(57)【要約】  本発明はリチウム二次電池電解液と該電解液を用いたリチウム二次電池を提供し、前記電解液が有機溶媒、電解質塩と添加剤を含み、添加剤が環状ジスルホン酸ケイ素基エステルを含む。該電解液を用いたリチウム二次電池はより良いサイクル性能及び高温保管性能を有する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
リチウム二次電池電解液であって、有機溶媒、電解質塩、環状ジスルホン酸ケイ素基エステル、添加剤を含み、前記メチレンジスルホネートシラングリコールエステル化合物が次の式（１）における少なくとも一つを有する：
2020512676.tif 000007
式（１）
前記Ｒ１、Ｒ２が独立したメチル基、エチル基、ビニル基又はフェニル基のいずれかであり、
前記添加剤は、ビニレンカーボネート、フルオロエチレンカーボネート、エチレンカーボネート、１，３-プロパンスルトン、１，４-ブタンスルトンのうちの少なくとも一つであることを特徴とするリチウム二次電池電解液。
【請求項２】
前記環状ジスルホン酸ケイ素基エステルが電解液の全質量の０．１％〜５．０％を占めることを特徴とする請求項１に記載のリチウム二次電池電解液。
【請求項３】
前記添加剤が電解液の全質量の０．１％〜６．０％を占めることを特徴とする請求項１に記載のリチウム二次電池電解液。
【請求項４】
前記有機溶媒は、環状エステルと鎖状エステルを含むことを特徴とする請求項１に記載のリチウム二次電池電解液。
【請求項５】
前記環状エステルがエチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトンのうちの少なくとも１つから選択され、前記鎖状カーボネートが炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、ブチレンカーボネート、炭酸ジエチル、ジプロピルカーボネート、メチルエチルカーボネート、メチルプロピルカーボネート、エチルプロピルカーボネート、ギ酸メチル、ギ酸エチル、ギ酸プロピル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロピルのうちの少なくとも１つから選択され、前記有機溶媒が電解液の全質量の６７．０〜９１．０％を占めることを特徴とする請求項１及び４に記載のリチウム二次電池電解液。
【請求項６】
前記電解質塩が六フッ化リン酸リチウム、リチウムジフルオロスルホンイミド、リチウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドのうちの少なくとも一つであり、電解液の全質量の８．０−１８．０％を占めることを特徴とする請求項１に記載のリチウム二次電池電解液。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の電解液を用いたリチウム二次電池であって、正極シート、負極シート、セパレータ及び前記電解液を含み、前記正極シートがリチウムイオンを吸蔵又は放出することが可能な正極活物質、導電剤、集電体、及びこれらを組み合わせた結着剤を含み、前記負極シートがリチウムイオンを吸蔵又は放出することが可能な負極活物質、導電剤、集電体、及びこれらを組み合わせた結着剤を含むことを特徴とするリチウム二次電池。
【請求項８】
前記正極活物質はリチウム含有遷移金属化合物を指し、前記リチウム含有遷移金属化合物がＬｉ１＋ａ（ＮｉｘＣｏｙＭ１−ｘ−ｙ）Ｏ２、Ｌｉ（ＮｉｐＭｎｑＣｏ２−ｐ−ｑ）Ｏ４、ＬｉＭｈ（ＰＯ４）ｍのうちの少なくとも一つであり、ここで０≦ａ≦０．３、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０＜ｘ＋ｙ≦１、０≦ｐ≦２、０≦ｑ≦２、０＜ｐ＋ｑ≦２、ＭがＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ａｌ又はVであり、０＜ｈ＜５、０＜ｍ＜５、前記負極活物質がリチウム金属、リチウム合金、炭素材料、シリコン系材料及び錫系材料のうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項７に記載のリチウム二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はリチウム二次電池材料分野に属し、具体的に電解液及び該電解液を含むリチウム二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウム二次電池はエネルギー密度が高く、耐用年数が長く、汚染がないなどの特徴を有するため、家庭用電化製品、パワーカー電池及びエネルギー貯蔵電源において広い応用の見通しを有する。
【０００３】
近年、グローバル石油エネルギーの枯渇と新エネルギー技術の発展に伴い、自動車用電源に適用されるリチウム二次電池技術が急速に発展している。リチウム二次電池の性能に対する要求がますます高まっている。航続距離が長く、耐用年数が長く、高温環境で正常に使用できるという電気自動車の要求を満たすために、リチウム二次電池はより高い放電容量、より優れたサイクル性能及び高温保管性能を有する必要がある。
【０００４】
実際の応用中、研究者は、スルホン酸エステル化合物が電解液の電気化学的性能を向上させることができることを見出し、例えば特許ＣＮ１０１８４２３４９に高温及び低温サイクル性能を向上させるためのスルホン酸エステル化合物が開示される。
【０００５】
また、特許ＣＮ１０４６８４８９０にスルホン酸エステル化合物が開示され、該化合物が鎖状構造であり、主に従来技術における電解液の添加剤の過度複雑による電池性能への影響を排除するための溶媒として用いられる。
【０００６】
さらなる研究において、当業者は、環状スルホン酸エステル化合物を用いることにより、電池の電気化学的性能を向上させ、高温保管後の放電性能を高めることができることを見出した。具体的には、特許ＺＬ２０１２８００２０３９４．６に以下の化合物を含有する非水電解液が開示される。
【０００７】
【化１】
2020512676.tif 000002
式I
この特許では、電解液の全質量１％を占める上記環状スルホン酸エステル化合物が添加され、高温保管後の電池の放電容量維持率は約８０％に達することができる。しかし、それが電池のサイクル性能及び高温保管厚さ膨張率に対する抑制は制限されている。
【０００８】
同時に、特許ＣＮ２０１４８００３１１５１．１に非水電解質二次電池及び非水電解質二次電池の製造方法が開示され、非水電解質が式II構造を有する環状スルホン酸エステルを含む。
【化２】
2020512676.tif 000003
式II
ここで、Ｒ３、Ｒ４が１〜６個の炭素原子を有するヒドロカルビル基である。上記環状ジスルホン酸エステル化合物は、含有量が約１％である場合、電池が複数回サイクルした後により良い容量維持率を有するという利点があり、電池厚さの変化状況が依然として理想的ではないという欠点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明はリチウム二次電池電解液を提供することを目的とし、該電解液を用いたリチウム二次電池がより良いサイクル性能及び高温保管性能を有する。同時に、本発明はさらに該電解液を用いたリチウム二次電池を開示する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の技術的解決策は次のとおりである。
【００１１】
リチウム二次電池電解液は、有機溶媒、電解質塩、環状ジスルホン酸ケイ素基エステル化合物、添加剤を含み、前記環状ジスルホン酸ケイ素基エステルが式（１）における少なくとも一つである。
【化３】
2020512676.tif 000004
式（１）
前記Ｒ１、Ｒ２が独立したメチル基、エチル基、ビニル基又はフェニル基のいずれかである。
【００１２】
上記リチウム二次電池電解液では、前記環状ジスルホン酸ケイ素基エステルが電解液の全質量の０．１％〜５．０％を占める。
【００１３】
上記リチウム二次電池電解液では、前記添加剤は、ビニレンカーボネート、フルオロエチレンカーボネート、エチレンカーボネート、１，３-プロパンスルトン、１，４-ブタンスルトンのうちの１つ以上であり、電解液の全質量の０．１〜５．０％を占める。
【００１４】
上記リチウム二次電池電解液では、前記有機溶媒は、環状エステルと鎖状エステルを含む。
【００１５】
上記リチウム二次電池電解液では、前記環状エステルがエチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトンのうちの少なくとも１つから選択され、前記鎖状カーボネートが炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、ブチレンカーボネート、炭酸ジエチル、ジプロピルカーボネート、メチルエチルカーボネート、メチルプロピルカーボネート、エチルプロピルカーボネート、ギ酸メチル、ギ酸エチル、ギ酸プロピル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロピルのうちの少なくとも１つから選択され、前記有機溶媒が電解液の全質量の６７．０〜９１．０％を占める。
【００１６】
上記リチウム二次電池電解液では、前記電解質塩が六フッ化リン酸リチウム、リチウムジフルオロスルホンイミド、リチウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドのうちの少なくとも一つであり、電解液の全質量の８．０−１８．０％を占める。
【００１７】
また、本発明はさらに上記リチウム二次電池電解液を含有するリチウム二次電池を開示する。
【００１８】
上記リチウム二次電池は正極シート、負極シート、セパレータ及び上記リチウム二次電池電解液を含み、前記正極シートがリチウムイオンを吸蔵又は放出することが可能な正極活物質、導電剤、集電体、及びこれらを組み合わせた結着剤を含み、前記負極シートがリチウムイオンを吸蔵又は放出することが可能な負極活物質、導電剤、集電体、及びこれらを組み合わせた結着剤を含む。
【００１９】
上記リチウム二次電池では、前記正極活物質はリチウム含有遷移金属化合物を指し、前記リチウム含有遷移金属化合物がＬｉ１＋ａ（ＮｉｘＣｏｙＭ１−ｘ−ｙ）Ｏ２、Ｌｉ（ＮｉｐＭｎｑＣｏ２−ｐ−ｑ）Ｏ４、ＬｉＭｈ（ＰＯ４）ｍのうちの少なくとも一つであり、ここで０≦ａ≦０．３、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０＜ｘ＋ｙ≦１、０≦ｐ≦２、０≦ｑ≦２、０＜ｐ＋ｑ≦２、ＭがＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ａｌ又はVであり、０＜ｈ＜５、０＜ｍ＜５、前記負極活物質がリチウム金属、リチウム合金、炭素材料、シリコン系材料及び錫系材料のうちの少なくとも１つを含む。
【００２０】
本発明の有益な効果は次のとおりである。
【００２１】
本発明は、リチウム二次電池の電解液に電解液の全質量の０．１％〜５．０％を占める環状ジスルホン酸ケイ素基エステルを添加剤として添加することにより、リチウム二次電池の常温及び高温サイクル、高温保管性能を向上させることができる。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に具体的な実施形態を組み合わせて本発明の技術的解決策をさらに詳しく説明するが、本発明に対するいかなる限定を構成しない。
【００２３】
実施例及び比較例におけるメチレンジスルホン酸シランジオールエステルの構造式及びコード番号は次のとおりである。
【００２４】
【化４】
2020512676.tif 000005
上記化合物１の合成方法は次のとおりである。
【００２５】
乾燥された２２０ｇのメチルジスルホン酸ナトリウムを窒素雰囲気下で２５００ｇのジメチルホルムアミドに添加し、さらに１１６ｇのジメチルジクロロシランを滴下し、２０時間還流反応する。反応が終了した後、塩を窒素雰囲気下で濾過して除去し、濾液を減圧させてジメチルホルムアミドを蒸発し、濃縮液を凍結して結晶化し、化合物１を得る。
【００２６】
上記化合物２の合成方法は次のとおりである。
【００２７】
真空脱水した２１２ｇのジフルオロメチルジスルホン酸を窒素雰囲気下で２５００ｇの１，４-ジオキサンに添加し、さらに２００ｇのジエチルジクロロシランを滴下し、２０時間還流反応する。反応が終了した後、減圧して１，４-ジオキサンを蒸発し、濃縮液を凍結して結晶化し、化合物２を得る。
【００２８】
上記化合物３の合成方法は次のとおりである。
【００２９】
真空脱水した１７６ｇのメチルジスルホン酸を窒素雰囲気下で２５００ｇの１，４-ジオキサンに添加し、さらに１９７ｇのメチルビニルジアセトキシシランを滴下し、２５時間還流反応する。反応が終了した後、減圧して１，４-ジオキサンを蒸発し、濃縮液を凍結して結晶化し、化合物３を得る。
【００３０】
上記化合物４の合成方法は次のとおりである。
【００３１】
真空脱水した１７６ｇのメチルジスルホン酸を窒素雰囲気下で２５００ｇの１，４-ジオキサンに添加し、さらに２７３ｇのメチルフェニルジメトキシシランを滴下し、２０時間還流反応し、反応が終了した後、減圧して１，４-ジオキサンを蒸発し、濃縮液を凍結して結晶化し、化合物４を得る。
【００３２】
上記化合物５の合成方法は次のとおりである。
【００３３】
真空脱水した１７６ｇのメチルジスルホン酸を２５００ｇの１，５-ジオキサンに添加し、さらに３５０ｇのジフェニルジメトキシシランを滴下し、２５時間還流反応し、反応が終了した後、減圧して１，４-ジオキサンを蒸発し、濃縮液を凍結して結晶化し、化合物５を得る。
【００３４】
実施例１
（１）リチウム二次電池の正極シートの作製
正極活物質リチウムニッケルコバルトマンガン（ＬｉＮｉ１／３Ｃｏ１／３Ｍｎ１／３Ｏ２）、導電剤Ｓｕｐｅｒ−Ｐ、粘着剤ＰＶＤＦを溶媒Ｎ−メチルピロリドンに質量比９６：２．０：２．０で溶解させて均一に混合して正極スラリーに作製し、その後正極スラリーを集電体用アルミニウム箔に均一に塗布し、塗布量が０．０１８ｇ／ｃｍ２であり、次いで８５℃で乾燥して冷間プレス、トリミング、シート切断、スリット分割を行い、次いで８５℃の真空条件で４ｈ乾燥し、タブを溶接し、要求を満たしているリチウム二次電池の正極シートに作製する。
【００３５】
（２）リチウム二次電池の負極シートの作製
負極活物質グラファイト、導電剤Ｓｕｐｅｒ−Ｐ、増粘剤ＣＭＣ、粘着剤ＳＢＲを溶媒脱イオン水に質量比９６．５：１．０：１．０：１．５で溶解させて均一に混合して負極スラリーに作製し、次いで負極スラリーを集電体用銅箔に均一に塗布し、塗布量が０．００８９ｇ／ｃｍ２であり、次いで８５℃で乾燥して冷間プレス、トリミング、シート切断、スリット分割を行い、次いで１１０℃の真空条件で４ｈ乾燥し、タブを溶接し、要求を満たしているリチウム二次電池の負極シートに作製する。
【００３６】
（３）リチウム二次電池の電解液の作製
リチウム二次電池の電解液は、電解液の全質量の１２．５％を占める六フッ化リン酸リチウムを電解質塩とし、電解液の全質量の８１．５％を占める、エチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネートの混合物を有機溶媒とし、ここでエチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネートの質量比が３：５：２である。また、環状ジスルホン酸ケイ素基エステル化合物はリチウム二次電池の電解液の全質量の３．０％を占める化合物１である。添加剤は電解液の全質量の１．０％、２．０％をそれぞれ占めるビニレンカーボネート、１，３−プロパンスルトンである。
【００３７】
（４）リチウム二次電池の作製
上記の工程で作製されたリチウム二次電池の正極シート、負極シート及びセパレータを巻回して厚さ８ｍｍ、幅６０ｍｍ、長さ１３０ｍｍの電池コアに作製し、そして７５℃の真空で１０ｈ乾燥し、電解液を注入し、２４ｈ放置し、次いで０．１Ｃ（１６０ｍＡ）の定電流で４．２Ｖに充電し、次いで電流が０．０５Ｃ（８０ｍＡ）に低下するまで４．２Ｖの定電圧で充電し、次いで０．１Ｃ（１６０ｍＡ）の定電流で３．０Vに放電し、２回の充放電を繰り返し、最後０．１Ｃ（１６０ｍＡ）の定電流で３．８Vに充電し、リチウム二次電池の作製を完了する。
【００３８】
実施例２
実施例１の方法に従ってリチウム二次電池を作製するが、リチウム二次電池の電解液が電解液の全質量の１０．０％を占める六フッ化リン酸リチウムを電解質塩とし、有機溶媒が質量比１：２のエチレンカーボネート、エチルメチルカーボネートであり、電解液の全質量の８７．０％を占める点で異なる。環状ジスルホン酸ケイ素基エステル化合物１は電解液の全質量の１．０％を占める。添加剤はビニレンカーボネートであり、電解液の全質量の１．０％を占める。リチウム二次電池のための正極材料はＬｉＮｉ０．８Ｃｏ０．１Ｍｎ０．１Ｏ２である。
【００３９】
実施例３
実施例１の方法に従ってリチウム二次電池を作製するが、有機溶媒が質量比１：３のエチレンカーボネート、エチルメチルカーボネートであり、電解液の全質量の８３．０％を占める点で異なる。環状ジスルホン酸ケイ素基エステル化合物１は電解液の全質量の１．０％を占める。添加剤は電解液の全質量の０．５％、３．０％をそれぞれ占めるビニレンカーボネート、フルオロエチレンカーボネートである。リチウム二次電池のための正極材料はＬｉＮｉ０．８Ｃｏ０．１５Ａｌ０．０５Ｏ２である。
【００４０】
実施例４
実施例１の方法に従ってリチウム二次電池を作製するが、有機溶媒が質量比１：２のエチレンカーボネート、ジエチルカーボネートであり、電解液の全質量の８４．０％を占める点で異なる。環状ジスルホン酸ケイ素基エステル化合物２は電解液の全質量の２．５％を占める。添加剤は電解液の全質量の０．５％、５．０％をそれぞれ占めるエチレンカーボネート、フルオロエチレンカーボネートである。リチウム二次電池のための正極材料はＬｉＣｏＯ２であり、負極材料はシリコンカーボン複合材料である。
【００４１】
実施例５
実施例１の方法に従ってリチウム二次電池を作製するが、リチウム二次電池の電解液が電解液の全質量の１５．０％を占める六フッ化リン酸リチウムを電解質塩とし、有機溶媒が質量比４：１：５のエチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジエチルカーボネートであり、電解液の全質量の８１．５％を占める点で異なる。環状ジスルホン酸ケイ素基エステル化合物２は電解液の全質量の１．０％を占める。添加剤は電解液の全質量の０．５％、２．０％をそれぞれ占めるビニレンカーボネート、１，３−プロパンスルトンである。リチウム二次電池のための正極材料はＬｉＮｉ０．８Ｃｏ０．１５Ａｌ０．０５Ｏ２であり、負極材料はチタン酸リチウムである。リチウム二次電池の充電遮断電圧が２．７Vである。
【００４２】
実施例６
実施例１の方法に従ってリチウム二次電池を作製するが、質量比３：５：２のエチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネートの混合物を有機溶媒とし、それが電解液の全質量の８３．５％を占める点で異なる。環状ジスルホン酸ケイ素基エステル化合物は、電解液の全質量の０．５％を占める化合物２である。添加剤は電解液の全質量の１．０％、３．０％をそれぞれ占めるエチレンカーボネート、フルオロエチレンカーボネートである。リチウム二次電池のための正極材料はＬｉＮｉ０．６Ｃｏ０．２Ｍｎ０．２Ｏ２である。
【００４３】
実施例７
実施例１の方法に従ってリチウム二次電池を作製するが、リチウム二次電池の電解液が電解液の全質量の１７．５％を占める六フッ化リン酸リチウムを電解質塩とし、質量比３：５：２のエチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネートの混合物を有機溶媒とし、それが電解液の全質量の７８．０％を占める点で異なる。環状ジスルホン酸ケイ素基エステル化合物は電解液の全質量の４．０％を占める化合物３である。添加剤はビニレンカーボネートであり、電解液の全質量の０．５％を占める。リチウム二次電池のための正極材料はＬｉＭｎ２Ｏ４であり、負極材料はチタン酸リチウムである。リチウム二次電池の充電遮断電圧が２．７Vである。
【００４４】
実施例８
実施例１の方法に従ってリチウム二次電池を作製するが、質量比３：５：２のエチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネートの混合物を有機溶媒とし、それが電解液の全質量の８３．５％を占める点で異なる。環状ジスルホン酸ケイ素基エステル化合物は化合物３であり、電解液の全質量の１．０％を占める。添加剤は電解液の全質量の０．５％、３．０％をそれぞれ占めるビニレンカーボネート、フルオロエチレンカーボネートである。リチウム二次電池のための正極材料はＬｉＭｎＯ２である。
【００４５】
実施例９
実施例１の方法に従ってリチウム二次電池を作製するが、リチウム二次電池の電解液が電解液の全質量の１２．０％を占めるリチウムトリフルオロスルホンイミドを電解質塩とし、質量比３：５：２のエチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネートの混合物を有機溶媒とし、それが電解液の全質量の７５．８％を占める点で異なる。環状ジスルホン酸ケイ素基エステル化合物は電解液の全質量の５．０％を占める化合物４である。添加剤は電解液の全質量の０．５％を占めるフルオロエチレンカーボネートである。リチウム二次電池のための正極材料はＬｉＮｉ０．８Ｃｏ０．１５Ａｌ０．０５Ｏ２である。
【００４６】
実施例１０
実施例１の方法に従ってリチウム二次電池を作製するが、リチウム二次電池の電解液が電解液の全質量の１１．５％を占めるリチウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドを電解質塩とし、質量比３：５：２のエチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネートの混合物を有機溶媒とし、それが電解液の全質量の８４．５％を占める点で異なる。環状ジスルホン酸ケイ素基エステル化合物は電解液の全質量の１．５％を占める化合物４である。添加剤は電解液の全質量の０．５％、１．０％をそれぞれ占めるエチレンカーボネート、フルオロエチレンカーボネートである。リチウム二次電池のための正極材料はＬｉＣｏＯ２であり、負極材料はシリコンカーボン複合材料である。
【００４７】
実施例１１
実施例１の方法に従ってリチウム二次電池を作製するが、質量比３：５：２のエチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネートの混合物を有機溶媒とし、それが電解液の全質量の８３．５％を占める点で異なる。環状ジスルホン酸ケイ素基エステル化合物は、電解液の全質量の１．５％を占める化合物５である。添加剤は電解液の全質量の３．０％を占めるフルオロエチレンカーボネートである。リチウム二次電池のための正極材料はＬｉＮｉ０．５Ｃｏ０．２Ｍｎ０．３Ｏ２である。
【００４８】
比較例１
実施例１の方法に従ってリチウム二次電池を作製する過程では、リチウム二次電池の電解液に化合物１を添加しない。
【００４９】
比較例２
実施例２の方法に従ってリチウム二次電池を作製する過程では、リチウム二次電池の電解液に化合物１を添加しない。
【００５０】
比較例３
実施例３の方法に従ってリチウム二次電池を作製する過程では、リチウム二次電池の電解液に化合物１を添加しない。
【００５１】
比較例４
実施例４の方法に従ってリチウム二次電池を作製する過程では、リチウム二次電池の電解液に化合物２を添加しない。
【００５２】
比較例５
実施例５の方法に従ってリチウム二次電池を作製する過程では、リチウム二次電池の電解液に化合物２を添加しない。
【００５３】
比較例６
実施例６の方法に従ってリチウム二次電池を作製する過程では、リチウム二次電池の電解液に化合物２を添加しない。
【００５４】
比較例７
実施例７の方法に従ってリチウム二次電池を作製する過程では、リチウム二次電池の電解液に化合物３を添加しない。
【００５５】
比較例８
実施例８の方法に従ってリチウム二次電池を作製する過程では、リチウム二次電池の電解液に化合物３を添加しない。
【００５６】
比較例９
実施例９の方法に従ってリチウム二次電池を作製する過程では、リチウム二次電池の電解液に化合物４を添加しない。
【００５７】
比較例１０
実施例１０の方法に従ってリチウム二次電池を作製する過程では、リチウム二次電池の電解液に化合物４を添加しない。
【００５８】
比較例１１
実施例１１の方法に従ってリチウム二次電池を作製する過程では、リチウム二次電池の電解液に化合物５を添加しない。
【００５９】
最後に、本発明によるリチウム二次電池及びその電解液のテストプロセス及びテスト結果について説明する。
【００６０】
全ての比較例１−１１と全ての実施例１−１１で得られた電池に対して次の実験を行った。
【００６１】
サイクル実験において、比較例１−１１と実施例１−１１で得られた電池をそれぞれ室温２５℃と高温５５℃で０．５Ｃ／０．５Ｃの充放電率で充放電サイクル実験を行い、それぞれ５００回目及び５００サイクル目の放電容量を記録して１サイクル目の放電容量で割って容量維持率を求め、記録結果が表１に示される。
【００６２】
高温保管試験において、比較例１−１１及び実施例１−１１の電池をまず室温で０．５Ｃ／０．５Ｃの充放電率で３．０−４．２Vで３回充放電し、次に０．５Ｃで４．２Vに充電し、電池の厚さを記録した。電池を６０℃のオーブンに１５日間入れ、電池の厚さを記録した。２回目の記録された電池の厚さを１回目の記録された電池の厚さで割って電池膨張率を求めた。記録結果が表１に示される。
【表１】
2020512676.tif 000006
【００６３】
上記のデータから明らかなように、メチレンジスルホナートシラングリコールエステル添加剤がリチウム電池容量維持率と高温サイクルに明らかな影響を与え、本発明は、主に電池の常温、高温サイクル容量維持率及び高温保管後の電池膨張率において明らかにされる顕著な利点を有する環状ジスルホン酸ケイ素基エステルを電解液添加剤として採用する。実施例１〜１１はそれらの比較例より明らかに優れている。したがって、本発明の電解液を用いて作製された電池は、より良い常温、高温サイクル性能を得て、高温保管中の電池の厚さ膨張を減少させることができる。
【００６４】
上記実施例が本発明の好適な実施形態であるが、本発明の実施形態は上記実施例に限定されず、本発明の精神及び原理から逸脱することなく行われる他のいかなる変更、修正、置き換え、組み合わせ、簡略化がいずれも同等の置き換え形態であり、全て本発明の保護範囲内に含まれる。
【国際調査報告】
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