电解液、锂离子电池和用电系统的制作方法

本申请属于电池，具体涉及一种电解液、锂离子电池和用电系统。

背景技术：

1、电芯的直流内阻(dcr)是一个重要的性能参数，它衡量了电池内部在直流电流流动时的电阻大小。电阻越低，电池的能量效率越高，这意味着能够向外界提供更多的电能，而产生的内部热损失较少。在众多类型的电池中，锂离子电池(li-ion batteries)因其高能量密度、长寿命和稳定的放电特性而成为储能领域的首选。然而，随着技术的发展，消费者和工业应用对电池性能的要求越来越高，尤其是在储能电池的高能效方面，对于低内阻电池的需求日益增长。因此，研究如何进一步降低电芯dcr变得尤为重要。

2、对于储能产品来说电芯dcr越低越好。首先，较高的dcr意味着在电池放电时会有更多能量转化为热能而不是电能，这降低了电池的效率。在充电时，同样有一部分能量会以热的形式损失，因此电池在充放电过程中能量的利用率会降低。其次，放电时较高的dcr会导致较大的热生成，可能会引起电池温度的显著升高。温度的升高会加速电池材料的退化，这可能引起电池性能的进一步下降。最后，由于内部热量的积累，高dcr的电池在极端情况下可能会有热失控的风险，这可能导致电池损坏甚至发生火灾或爆炸等安全事故。

3、因此，降低电芯dcr亟待解决。

技术实现思路

1、本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本申请的目的在于提出一种电解液、锂离子电池和用电装置，本申请组成的电解液，可以在负极表面形成快离子导体，从而降低电池的dcr，提高电池的功率性能。

2、在本申请的一个方面，本申请提出了一种电解液。根据本申请的实施例，所述电解液包括：第一添加剂和第二添加剂，所述第一添加剂包括4-氟苯基醋酸酯，所述第二添加剂含有磺酸基，所述第一添加剂和所述第二添加剂的质量比为(1-1.4)：1。

3、根据本申请实施例的电解液，将包括4-氟苯基醋酸酯(4-fpa)的第一添加剂和含有磺酸基的第二添加剂复配，并且控制第一添加剂和第二添加剂按照质量比为(1-1.4)：1混合，二者可以发挥良好的协同作用，第一添加剂有足够的分子基团不仅能改善电解液的浸润性，而且能吸引第二添加剂在负极活性材料表面形成含有均一稳定的含有快离子导体的sei膜，从而降低电池的dcr，提高电池的功率性能。

4、另外，根据本申请上述实施例的电解液还可以具有如下附加的技术特征：

5、在本申请的一些实施例中，所述第一添加剂和所述第二添加剂的质量比为(1.1-1.3)：1。

6、在本申请的一些实施例中，所述第二添加剂包括甲烷二磺酸亚甲酯、1,3-丙烷磺酸内酯、1,3-丙烯磺酸内酯、1,4-丁烷磺酸内酯和1,4-丁烯磺酸内酯中的至少之一。

7、在本申请的一些实施例中，基于所述电解液的总质量，所述第一添加剂的质量占比a为0.1％-2.8％。

8、在本申请的一些实施例中，基于所述电解液的总质量，所述第二添加剂的质量占比b为0.1％-2％。

9、在本申请的一些实施例中，所述电解液还包括锂盐，所述锂盐包括六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、高氯酸锂、双三氟甲磺酰亚胺锂、三氟甲磺酸锂、二氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、二草酸硼酸锂、二氟二草酸磷酸锂和四氟草酸磷酸锂中的至少一种。

10、在本申请的一些实施例中，所述电解液还包括溶剂，所述溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯和碳酸二甲酯中的至少两种。

11、在本申请的第二个方面，本申请提出了一种锂离子电池。根据本申请的实施例，所述锂离子电池包括：

12、负极极片，所述负极极片包括负极集流体及负极活性层，所述负极活性层设置于所述负极集流体的表面；

13、隔离膜，所述隔离膜设置于所述负极极片的一侧；

14、正极极片，所述正极极片设置于所述隔离膜背离所述负极极片的一侧，所述正极极片包括正极集流体及正极活性层，所述正极活性层设置于所述正极集流体的表面；以及

15、本申请第一方面所述的电解液。

16、由此，所述锂离子电池具有所述电解液的所有优点，在此不再赘述。

17、在本申请的一些实施例中，所述负极活性层包括石墨，所述石墨拉曼谱图中，id/ig＝c，c为0.04-0.07，其中id代表石墨拉曼谱图中d峰的强度，ig代表石墨拉曼谱图中g峰的强度。由此，可以抑制副反应的发生，从而降低电池的dcr。

18、在本申请的一些实施例中，基于所述电解液的总质量，所述第一添加剂的质量占比为a，基于所述电解液的总质量，所述第二添加剂的质量占比为b，a、b和c满足0.006≤100(a+b)c≤0.336。由此，可以进一步降低电池的dcr。

19、在本申请的第三个方面，本申请提出了一种用电系统。根据本申请的实施例，所述用电系统包括：

20、用电设备，以及

21、储能装置，所述储能装置为所述用电设备进行供电，所述储能装置包括至少一个本申请第二方面所述的锂离子电池。

22、由此，所述用电系统具有所述锂离子电池的所有优点，在此不再赘述。

23、本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

技术特征：

1.一种电解液，其特征在于，包括：第一添加剂和第二添加剂，所述第一添加剂包括4-氟苯基醋酸酯，所述第二添加剂含有磺酸基，所述第一添加剂和所述第二添加剂的质量比为(1-1.4)：1。

2.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述第一添加剂和所述第二添加剂的质量比为(1.1-1.3)：1。

3.根据权利要求1或2所述的电解液，其特征在于，所述第二添加剂包括甲烷二磺酸亚甲酯、1,3-丙烷磺酸内酯、1,3-丙烯磺酸内酯、1,4-丁烷磺酸内酯和1,4-丁烯磺酸内酯中的至少之一。

4.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，基于所述电解液的总质量，所述第一添加剂的质量占比a为0.1％-2.8％。

5.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，基于所述电解液的总质量，所述第二添加剂的质量占比b为0.1％-2％。

6.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，还包括锂盐，所述锂盐包括六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、高氯酸锂、双三氟甲磺酰亚胺锂、三氟甲磺酸锂、二氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、二草酸硼酸锂、二氟二草酸磷酸锂和四氟草酸磷酸锂中的至少一种。

7.根据权利要求1或6所述的电解液，其特征在于，还包括溶剂，所述溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯和碳酸二甲酯中的至少两种。

8.一种锂离子电池，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的锂离子电池，其特征在于，所述负极活性层包括石墨，所述石墨拉曼谱图中，id/ig＝c，c为0.04-0.07，其中id代表石墨拉曼谱图中d峰的强度，ig代表石墨拉曼谱图中g峰的强度。

10.根据权利要求9所述的锂离子电池，其特征在于，基于所述电解液的总质量，所述第一添加剂的质量占比为a，

11.一种用电系统，其特征在于，包括：

技术总结本申请公开了一种电解液、锂离子电池和用电系统。其中，电解液包括第一添加剂和第二添加剂，所述第一添加剂包括4‑氟苯基醋酸酯，所述第二添加剂含有磺酸基，所述第一添加剂和所述第二添加剂的质量比为(1‑1.4)：1。技术研发人员：王其超,吕腾啸,魏程受保护的技术使用者：厦门海辰储能科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29