[发明专利]用于宽温工作的锂离子电池单元的电解质溶液

说明书

本公开总体上涉及电池及电池模块领域。更具体地讲，本公开涉及可以在车辆背景以及其他能量存储/消耗应用中使用的电池单元。一种电解质溶液包含至少一种酯溶剂和多种添加剂。具体地讲，所述多种添加剂包含环状碳酸酯类添加剂、磺酸内酯类添加剂以及，硼酸酯类添加剂亦或酰亚胺类添加剂之一。目前公开的电解质溶液允许制造具有宽工作温度范围(例如，在大约‑30℃至大约60℃之间)的电池单元。

相关申请的交叉引用

本申请主张于2012年12月28日提交的题为“用于宽温工作的二次锂电池的电解质”的序列号61/746,826的美国临时申请的优先权和权益，该申请的全部内容为了所有目的通过引用合并到本申请中。

背景技术

本公开总体上涉及锂离子电池及电池模块领域。更具体地讲，本公开涉及可以在车辆背景以及其他能量存储/消耗应用中使用的电池单元。

这部分旨在向读者介绍以下所描述并且/或者主张的本公开的多个方面可能涉及的多个技术方面。据信这种讨论有助于向读者提供背景信息以便于更好地理解本公开的多个方面。因此，应当理解，阅读的这些陈述仅就此而论，并非承认现有技术。

使用为车辆提供所有或部分原动力的一个或多个电池系统的车辆可以称为xEV，本文中定义的术语xEV包括使用电力作为全部或部分车辆原动力的所有以下车辆或者它们的任何变型或组合。本领域的技术人员将要理解，混合动力车辆(HEV)将内燃机推进系统与电池动力电动推进系统结合，例如48V或130V系统。术语HEV可以包括混合动力车辆的任何变型。例如，全混动力系统(FHEV)可以提供原动力和其他电力给使用一个或多个电动机、仅使用内燃机或者使用两者的车辆。相比之下，轻度混合动力系统(MHEV)在车辆空转时停用内燃机并且利用电池系统继续给空调机组、广播或其他电子设备供电，并且在需要推进时重启引擎。轻度混合动力系统也可以例如在加速期间采用一定水平的电力辅助来补充内燃机。轻度混合动力系统通常是96V至130V并且通过皮带或曲柄集成起动发电机回收制动能量。另外，微混合电动车辆(mHEV)也使用与轻度混合动力系统类似的“启停”系统，但是mHEV的微混合动力系统可以供应或不供应电力辅助给内燃机，并且在60V以下的电压工作。为了本讨论的目的，应该注意的是，mHEV通常不在技术上使用直接提供给曲轴或变速器的电力作为车辆的原动力的任何部分，但是mHEV可以仍然看成是xEV，因为它在车辆空转且内燃机停用时的确使用电力来补充车辆的动力需求并且通过集成的起动发电机回收制动能量。此外，插电式电动车辆(PEV)是从例如壁式插座的外部电源充电的任何车辆并且存储在可再充电电池组中的能量驱动或帮助驱动车轮。PEV是包括全电动或电池电动车辆(BEV)、插电式混合动力车辆(PHEV)以及混合动力车辆和常规内燃机车辆的电动车辆转换的电动车辆的子类。

与仅使用内燃机和通常由铅酸蓄电池供电的12V系统的传统电气系统的更传统的汽油动力车辆相比，如上所述的xEV可以提供许多优点。例如，与传统内燃机车辆相比，xEV可以产生更少的不良的排放产物并且可以表现出更高的燃油效率，并且在一些情况下，这种xEV可以完全消除使用汽油，正如某些类型的PHEV的情形。

随着xEV技术的持续发展，需要提供一种用于这种车辆的改进的电源(例如，电池系统或模块)。例如，希望在不需要给电池充电的情况下增加这种车辆可以行驶的距离。另外，还希望提高这种电池的性能并且减少与电池系统相关的成本。具体地讲，令人满意的是，xEV电池动力系统在许多环境下(例如，高温和低温环境、潮湿环境、干燥环境等)能够提供xEV的操作。

发明内容

本公开总体上涉及锂离子电池及电池模块领域。更具体地讲，本公开涉及可以在车辆背景以及其他能量存储/消耗应用中使用的电池单元。

在一个实施例中，一种电解质溶液包含至少一种酯溶剂和多种添加剂。具体地讲，所述多种添加剂包含环状碳酸酯类添加剂、磺酸内酯类添加剂以及硼酸盐类添加剂亦或酰亚胺类添加剂。