电解液、电池和用电系统的制作方法

本申请属于电池领域，具体涉及一种电解液、电池和用电系统。

背景技术：

1、随着储能行业的发展，锂离子电池技术不断发展，广泛应用于电动汽车、移动设备和能源储存系统等领域。然而，锂离子电芯在高温环境下存在电解液失稳的问题，这不仅会影响电芯的性能和寿命，还可能会引发安全隐患。但是目前的大型储能电池，随着能量密度越来越高，电芯集成越来越大，守住安全这个底线的挑战越来越难。

2、为了提高储能电芯的能量密度，同时降低制作成本，一般会使用更高的电极涂布以及更高的压实密度，同时单电芯容量越做越大，在相同活性材料容量的基础上，需要降低集流体以及电解液的使用量，这些策略在带来高能量密度以及降低成本的同时，导致电芯在高温条件下的稳定性问题也日益突出。在大容量电芯中，电芯产热高，同时散热差，在运行过程中，热量容易出现累积，导致电解液容易分解和蒸发，导致电芯内部压力升高，甚至可能引发电芯着火、爆炸等。

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，本申请的一个目的在于提出一种电解液、电池和用电系统。本申请在电解液中同时添加第一添加剂和第二添加剂，可有效提高电池的高温稳定性以及常高温循环性能，从而可有效提高电池在高温环境下的循环寿命以及安全性能。

2、本申请第一方面提出了一种电解液。根据本申请的实施例，电解液包括电解质盐、有机溶剂和添加剂，所述添加剂包括第一添加剂和第二添加剂，所述第一添加剂包括如式i所示化合物中的至少一种，所述第二添加剂包括如式ⅱ所示化合物中的至少一种；

3、

4、其中，r1、r2、r3和r4各自独立地选自氢、氟、乙烯基、甲基中的至少一种，r5、r6各自独立地选自甲基、乙基、丙基、乙烯基、丙烯基、(三乙氧基硅)丙基中的至少一种，n为3～6的整数。

5、根据本申请上述实施例的电解液，在电解液中同时添加第一添加剂和第二添加剂，在电池循环过程中，第一添加剂可有效提升电芯的高温稳定性，第二添加剂可有效提高sei膜在界面处的离子电导率，从而降低电芯的电荷转移阻抗。另外，将第一添加剂和第二添加剂联合使用，可使sei界面层中以硫化锂和磺酸锂为主的无机成分变多，该富无机的界面层可综合磺酸酯的高温稳定性和硫化物的快速活性离子(例如锂离子)传输特性，有效提高电池的高温稳定性以及常高温循环性能，从而可有效提高电池在高温环境下的循环寿命以及安全性能。

6、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：

7、在本申请的一些实施例中，r5和r6相同。

8、在本申请的一些实施例中，n为3或4。

9、在本申请的一些实施例中，所述第一添加剂包括以下化合物中的至少一种：

10、

11、在本申请的一些实施例中，所述第二添加剂包括以下化合物中的至少一种：

12、

13、在本申请的一些实施例中，所述第一添加剂在所述电解液中的质量占比为a，满足0.2％≤a≤5％；和/或，所述第二添加剂在所述电解液中的质量占比为b，满足0.2％≤b≤5％。

14、在本申请的一些实施例中，a与b的比例为1:(0.5～1.5)。

15、在本申请的一些实施例中，所述添加剂包括第三添加剂，所述第三添加剂包括氟代碳酸亚乙烯酯、2-氟-吡啶和2-氟-5-氨基吡啶中的至少一种。

16、在本申请的一些实施例中，所述第三添加剂在所述电解液中的质量占比为c，满足0.2％≤c≤3％。

17、在本申请的一些实施例中，所述电解质盐在所述电解液中的质量占比为5％～20％；和/或，所述电解质盐包括六氟磷酸锂、双(氟磺酰)亚胺锂、二氟磷酸锂、二草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂和双三氟甲烷磺酰亚胺锂中的至少一种；和/或，所述有机溶剂包括环状碳酸酯和链状碳酸酯。

18、本申请的第二方面提出了一种电池。根据本申请的实施例，电池包括第一方面的电解液。由此，有效提高了电池的高温稳定性以及常高温循环性能，从而可有效提高电池在高温环境下的循环寿命以及安全性能。

19、本申请第三方面提出了一种用电系统。根据本申请的实施例，用电系统包括：用电设备，以及储能装置，所述储能装置为所述用电设备进行供电，所述储能装置包括以上实施例所述的电解液或者以上实施例所述的锂离子电池。由此，该用电系统的储能装置具有优异的常高温循环性能、使用寿命以及安全性能。需要说明的是，上述针对电池所描述的特征和优点同样适用于该用电装置，此处不再赘述。

20、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，包括电解质盐、有机溶剂和添加剂，所述添加剂包括第一添加剂和第二添加剂，所述第一添加剂包括如式i所示化合物中的至少一种，所述第二添加剂包括如式ⅱ所示化合物中的至少一种；

2.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，r5和r6相同。

3.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，n为3或4。

4.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述第一添加剂包括以下化合物中的至少一种：

5.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述第二添加剂包括以下化合物中的至少一种：

6.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述第一添加剂在所述电解液中的质量占比为a，满足0.2％≤a≤5％；

7.根据权利要求6所述的电解液，其特征在于，a与b的比例为1:(0.5～1.5)。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的电解液，其特征在于，所述添加剂包括第三添加剂，所述第三添加剂包括氟代碳酸亚乙烯酯、2-氟-吡啶和2-氟-5-氨基吡啶中的至少一种。

9.根据权利要求8所述的电解液，其特征在于，所述第三添加剂在所述电解液中的质量占比为c，满足0.2％≤c≤3％。

10.根据权利要求1～7中任一项所述的电解液，其特征在于，所述电解质盐在所述电解液中的质量占比为5％～20％；

11.一种电池，其特征在于，包括权利要求1～10中任一项所述的电解液。

12.一种用电系统，其特征在于，包括：

技术总结本申请公开了一种电解液、电池和用电系统，其中电解液包括电解质盐、有机溶剂和添加剂，所述添加剂包括第一添加剂和第二添加剂，所述第一添加剂包括如式I所示化合物中的至少一种，所述第二添加剂包括如式Ⅱ所示化合物中的至少一种；其中，R1、R2、R3和R4各自独立地选自氢、氟、乙烯基、甲基中的至少一种，R5、R6各自独立地选自甲基、乙基、丙基、乙烯基、丙烯基、(三乙氧基硅)丙基中的至少一种，n为3～6的整数。技术研发人员：成宏泰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：2024/12/2