NOVEL BATTERY SYSTEMS BASED ON TWO-ADDITIVE ELECTROLYTE SYSTEMS INCLUDING 2-FURANONE, AND METHOD OF FORMATION PROCESS OF SAME

Improved battery systems have been developed for lithium-ion based batteries. The improved battery systems consist of two-additive mixtures in an electrolyte solvent. Such battery systems are prepared by assembling a positive electrode and a negative electrode in the sealed cell, removing residual w...

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Hauptverfasser: DAHN, Jeffery Raymond, MA, Xiaowei
Format: Patent
Sprache:eng ; fre
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Beschreibung
Zusammenfassung:Improved battery systems have been developed for lithium-ion based batteries. The improved battery systems consist of two-additive mixtures in an electrolyte solvent. Such battery systems are prepared by assembling a positive electrode and a negative electrode in the sealed cell, removing residual water from the sealed cell, filling the sealed cell with a nonaqueous electrolyte under an inert atmosphere, vacuum-sealing the sealed cell, carrying out a formation process comprising charging and discharging the sealed cell until the sealed cell achieves an initial capacity. The nonaqueous electrolyte includes lithium ions, a first nonaqueous solvent comprising a carbonate solvent, a second nonaquaeous solvent comprising methyl acetate, and an additive mixture of a first operative additive of either vinylene carbonate or fluoroethylene carbonate and a second operative additive of 2-furanone. Gas formation is suppressed in the battery system during the formation process. L'invention concerne des systèmes de batterie améliorés qui ont été développés pour des batteries au lithium-ion. Les systèmes de batterie améliorés sont constitués de mélanges à deux additifs dans un solvant électrolytique. De tels systèmes de batterie sont préparés par assemblage d'une électrode positive et d'une électrode négative dans la cellule scellée, par élimination de l'eau résiduelle de la cellule scellée, par remplissage de la cellule scellée avec un électrolyte non aqueux sous atmosphère inerte, par scellement sous vide de la cellule scellée, par réalisation d'un processus de formation comprenant la charge et la décharge de la cellule scellée jusqu'à ce que la cellule scellée atteigne une capacité initiale. L'électrolyte non aqueux comprend des ions lithium, un premier solvant non aqueux comprenant un solvant carbonate, un second solvant non aqueux comprenant de l'acétate de méthyle, et un mélange d'additifs d'un premier additif fonctionnel de carbonate de vinylène ou de carbonate de fluoroéthylène et d'un second additif fonctionnel de 2-furanone. La formation de gaz est supprimée dans le système de batterie pendant le processus de formation.