[发明专利]锂二次电池、电池模块、电池组和包含电池组的装置

说明书

本发明涉及一种锂二次电池、电池模块、电池组和包含电池组的装置，所述锂二次电池包含：(i)正极活性材料，所述正极活性材料包含根据下式1的锂金属磷酸盐；(ii)负极活性材料，所述负极活性材料包含无定形碳；和(iii)锂二次电池用电解质，所述电解质包含锂盐和醚基溶剂，其中所述醚基溶剂为选自如下溶剂中的至少一种溶剂：二甲醚和二丁醚，其中基于所述电解质的总重量，在所述电解质中以1重量％～60重量％的量包含碳酸亚丙酯(PC)，Li_1+aM(PO_4‑b)X_b (1)其中M为选自II族～XII族金属中的至少一种金属；X为选自F、S和N中的至少一种元素，‑0.5≤a≤+0.5，且0≤b≤0.1。

本发明专利申请是基于申请日为2013年11月22日，发明名称为“锂二次电池”，申请号为201380049136.5的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种锂二次电池用电解质和包含所述电解质的锂二次电池。更特别地，本发明涉及一种锂二次电池，所述锂二次电池包含：

(i)正极活性材料，所述正极活性材料包含根据下式1的锂金属磷酸盐；

(ii)负极活性材料，所述负极活性材料包含无定形碳；和

(iii)锂二次电池用电解质，所述电解质包含锂盐和醚基溶剂，

其中基于所述锂二次电池用电解质的总重量，在所述锂二次电池用电解质中以1重量％～60重量％的量包含碳酸亚丙酯(PC)，

Li_1+aM(PO_4-b)X_b(1)

其中M为选自II族～XII族金属中的至少一种金属；X为选自F、S和N中的至少一种元素，-0.5≤a≤+0.5，且0≤b≤0.1。

背景技术

随着移动装置技术的持续开发和对其要求的持续增加，对作为能源的锂二次电池的要求急剧增加。近来，已经实现了将锂二次电池用作电动车辆(EV)和混合电动车辆(HEV)的电源。因此，正在积极对可满足多种要求的二次电池进行研究。特别地，对具有高能量密度、高放电电压和输出稳定性的锂二次电池的要求极高。

特别地，用于混合电动车辆中的锂二次电池必须在短时间内展示大的输出，并在日用基础上在重复充电和放电的苛刻条件下使用10年以上。因此，不可避免地要求锂二次电池比现有小型锂二次电池展示更优异的稳定性和输出特性。

鉴于此，现有锂二次电池通常使用具有层状结构的锂钴复合氧化物作为正极，并使用石墨基材料作为负极。然而，LiCoO₂在具有诸如优异的能量密度和高温特性的优势的同时，具有诸如输出特性差的劣势。由于这种劣势，在突然驱动和快速加速时临时需要从电池提供高的输出，由此LiCoO₂不适合用于需要高输出的混合电动车辆(HEV)中。另外，由于制备LiNiO₂的方法的特性，难以在合理成本下将LiNiO₂用于实际生产过程。而且，诸如LiMnO₂、LiMn₂O₄等的锂锰氧化物展示诸如循环特性差等的缺点。