[发明专利]非水性电解质溶液、可充电电池、微混合电池及电池系统

权利要求书

1.一种可充电电池，包括：

含碳负极，能够进行嵌锂和脱锂；

正极，包含锂过渡金属含氧阴离子盐电活性材料；

分隔器；以及

非水性电解质溶液，包含锂盐、双(三氟甲烷)磺酰胺锂、至少一种有机溶剂和1,3-丙烷磺内酯，其中，所述非水性电解质溶液不含γ-丁内酯，并且所述有机溶剂包含碳酸亚乙烯酯及亚硫酸乙烯酯。

2.根据权利要求1所述的可充电电池，其中，

所述电解质溶液含有0.1wt％～5wt％的亚硫酸乙烯酯，或者

所述电解质溶液含有1wt％～3wt％的亚硫酸乙烯酯，或者

所述电解质溶液含有1wt％～1.5wt％的亚硫酸乙烯酯。

3.根据权利要求1所述的可充电电池，其中，

所述电解质溶液含有0.2vol.％～8vol.％的所述碳酸亚乙烯酯，或者

所述电解质溶液含有0.5vol.％～3vol.％的所述碳酸亚乙烯酯，或者

所述电解质溶液含有0.5vol.％～2vol.％的所述碳酸亚乙烯酯。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的可充电电池，其中，

所述负极包含含碳材料，和/或所述负极包含不可石墨化的碳、人造石墨和/或包含碳基材料与硅或硅氧化物的组合的天然石墨。

5.根据权利要求1所述的可充电电池，其中，锂过渡金属含氧阴离子盐材料选自包括以下的组：

式Li_x(M′_1-aM″_a)_y(XO₄)_z、Li_x(M′_1-aM″_a)_y(OXO₄)_z或Li_x(M′_1-aM″_a)_y(X₂O₇)_z，在27℃下具有至少10^-8S/cm的电导率，其中，M′是第一行过渡金属，X为磷、硫、砷、硼、铝、硅、钒、钼和钨中的至少一种，M″是第IIA、IIIA、IVA、VA、VIA、VIIA、VIIIA、IB、IIB、IIIB、IVB、VB和VIB族金属中的一种或多种，0.0001a≤0.1，x、y和z的值均大于0并且x、y和z的值使得，x、y(1-a)与M′的表观化合价的乘积，及ya与M″的表观化合价的乘积之总和等于z与XO₄、X₂O₇或OXO₄的表观化合价的乘积；

式(Li_1-aM″_a)_xM′_y(XO₄)_z、(Li_1-aM″_a)_xM′_y(OXO₄)_z或(Li_1-aM″_a)_xM′_y(X₂O₇)_z，在27℃下具有至少10^-8S/cm的电导率，其中，M′是第一行过渡金属，X为磷、硫、砷、硼、铝、硅、钒、钼和钨中的至少一种，M″是第IIA、IIIA、IVA、VA、VIA、VIIA、VIIIA、IB、IIB、IIIB、IVB、VB和VIB族金属中的一种或多种，0.0001a≤0.1，x、y和z的值均大于0并且x、y和z的值使得，(1-a)x、ax与M″的表观化合价的乘积，及y与M′的表观化合价的乘积之总和等于z与XO₄、X₂O₇或OXO₄的表观化合价的乘积；以及

式(Li_b-aM″_a)_xM′_y(XO₄)_z、(Li_b-aM″_a)_xM′_y(OXO₄)_z或(Li_b-aM″_a)_xM′_y(X₂O₇)_z，在27℃下具有至少约10^-8S/cm的电导率，其中，M′是第一行过渡金属，X为磷、硫、砷、硼、铝、硅、钒、钼和钨中的至少一种，M″是第IIA、IIIA、IVA、VA、VIA、VIIA、VIIIA、IB、IIB、IIIB、IVB、VB和VIB族金属中的一种或多种，0.0001a≤0.1，a≤b≤1，x、y和z的值均大于0并且x、y和z的值使得，(b-a)x、ax与M″的表观化合价的乘积，及y与M′的表观化合价的乘积之总和等于z与XO₄、X₂O₇或OXO₄的表观化合价的乘积；

或者，所述锂过渡金属含氧阴离子盐材料是锂过渡金属磷酸盐化合物，所述锂过渡金属磷酸盐化合物具有选自包括以下的组中的式子：

(a)(Li_1-xZ_x)MPO₄，其中，M是钒、铬、锰、铁、钴和镍中的一种或多种，Z是钛、锆、铌、铝、钽、钨或镁中的一种或多种，0≤x≤0.05；和

(b)Li_1-xMPO₄，其中，M选自包括钒、铬、锰、铁、钴和镍的组，0≤x≤1。