專利名稱：鋰電池及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及鋰電池，特別是鋰電池的電解質溶液。
背景技術：
由于一次電池不符合環(huán)保要求，因此近年來可充電的二次電池系統(tǒng)逐漸受到重視?，F(xiàn)在便攜式電子產品如數(shù)碼相機、手機、筆記本電腦均需要輕量化的電池，且隨著便攜式電子產品的快速發(fā)展和普及，這種可重復充電放電的鋰電池由于兼具重量輕、高電壓值與高能量密度等特點，而使得其市場需求量與日俱增。與傳統(tǒng)的鉛蓄電池、鎳氫電池、鎳鋅電池、鎳鎘電池相比，鋰電池具有工作電壓高、能量密度大、重量輕、壽命長及環(huán)保性佳等優(yōu) 點，也是未來應用于可撓式電池的最佳選擇。因此，現(xiàn)在對鋰電池的性能例如輕質耐用、高電壓、高能量密度與高安全性等的要求也越來越高，鋰電池尤其在輕型電動車、電動車、大型儲電產業(yè)上的應用及發(fā)展?jié)摿O高。然而，在目前公知的技術中，鋰電池的制造工藝必須在高干燥度低水含量的環(huán)境下進行，其主要原因在于水會在電池電化學反應中電解成為氧氣與氫氣，從而容易造成電池膨脹與性能衰退。另外，電池中高含量的水也會與鋰鹽進行副反應而形成氫氟酸，該產物將造成電極材料的過渡金屬離子溶出與集流體的腐蝕等問題，從而非常容易使電池發(fā)生危險。由于鋰電池必須在高干燥度低水含量的環(huán)境(如相對濕度<5%)下制造，絕大部分廠商均需建造干燥室與干燥廠房來進行生產及組裝以應對工藝要求，因此造成鋰電池制造商在電力付出方面的高昂成本。另一方面，利用氣室(air chamber)方式進行二次封裝加工程序來改善電池中高水含量也存在問題。上述二次封裝是指使電池中的高含量水在第一次電化學反應中電解生成氣體，且電池先預留空間使氣體可流至氣室，然后再將氣室移除并進行二次封裝，因此工藝步驟繁多復雜且耗費時間較長。然而，不管是進行上述何種方式的制造工藝，均極不便利并且會額外增加制造成本。
發(fā)明內容
因此，本發(fā)明提供具有改善的電池性能的鋰電池。本發(fā)明還提供鋰電池制造方法，其能夠在低干燥度或一般干燥度的大氣環(huán)境下進行。本發(fā)明提出鋰電池，其包括陽極、陰極、隔膜以及電解質溶液。陰極與陽極相對。隔膜位于陽極與陰極之間，其中陽極、陰極與隔膜共同限定容置區(qū)域。電解質溶液位于容置區(qū)域中，其中電解質溶液包括有機溶劑、鋰鹽以及添加劑。添加劑包括基于馬來酰亞胺的化合物以及含羥基物質，其中含羥基物質的分子量小于1000，且含羥基物質在電解質溶液中的含量為0. 05重量％至5重量％。根據本發(fā)明實施方式的鋰電池，所述含羥基物質為芳族物質。根據本發(fā)明實施方式的鋰電池，所述含羥基物質為選自下式(2-1)至式(2-4)的至少一種化合物
權利要求
1.鋰電池，包括 陽極； 與所述陽極相對的陰極； 位于所述陽極與所述陰極之間的隔膜，其中所述陽極、所述陰極與所述隔膜共同限定容置區(qū)域；以及 位于所述容置區(qū)域中的電解質溶液，其中所述電解質溶液包括有機溶劑、鋰鹽以及添加劑，所述添加劑包括 基于馬來酰亞胺的化合物；以及 分子量小于1000的含羥基物質，且所述含羥基物質在所述電解質溶液中的含量為0. 05重量％至5重量％。
2.權利要求I的鋰電池，其中所述含羥基物質為選自下式(2-1)至式(2-4)的至少一種芳族物質
3.權利要求I的鋰電池，其中所述含羥基物質為選自下式(3-1)至式(3-4)的至少一種非芳族物質
4.權利要求I的鋰電池，其中所述基于馬來酰亞胺的化合物包括馬來酰亞胺、雙馬來酰亞胺、聚馬來酰亞胺、聚雙馬來酰亞胺、雙馬來酰亞胺與馬來酰亞胺的共聚物、或上述物質的混合物。
5.權利要求I的鋰電池，進一步包括用于包裝所述陽極、所述陰極、所述隔膜以及所述電解質溶液的封裝結構。
6.鋰電池的制造方法，包括 在露點介于_5°C至15°C的環(huán)境下，用隔膜將陽極與陰極隔開而制作電池芯極卷，其中所述陽極、所述陰極與所述隔膜共同限定容置區(qū)域；以及 在所述容置區(qū)域中加入電解質溶液，其中所述電解質溶液包括有機溶劑、鋰鹽以及添加劑，且所述添加劑包括基于馬來酰亞胺的化合物。
7.權利要求6的鋰電池的制造方法，其中在所述容置區(qū)域中加入所述電解質溶液的步驟是直接在制作所述電池芯極卷之后進行的。
8.權利要求6的鋰電池的制造方法，其中所述添加劑進一步包括分子量小于1000的含輕基物質。
9.權利要求6的鋰電池的制造方法，進一步包括用封裝結構包裝所述陽極、所述陰極、所述隔膜以及所述電解質溶液。
10.權利要求6的鋰電池的制造方法，所述電解質溶液中的最終水含量為50ppm至500ppmo
全文摘要
本發(fā)明涉及鋰電池及其制造方法。所述鋰電池包括陽極、陰極、隔膜以及電解質溶液。陰極與陽極相對。隔膜位于陽極與陰極之間，其中陽極、陰極與隔膜共同限定容置區(qū)域。電解質溶液位于容置區(qū)域中，其中電解質溶液包括有機溶劑、鋰鹽以及添加劑。添加劑包括基于馬來酰亞胺的化合物以及含羥基物質，其中含羥基物質的分子量小于1000，且含羥基物質在電解質溶液中的含量為0.05重量％至5重量％。本發(fā)明的鋰電池及其制造方法可解決電池中水的問題，并且不需要在高干燥度低水含量的環(huán)境下進行工藝步驟，因而可有助于降低制作成本與提高電池性能。
文檔編號H01M10/058GK102738500SQ20111009027
公開日2012年10月17日 申請日期2011年4月12日 優(yōu)先權日2011年4月12日
發(fā)明者王復民, 鄭錦淑 申請人:王復民