비수 전해액, 이차 전지, 전지 모듈, 전지 팩 및 전기 장치

본 발명은 비수 전해액, 이차 전지, 전지 모듈, 전지 팩 및 전기 장치를 제공한다. 비수 전해액은 오르토카보네이트, 사슬형 카보네이트, 고리형 카보네이트 및 리튬염을 포함하고, 질량 함량을 기준으로, 오르토카보네이트의 함량은 10%~80%이며, 사슬형 카보네이트 및 고리형 카보네이트 중 적어도 하나는 플루오라이드이다. 오르토카보네이트의 중심 탄소 원자는 4개의 산소 원자와 연결된 알킬 또는 할로알킬 사슬에 연결되어 산소 원자의 고립 전자쌍을 흡인하는 역할을 하며, 산소 원자 주변의 입체 장애를 증가시켜 리튬 이온과의 결합 에너지를...

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Hauptverfasser: HU BOBING, WANG HANSEN, LIU CHENGYONG, LIAO SHANGJU, XIE ZHANGDI, HUANG SHENGYUAN
Format: Patent
Sprache:kor
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creator HU BOBING
WANG HANSEN
LIU CHENGYONG
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HUANG SHENGYUAN
description 본 발명은 비수 전해액, 이차 전지, 전지 모듈, 전지 팩 및 전기 장치를 제공한다. 비수 전해액은 오르토카보네이트, 사슬형 카보네이트, 고리형 카보네이트 및 리튬염을 포함하고, 질량 함량을 기준으로, 오르토카보네이트의 함량은 10%~80%이며, 사슬형 카보네이트 및 고리형 카보네이트 중 적어도 하나는 플루오라이드이다. 오르토카보네이트의 중심 탄소 원자는 4개의 산소 원자와 연결된 알킬 또는 할로알킬 사슬에 연결되어 산소 원자의 고립 전자쌍을 흡인하는 역할을 하며, 산소 원자 주변의 입체 장애를 증가시켜 리튬 이온과의 결합 에너지를 약화시키고, 음이온 분해가 지배적인 SEI 필름의 형성을 촉진한다. 음이온 분해에 의해 형성된 고 무기성 SEI 필름 성분은 금속 리튬 증착의 수지상에서 괴상으로의 변환을 촉진하고, 부식 반응의 발생을 늦추며, 나아가 금속 리튬 이차 전지의 안전성 및 사이클 수명을 향상시킬 수 있고, 플루오로화 사슬형 카보네이트 또는 고리형 카보네이트는 금속 리튬 전지의 안전성 및 사이클성을 더욱 촉진한다. Provided are a non-aqueous electrolyte, a secondary battery, a battery module, a battery pack, and an electrical device. The non-aqueous electrolyte includes orthocarbonate, chain carbonate, cyclic carbonate, and lithium salt, a mass content of the orthocarbonate is 10% to 80%, and at least one of the chain carbonate or the cyclic carbonate is fluoride. A central carbon atom of the orthocarbonate is bonded to four oxygen atoms, each of which is further bonded to an alkyl or halogenated alkyl chain, which plays an electron attraction role for lone pair electrons of the oxygen atoms, and increases steric hindrance surrounding the oxygen atoms, weakening the capability of the oxygen atoms in binding to lithium ions, and facilitating SEI film formation dominated by anion decomposition. Highly inorganic SEI film components formed by anion decomposition can promote lithium metal deposition to transform from dendrites to masses, slow down occurrence of corrosion reaction, and therefore improve the safety and the cycle life of a lithium metal secondary battery; and the fluorinated chain carbonate or cyclic carbonate further promotes the safety and the cycle performance of the lithium metal battery.
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Provided are a non-aqueous electrolyte, a secondary battery, a battery module, a battery pack, and an electrical device. The non-aqueous electrolyte includes orthocarbonate, chain carbonate, cyclic carbonate, and lithium salt, a mass content of the orthocarbonate is 10% to 80%, and at least one of the chain carbonate or the cyclic carbonate is fluoride. A central carbon atom of the orthocarbonate is bonded to four oxygen atoms, each of which is further bonded to an alkyl or halogenated alkyl chain, which plays an electron attraction role for lone pair electrons of the oxygen atoms, and increases steric hindrance surrounding the oxygen atoms, weakening the capability of the oxygen atoms in binding to lithium ions, and facilitating SEI film formation dominated by anion decomposition. Highly inorganic SEI film components formed by anion decomposition can promote lithium metal deposition to transform from dendrites to masses, slow down occurrence of corrosion reaction, and therefore improve the safety and the cycle life of a lithium metal secondary battery; and the fluorinated chain carbonate or cyclic carbonate further promotes the safety and the cycle performance of the lithium metal battery.</description><language>kor</language><subject>BASIC ELECTRIC ELEMENTS ; ELECTRICITY ; PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSIONOF CHEMICAL INTO ELECTRICAL ENERGY</subject><creationdate>2024</creationdate><oa>free_for_read</oa><woscitedreferencessubscribed>false</woscitedreferencessubscribed></display><links><openurl>$$Topenurl_article</openurl><openurlfulltext>$$Topenurlfull_article</openurlfulltext><thumbnail>$$Tsyndetics_thumb_exl</thumbnail><linktohtml>$$Uhttps://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/biblio?FT=D&amp;date=20240513&amp;DB=EPODOC&amp;CC=KR&amp;NR=20240064715A$$EHTML$$P50$$Gepo$$Hfree_for_read</linktohtml><link.rule.ids>230,308,780,885,25564,76547</link.rule.ids><linktorsrc>$$Uhttps://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/biblio?FT=D&amp;date=20240513&amp;DB=EPODOC&amp;CC=KR&amp;NR=20240064715A$$EView_record_in_European_Patent_Office$$FView_record_in_$$GEuropean_Patent_Office$$Hfree_for_read</linktorsrc></links><search><creatorcontrib>HU BOBING</creatorcontrib><creatorcontrib>WANG HANSEN</creatorcontrib><creatorcontrib>LIU CHENGYONG</creatorcontrib><creatorcontrib>LIAO SHANGJU</creatorcontrib><creatorcontrib>XIE ZHANGDI</creatorcontrib><creatorcontrib>HUANG SHENGYUAN</creatorcontrib><title>비수 전해액, 이차 전지, 전지 모듈, 전지 팩 및 전기 장치</title><description>본 발명은 비수 전해액, 이차 전지, 전지 모듈, 전지 팩 및 전기 장치를 제공한다. 비수 전해액은 오르토카보네이트, 사슬형 카보네이트, 고리형 카보네이트 및 리튬염을 포함하고, 질량 함량을 기준으로, 오르토카보네이트의 함량은 10%~80%이며, 사슬형 카보네이트 및 고리형 카보네이트 중 적어도 하나는 플루오라이드이다. 오르토카보네이트의 중심 탄소 원자는 4개의 산소 원자와 연결된 알킬 또는 할로알킬 사슬에 연결되어 산소 원자의 고립 전자쌍을 흡인하는 역할을 하며, 산소 원자 주변의 입체 장애를 증가시켜 리튬 이온과의 결합 에너지를 약화시키고, 음이온 분해가 지배적인 SEI 필름의 형성을 촉진한다. 음이온 분해에 의해 형성된 고 무기성 SEI 필름 성분은 금속 리튬 증착의 수지상에서 괴상으로의 변환을 촉진하고, 부식 반응의 발생을 늦추며, 나아가 금속 리튬 이차 전지의 안전성 및 사이클 수명을 향상시킬 수 있고, 플루오로화 사슬형 카보네이트 또는 고리형 카보네이트는 금속 리튬 전지의 안전성 및 사이클성을 더욱 촉진한다. Provided are a non-aqueous electrolyte, a secondary battery, a battery module, a battery pack, and an electrical device. The non-aqueous electrolyte includes orthocarbonate, chain carbonate, cyclic carbonate, and lithium salt, a mass content of the orthocarbonate is 10% to 80%, and at least one of the chain carbonate or the cyclic carbonate is fluoride. A central carbon atom of the orthocarbonate is bonded to four oxygen atoms, each of which is further bonded to an alkyl or halogenated alkyl chain, which plays an electron attraction role for lone pair electrons of the oxygen atoms, and increases steric hindrance surrounding the oxygen atoms, weakening the capability of the oxygen atoms in binding to lithium ions, and facilitating SEI film formation dominated by anion decomposition. Highly inorganic SEI film components formed by anion decomposition can promote lithium metal deposition to transform from dendrites to masses, slow down occurrence of corrosion reaction, and therefore improve the safety and the cycle life of a lithium metal secondary battery; and the fluorinated chain carbonate or cyclic carbonate further promotes the safety and the cycle performance of the lithium metal battery.</description><subject>BASIC ELECTRIC ELEMENTS</subject><subject>ELECTRICITY</subject><subject>PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSIONOF CHEMICAL INTO ELECTRICAL ENERGY</subject><fulltext>true</fulltext><rsrctype>patent</rsrctype><creationdate>2024</creationdate><recordtype>patent</recordtype><sourceid>EVB</sourceid><recordid>eNrjZPB5vbPlTccMhTcLWt5O3fJm6kIdhTdzt7zZsAIk8mZ5gw6UVni9asXryR1w7tuelQqvN_SDuK92bFB4M2_pm50zeBhY0xJzilN5oTQ3g7Kba4izh25qQX58anFBYnJqXmpJvHeQkYGRiYGBmYm5oamjMXGqAK8jSLQ</recordid><startdate>20240513</startdate><enddate>20240513</enddate><creator>HU BOBING</creator><creator>WANG HANSEN</creator><creator>LIU CHENGYONG</creator><creator>LIAO SHANGJU</creator><creator>XIE ZHANGDI</creator><creator>HUANG SHENGYUAN</creator><scope>EVB</scope></search><sort><creationdate>20240513</creationdate><title>비수 전해액, 이차 전지, 전지 모듈, 전지 팩 및 전기 장치</title><author>HU BOBING ; WANG HANSEN ; LIU CHENGYONG ; LIAO SHANGJU ; XIE ZHANGDI ; HUANG SHENGYUAN</author></sort><facets><frbrtype>5</frbrtype><frbrgroupid>cdi_FETCH-epo_espacenet_KR20240064715A3</frbrgroupid><rsrctype>patents</rsrctype><prefilter>patents</prefilter><language>kor</language><creationdate>2024</creationdate><topic>BASIC ELECTRIC ELEMENTS</topic><topic>ELECTRICITY</topic><topic>PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSIONOF CHEMICAL INTO ELECTRICAL ENERGY</topic><toplevel>online_resources</toplevel><creatorcontrib>HU BOBING</creatorcontrib><creatorcontrib>WANG HANSEN</creatorcontrib><creatorcontrib>LIU CHENGYONG</creatorcontrib><creatorcontrib>LIAO SHANGJU</creatorcontrib><creatorcontrib>XIE ZHANGDI</creatorcontrib><creatorcontrib>HUANG SHENGYUAN</creatorcontrib><collection>esp@cenet</collection></facets><delivery><delcategory>Remote Search Resource</delcategory><fulltext>fulltext_linktorsrc</fulltext></delivery><addata><au>HU BOBING</au><au>WANG HANSEN</au><au>LIU CHENGYONG</au><au>LIAO SHANGJU</au><au>XIE ZHANGDI</au><au>HUANG SHENGYUAN</au><format>patent</format><genre>patent</genre><ristype>GEN</ristype><title>비수 전해액, 이차 전지, 전지 모듈, 전지 팩 및 전기 장치</title><date>2024-05-13</date><risdate>2024</risdate><abstract>본 발명은 비수 전해액, 이차 전지, 전지 모듈, 전지 팩 및 전기 장치를 제공한다. 비수 전해액은 오르토카보네이트, 사슬형 카보네이트, 고리형 카보네이트 및 리튬염을 포함하고, 질량 함량을 기준으로, 오르토카보네이트의 함량은 10%~80%이며, 사슬형 카보네이트 및 고리형 카보네이트 중 적어도 하나는 플루오라이드이다. 오르토카보네이트의 중심 탄소 원자는 4개의 산소 원자와 연결된 알킬 또는 할로알킬 사슬에 연결되어 산소 원자의 고립 전자쌍을 흡인하는 역할을 하며, 산소 원자 주변의 입체 장애를 증가시켜 리튬 이온과의 결합 에너지를 약화시키고, 음이온 분해가 지배적인 SEI 필름의 형성을 촉진한다. 음이온 분해에 의해 형성된 고 무기성 SEI 필름 성분은 금속 리튬 증착의 수지상에서 괴상으로의 변환을 촉진하고, 부식 반응의 발생을 늦추며, 나아가 금속 리튬 이차 전지의 안전성 및 사이클 수명을 향상시킬 수 있고, 플루오로화 사슬형 카보네이트 또는 고리형 카보네이트는 금속 리튬 전지의 안전성 및 사이클성을 더욱 촉진한다. Provided are a non-aqueous electrolyte, a secondary battery, a battery module, a battery pack, and an electrical device. The non-aqueous electrolyte includes orthocarbonate, chain carbonate, cyclic carbonate, and lithium salt, a mass content of the orthocarbonate is 10% to 80%, and at least one of the chain carbonate or the cyclic carbonate is fluoride. A central carbon atom of the orthocarbonate is bonded to four oxygen atoms, each of which is further bonded to an alkyl or halogenated alkyl chain, which plays an electron attraction role for lone pair electrons of the oxygen atoms, and increases steric hindrance surrounding the oxygen atoms, weakening the capability of the oxygen atoms in binding to lithium ions, and facilitating SEI film formation dominated by anion decomposition. Highly inorganic SEI film components formed by anion decomposition can promote lithium metal deposition to transform from dendrites to masses, slow down occurrence of corrosion reaction, and therefore improve the safety and the cycle life of a lithium metal secondary battery; and the fluorinated chain carbonate or cyclic carbonate further promotes the safety and the cycle performance of the lithium metal battery.</abstract><oa>free_for_read</oa></addata></record>
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