本申請涉及電池,具體涉及電解液、電池和用電裝置。
背景技術(shù):
1、電池在實(shí)際應(yīng)用中面臨的挑戰(zhàn)之一是其對環(huán)境溫度的敏感性。在高溫下,電池容易發(fā)生脹氣現(xiàn)象,導(dǎo)致安全性降低;而在低溫環(huán)境下,電池的放電能力通常會(huì)顯著下降,影響其性能和應(yīng)用范圍。因此,開發(fā)一種能夠在寬溫域內(nèi)穩(wěn)定工作的電池,至關(guān)重要。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本申請旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此,本申請的一個(gè)目的在于提出電解液和電池,本申請的電解液能夠抑制電池在高溫存儲(chǔ)過程中的脹氣現(xiàn)象,同時(shí)降低內(nèi)阻,提升電池的低溫放電性能。
2、因此,在本申請的第一方面,本申請?zhí)岢隽艘环N電解液。根據(jù)本申請的實(shí)施例,所述電解液包括:第一添加劑或第二添加劑的至少之一,以及第三添加劑,其中,
3、所述第一添加劑包括式i所示化合物,
4、
5、r1選自烷基、烴基、炔基、腈基、芳基、氟或氟代烷基,r2選自烷基、烴基或氟代烷基;
6、所述第二添加劑包括式ii所示化合物,
7、
8、r3選自烷基、烯基或氟代烷基;
9、所述第三添加劑包括碳酸亞乙酯(vc)、氟代碳酸乙烯酯(fec)、1,3-丙烷磺內(nèi)酯(ps)、二氟草酸硼酸鋰(liodfb)、二氟磷酸鋰(lipo2f2)、硫酸乙烯酯(dtd)中的至少之一。
10、本申請的電解液旨在通過添加特定的添加劑組合提升電池的循環(huán)性能、低溫放電性能和高溫存儲(chǔ)性能。添加劑包括三類:第一添加劑、第二添加劑和第三添加劑。將第一添加劑和第二添加劑的至少一種,與第三添加劑進(jìn)行組合加入到鋰離子電池中,能夠發(fā)揮不同的功效。其中,第一添加劑為含氮類添加劑,一方面,在化成時(shí),氮元素能夠在電池的負(fù)極表面形成一層穩(wěn)定的固體電解質(zhì)界面(sei)膜,這層膜能夠保護(hù)電極,防止電解液的進(jìn)一步分解,從而延長電池的使用壽命;另一方面,氮元素可結(jié)合金屬元素,能夠有效抑制電池在存儲(chǔ)過程中金屬元素的溶出,防止金屬元素在負(fù)極的堆積,減少金屬元素對負(fù)極sei膜的破壞,從而抑制電池脹氣現(xiàn)象。第二添加劑為含硫類添加劑,其成膜阻抗較低,對低溫放電有較明顯的提升作用;此外,其含有的氟元素在電化學(xué)性質(zhì)上具有高電負(fù)性,能在負(fù)極形成含lif等無機(jī)物的sei膜,這種sei膜對鋰離子的阻抗較低,有助于降低電池內(nèi)阻,進(jìn)一步提升低溫放電性能。作為適用于不同電池體系的常規(guī)添加劑,第三添加劑主要作用為在化成老化階段形成基本的sei膜,保障電池的基本綜合性能,通過聯(lián)用第一和/或第二添加劑,能夠進(jìn)一步提升電池的循環(huán)穩(wěn)定性和安全性,增強(qiáng)電池在極端溫度條件下的性能,特別是在低溫環(huán)境下的放電能力和高溫環(huán)境下的穩(wěn)定性。
11、根據(jù)本申請的實(shí)施例,所述電解液還可以進(jìn)一步包括如下附加技術(shù)特征的至少之一:
12、根據(jù)本申請的實(shí)施例,基于所述電解液的總質(zhì)量,所述第一添加劑的質(zhì)量占比為0.01%-3.5%。
13、根據(jù)本申請的實(shí)施例,基于所述電解液的總質(zhì)量,所述第一添加劑的質(zhì)量占比為0.1%-3.5%。
14、根據(jù)本申請的實(shí)施例,基于所述電解液的總質(zhì)量,所述第二添加劑的質(zhì)量占比為0.01%-3.5%。
15、根據(jù)本申請的實(shí)施例,基于所述電解液的總質(zhì)量,所述第二添加劑的質(zhì)量占比為0.1%-3.5%。
16、根據(jù)本申請的實(shí)施例,基于所述電解液的總質(zhì)量,所述第三添加劑的質(zhì)量占比為0.5%-5%。
17、根據(jù)本申請的實(shí)施例,所述第一添加劑包括式i-1和式i-2所示的化合物中的至少一種:
18、
19、根據(jù)本申請的實(shí)施例,所述第二添加劑包括式ii-1和式ii-2所示的化合物中的至少一種:
20、
21、根據(jù)本申請的實(shí)施例,所述電解液包括所述第一添加劑和所述第三添加劑。
22、根據(jù)本申請的實(shí)施例,所述電解液包括所述第二添加劑和所述第三添加劑。
23、根據(jù)本申請的實(shí)施例,所述電解液包括所述第一添加劑、所述第二添加劑和所述第三添加劑。
24、在本申請的第二方面,本申請?zhí)岢隽艘环N電池。根據(jù)本申請的實(shí)施例,所述電池包括第一方面所述的電解液。如前所述,本申請的電解液能夠抑制電池的脹氣現(xiàn)象,提高電池的高溫存儲(chǔ)性能,同時(shí)能夠降低電池內(nèi)阻,提升電池的低溫放電性能。由此,將本申請的電解液加入到電池中,能夠提升電池的循環(huán)性能、低溫放電性能和高溫存儲(chǔ)性能。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解,該電池具有前面所述的電解液的所有特征和優(yōu)點(diǎn),在此不再過多贅述。
25、在本申請的第三方面,本申請?zhí)岢隽艘环N用電裝置。根據(jù)本申請的實(shí)施例,所述用電裝置包括第二方面所述的電池。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解,該用電裝置具有前面所述的電解液的所有特征和優(yōu)點(diǎn),在此不再過多贅述。
26、本申請的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或通過本申請的實(shí)踐了解到。
1.一種電解液,其特征在于,包括:第一添加劑或第二添加劑的至少之一,以及第三添加劑,其中,
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的所述的電解液,其特征在于,基于所述電解液的總質(zhì)量,所述第一添加劑的質(zhì)量占比為0.01%-3.5%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的所述的電解液,其特征在于,基于所述電解液的總質(zhì)量,所述第一添加劑的質(zhì)量占比為0.1%-3.5%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的所述的電解液,其特征在于,基于所述電解液的總質(zhì)量,所述第二添加劑的質(zhì)量占比為0.01%-3.5%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的所述的電解液,其特征在于,基于所述電解液的總質(zhì)量,所述第二添加劑的質(zhì)量占比為0.1%-3.5%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的所述的電解液,其特征在于,基于所述電解液的總質(zhì)量,所述第三添加劑的質(zhì)量占比為0.5%-5%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的電解液,其特征在于,所述第一添加劑包括式i-1和式i-2所示的化合物中的至少一種:
8.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的電解液,其特征在于,所述第二添加劑包括式ii-1和式ii-2所示的化合物中的至少一種:
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解液,其特征在于,所述電解液包括所述第一添加劑和所述第三添加劑;
10.一種電池,其特征在于,包括權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的電解液。
11.一種用電裝置,其特征在于,包括權(quán)利要求10所述的電池。