[发明专利]用于电池的电解液

说明书

技术领域

本发明涉及可充电的含锂离子的电化学电池和电池组及其制造方法。特别地，本发明涉及一种用于大型电化学电池的电解液及将该电解液填充到用在可充电的含锂离子的电池组中的电化学电池的方法。

背景技术

含锂离子的可充电的电池组，也称为锂离子二次电池组或锂离子电池组，由于它们的大容量、延长的寿命、不存在记忆效应，因此含锂离子的可充电的电池组是有优势的，且被广泛使用于小尺寸的应用中。含锂可充电的电池组广泛用于多种应用中，且在移动电话、移动计算机以及其它电子设备中显示出特别有用。

然而，现在含锂离子的可充电的电池组的使用受限于具有限定容量的较小的电池。尽管对大型且高容量的锂电池组的需求逐渐增加，例如用于电动车辆或者在诸如太阳能发电场或风力发电场的绿色能源发电厂中作为能量缓冲器或存储器，但目前在市场上仅存在少数大型的锂电池组。对未来的能源解决方案来说，对大量的电力的存储的需求变得逐渐增加。

然而，还不能采用能够实现性价比高的大型锂电池的大量生产的方式制造大型含锂电池组。主要由于耗费时间地电解液填充到电池中，现有的生产工艺是非常的耗费时间且不能够实现性价比高地生产大型含锂电化学电池或电池组。

WO 02/091497描述了作为锂离子电池组的电解液的添加剂的非离子表面活化剂。这些添加剂主要用于改善电池组的阻抗特性。该文献并不涉及将电解液加速填充到电化学电池中。

WO 2010/004012涉及离子液体电解液中的离子流动性。此文献提出使用烷基硫酸盐作为离子电解液中的阴离子表面活化剂以改善阳离子的流动性。

发明内容

本发明的目的是改进电化学电池的制造。

本发明涉及一种用于电化学电池的电解液和包括此电解液的电化学电池。该电解液包括至少一含有锂离子的导电盐、至少一溶剂和至少一湿润剂。该电化学电池包括至少一个阳极、至少一个阴极和设置在该至少一个阳极和至少一个阴极间的至少一个分隔器。该电解液可以填充在该至少一个阳极和至少一个阴极之间。

本发明还涉及一种用于制造电化学电池的方法。该方法包括提供至少一个阳极、至少一个阴极和在该至少一阳极和至少一阴极间的至少一个分隔器，和在该阳极和阴极之间填充电解液，其中所述电解液包括至少一湿润剂。

在电解液中使用湿润剂使得能够更快地填充电化学电池。在电解液中使用湿润剂使得能够填充大型电化学电池，即使阳极和阴极间具有较小的距离。在电化学电池的至少一个阳极和至少一个阴极之间填充电解液所需的时间量会大大降低。在电解液中使用湿润剂能够实现该至少一个阳极和至少一个阴极之间的电解液的均匀分布，特别是没有气泡或其它杂质。

大型电化学电池可能具有至少一个维度为约100mm或更多。例如，阳极、阴极和在阳极和阴极间的分隔器中的至少一个可能具有至少一个维度为约100mm或更多，例如大约0.01m²或更多的表面积。本发明使得制造更大的电化学电池成为可能。

电化学电池的该至少一个阳极和至少一个阴极可以以约1mm或更小的间距设置，特别是以0.5mm或更小的间距设置。该至少一个阳极和/或至少一个阴极可以具有约100μm或更小的厚度，例如50μm或更小，因此使得能够制造空间和材料减少的具有高容量的电化学电池。