06-24 | Air Products And Chemicals, Inc. | Overcharge protection by coupling redox shuttle chemistry with radical polymerization additives |
| JP5235405B2 (ja) | 2007-12-28 | 2013-07-10 | 三洋電機株式会社 | 非水電解質二次電池 |
| WO2009102604A1 (en) * | 2008-02-12 | 2009-08-20 | 3M Innovative Properties Company | Redox shuttles for high voltage cathodes |
| US8277683B2 (en) * | 2008-05-30 | 2012-10-02 | Uchicago Argonne, Llc | Nano-sized structured layered positive electrode materials to enable high energy density and high rate capability lithium batteries |
| KR20120098609A (ko) * | 2009-10-14 | 2012-09-05 | 우베 고산 가부시키가이샤 | 리튬 2차 전지 및 그것에 사용되는 비수 전해액 |
| JP5154590B2 (ja) * | 2010-02-03 | 2013-02-27 | 株式会社日立製作所 | 過充電抑制剤並びにこれを用いた非水電解液及び二次電池 |
| US8609287B2 (en) | 2010-05-25 | 2013-12-17 | Uchicago Argonne, Llc | Polyether-functionalized redox shuttle additives for lithium ion batteries |
| US8968940B2 (en) | 2010-05-25 | 2015-03-03 | Uchicago Argonne, Llc | Redox shuttles for high voltage cathodes |
| US8877390B2 (en) | 2010-05-25 | 2014-11-04 | Uchicago Argonne, Llc | Redox shuttles for lithium ion batteries |
| KR20120126305A (ko) * | 2011-05-11 | 2012-11-21 | 삼성코닝정밀소재 주식회사 | 이차전지의 과충전 방지용 첨가제, 및 이를 포함하는 이차전지 비수전해액 |
| EP2719009B1 (en) | 2011-06-07 | 2017-06-21 | 3M Innovative Properties Company | Lithium-ion electrochemical cells including fluorocarbon electrolyte additives |
| US9601806B2 (en) | 2011-08-31 | 2017-03-21 | Uchicago Argonne, Llc | Redox shuttle additives for lithium-ion batteries |
| US9005822B2 (en) | 2013-03-06 | 2015-04-14 | Uchicago Argonne, Llc | Functional electrolyte for lithium-ion batteries |
| US10079386B2 (en) | 2013-07-01 | 2018-09-18 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Nonaqueous electrolyte secondary battery |
| CN107732129A (zh) | 2013-07-01 | 2018-02-23 | 三洋电机株式会社 | 非水电解质二次电池 |
| WO2015001717A1 (ja) | 2013-07-01 | 2015-01-08 | 三洋電機株式会社 | 非水電解質二次電池 |
| US10256508B2 (en) | 2013-07-01 | 2019-04-09 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Non-aqueous electrolyte secondary battery |
| JP6088934B2 (ja) * | 2013-07-29 | 2017-03-01 | 富士フイルム株式会社 | 非水電解液および非水二次電池 |
| EP3051618B1 (en) | 2013-09-26 | 2018-11-14 | Mitsubishi Chemical Corporation | Nonaqueous electrolyte solution and nonaqueous electrolyte battery using same |
| DE102014204497A1 (de) * | 2014-03-12 | 2015-09-17 | Robert Bosch Gmbh | Batteriezelle mit einer Elektrodenanordnung |
| US11735722B2 (en) | 2019-04-10 | 2023-08-22 | Global Graphene Group, Inc. | Method of producing conducting polymer network-enabled particulates of anode active material particles for lithium-ion batteries |
| US11658290B2 (en) * | 2019-05-06 | 2023-05-23 | Global Graphene Group, Inc. | Lithium metal secondary battery containing a conducting polymer network-based anode-protecting layer |
| US11881564B2 (en) | 2019-05-06 | 2024-01-23 | Global Graphene Group, Inc. | Method of improving the cycle stability of lithium metal secondary batteries |
| US11916223B2 (en) | 2019-05-09 | 2024-02-27 | Global Graphene Group, Inc. | Alkali metal-sulfur secondary battery containing conducting polymer network-protected cathode material particulates |
| US11302911B2 (en) | 2019-05-13 | 2022-04-12 | Global Graphene Group, Inc. | Particulates of polymer electrolyte-protected anode active material particles for lithium-ion batteries |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0536439A (ja) | 1991-07-31 | 1993-02-12 | Sony Corp | 非水電解液二次電池 |
| JP3809657B2 (ja) * | 1994-03-07 | 2006-08-16 | ソニー株式会社 | 非水電解液二次電池 |
| CA2156800C (en) * | 1995-08-23 | 2003-04-29 | Huanyu Mao | Polymerizable aromatic additives for overcharge protection in non-aqueous rechargeable lithium batteries |
| CA2163187C (en) | 1995-11-17 | 2003-04-15 | Huanyu Mao | Aromatic monomer gassing agents for protecting non-aqueous lithium batteries against overcharge |
| JP3275998B2 (ja) * | 1997-03-28 | 2002-04-22 | 日立マクセル株式会社 | 有機電解液二次電池 |
| CA2216898C (en) * | 1997-09-26 | 2005-03-22 | Moli Energy (1990) Limited | Improved additives for overcharge protection in non-aqueous rechargeable lithium batteries |
| JP3080609B2 (ja) * | 1998-07-31 | 2000-08-28 | 三洋電機株式会社 | 非水系電池用電解液およびこの電解液を用いた二次電池 |
| JP2939469B1 (ja) | 1998-07-31 | 1999-08-25 | 三洋電機株式会社 | 非水系電池用電解液およびこの電解液を用いた二次電池 |
| JP3558007B2 (ja) * | 1999-09-30 | 2004-08-25 | 宇部興産株式会社 | 非水電解液およびそれを用いたリチウム二次電池 |
| JP2001210364A (ja) * | 2000-01-26 | 2001-08-03 | Mitsubishi Chemicals Corp | 非水系電解液およびこれを用いた二次電池 |
| JP3475911B2 (ja) * | 2000-05-25 | 2003-12-10 | 宇部興産株式会社 | 非水電解液およびそれを用いたリチウム二次電池 |
| JP2001357876A (ja) * | 2000-06-13 | 2001-12-26 | Nippon Steel Chem Co Ltd | リチウム電池 |
| US20040028996A1 (en) * | 2000-10-03 | 2004-02-12 | Toshikazu Hamamoto | Lithium secondary cell and nonaqueous electrolyte |
| JP3610948B2 (ja) * | 2001-01-24 | 2005-01-19 | 宇部興産株式会社 | 非水電解液およびそれを用いたリチウム二次電池 |
| JP4352622B2 (ja) * | 2001-03-06 | 2009-10-28 | 宇部興産株式会社 | 非水電解液およびそれを用いたリチウム二次電池 |
-
2002
- 2002-01-24 HU HU0303850A patent/HU228326B1/hu not_active IP Right Cessation
- 2002-01-24 KR KR1020037009829A patent/KR100809892B1/ko active IP Right Grant
- 2002-01-24 AT AT02716365T patent/ATE397793T1/de not_active IP Right Cessation
- 2002-01-24 DE DE60226951T patent/DE60226951D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-01-24 CA CA002435794A patent/CA2435794C/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-01-24 EP EP02716365A patent/EP1361622B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-01-24 US US10/466,913 patent/US7294436B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-01-24 CN CNB028071697A patent/CN1249840C/zh not_active Expired - Lifetime
- 2002-01-24 WO PCT/JP2002/000518 patent/WO2002059999A1/ja active IP Right Grant
- 2002-01-24 JP JP2002560224A patent/JP3580305B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2004
- 2004-09-10 HK HK04106907A patent/HK1064216A1/xx not_active IP Right Cessation
-
2007
- 2007-10-24 US US11/923,261 patent/US7615316B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US7294436B2 (en) | 2007-11-13 |
| EP1361622A4 (en) | 2004-05-12 |
| US20040121239A1 (en) | 2004-06-24 |
| ATE397793T1 (de) | 2008-06-15 |
| US20080050658A1 (en) | 2008-02-28 |
| KR20030078891A (ko) | 2003-10-08 |
| US7615316B2 (en) | 2009-11-10 |
| CA2435794A1 (en) | 2002-08-01 |
| DE60226951D1 (de) | 2008-07-17 |
| WO2002059999A1 (fr) | 2002-08-01 |
| CN1498438A (zh) | 2004-05-19 |
| JPWO2002059999A1 (ja) | 2004-05-27 |
| EP1361622A1 (en) | 2003-11-12 |
| HUP0303850A2 (hu) | 2004-03-01 |
| JP3580305B2 (ja) | 2004-10-20 |
| HUP0303850A3 (en) | 2004-06-28 |
| KR100809892B1 (ko) | 2008-03-06 |
| CN1249840C (zh) | 2006-04-05 |
| CA2435794C (en) | 2009-12-29 |
| HK1064216A1 (en) | 2005-01-21 |
| EP1361622B1 (en) | 2008-06-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| HU228326B1 (en) | Nonaqueous electrolytic solution and lithium secondary batteries | |
| KR100914878B1 (ko) | 리튬 이차 전지 및 비수용성 전해 용액 | |
| EP1923948B1 (en) | Electrolyte for high voltage lithium rechargeable battery and battery employing the same | |
| JP4701599B2 (ja) | 非水電解質二次電池 | |
| JP6457205B2 (ja) | リチウム二次電池 | |
| KR100325866B1 (ko) | 리튬 2차 전지 | |
| JP3580287B2 (ja) | リチウム二次電池およびその非水電解液 | |
| CA2494596A1 (en) | Lithium secondary battery | |
| EP3879616B1 (en) | Electrolyte for lithium secondary battery and lithium secondary battery including the same | |
| EP1716616B1 (en) | Non-aqueous electrolyte for battery | |
| JP4374833B2 (ja) | リチウム二次電池とその非水電解液およびその安全性を確保する方法 | |
| JP3938194B2 (ja) | リチウム二次電池 | |
| JP2006210358A (ja) | リチウム二次電池 | |
| US20220021030A1 (en) | Electrolyte For Lithium Secondary Battery And Lithium Secondary Battery Including The Same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of definitive patent protection due to non-payment of fees |