System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 电解液、电池及用电设备制造技术_技高网

电解液、电池及用电设备制造技术

技术编号:44724986 阅读:10 留言:0更新日期:2025-03-21 17:51
本申请涉及一种电解液、电池及用电设备。所述电解液包括:第一添加剂及第二添加剂,所述第一添加剂为硫醚类添加剂,所述第一添加剂的端基包括反应性基团;所述第二添加剂为环状磺酸酯类添加剂。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电池,具体涉及一种电解液、电池及用电设备


技术介绍

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,风光发电侧其他用户场景,对锂离子储能电池提出了更低的寿命衰减幅度和更长的使用寿命的要求,同时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大。因此,亟需一种具有较好热稳定性的电解液,以提升锂离子储能电池的安全性能。


技术实现思路

1、鉴于此,本申请提供一种电解液、电池及用电设备,所述电解液具有较好的热稳定性。

2、本申请提供了一种电解液,所述电解液包括:第一添加剂及第二添加剂,所述第一添加剂为硫醚类添加剂,所述第一添加剂的端基包括反应性基团;所述第二添加剂为环状磺酸酯类添加剂。

3、进一步地,所述第一添加剂的结构式为:其中,r1选自乙烯基、乙炔基及环氧丙烷中的至少一种;r2选自乙烯基、乙炔基及环氧丙烷中的至少一种。

4、进一步地,所述第一添加剂选自及中的至少一种。

5、进一步地,在所述电解液中,所述第一添加剂的质量分数a的范围为:0.1%≤a≤2%。

6、进一步地,所述第二添加剂的结构式为:其中,r3选自甲基、乙基、丙基、丁基及磺酸酯基中的至少一种。

7、进一步地,所述第二添加剂选自及中的至少一种。

<p>8、进一步地,在所述电解液中,所述第二添加剂的质量分数b的范围为:0.1%≤b≤3%。

9、进一步地,在所述电解液中,所述第一添加剂的质量分数为a,所述第二添加剂的质量分数为b,则满足关系式:0.1≤a/b≤2。

10、本申请提供了一种电池,所述电池包括:电极组件及本申请提供的电解液,所述电极组件包括正极极片、隔膜及负极极片;所述电解液用于浸润至少部分所述电极组件。

11、本申请提供了一种用电设备,所述用电设备包括:设备本体以及本申请提供的电池,所述电池为所述设备本体供电。

12、在本申请中,所述电解液包括第一添加剂,所述第一添加剂为硫醚类添加剂且端基为反应性基团,换言之,所述第一添加剂包括硫醚键,所述多个反应性基团相互结合反应,以生成具有较高聚合度的聚硫醚类衍生物。所述聚硫醚类衍生物中的硫含有孤对电子,比较容易与锂离子配位和脱嵌,以使得聚硫醚类衍生物对锂离子有较强的相互作用,从而有利于降低锂离子在所述电解液中传输的阻抗。再者,所述聚硫醚类衍生物在电解液中的溶解度较低,可优先吸附于负极极片的破损表面,以进一步降低锂离子自所述电解液进入到所述负极极片的界面阻抗,降低电荷转移阻抗,促进锂离子在电解液与负极极片的界面的脱溶剂化过程。再进一步地,所述聚硫醚类衍生物在负极极片的表面形成的保护膜具有较好的柔韧性,有利于加快锂离子的传输速度,并最终提升电池的循环容量保持率。此外,所述电解液还包括第二添加剂,所述第二添加剂为环状磺酸酯类添加剂,所述第二添加剂在电解液中发生s-o键的断裂,所述第二添加剂开环并在负极极片与电解液的界面生成含有聚磺酸酯的柔性较好的sei(solid electrolyte interface,固体电解质界面)膜,所述sei膜具有较好的化学稳定性,从而提升所述电解液在高温下的稳定性。由所述第二添加剂形成的含有聚磺酸酯还会进一步分解成磺酸锂、硫化锂等无机成分,以使得sei膜中无机成分增加,进一步提升sei膜的热稳定性。当所述电解液同时包括第一添加剂及第二添加剂时,所述第一添加剂及所述第二添加剂具有协同作用,第一方面,由所述第一添加剂生成的聚硫醚类衍生物吸附于负极极片的表面,且所述聚硫醚类衍生物对锂离子有较强的相互作用,有利于增大所述负极极片与电解液的界面上锂离子的浓度,锂离子的浓度越大,则由所述第二添加剂生成的聚磺酸酯发生分解反应的反应物浓度越高,有利于促进聚磺酸酯的分解反应平衡右移,促进聚磺酸酯的分解并形成磺酸锂、硫化锂等,所述sei膜包括聚硫醚类衍生物、聚磺酸酯等有机物,且包括硫化锂、磺酸锂等无机物,聚硫醚类衍生物、聚磺酸酯、硫化锂、磺酸锂均含有硫,存在分子间协同作用,在不降低sei膜的电导率的同时提升所述sei膜在高温下的稳定性,从而使得所述电解液在常温及高温下均具有较好的稳定性。第二方面,由第二添加剂形成的含有聚磺酸酯的sei膜在负极极片的界面处的离子电导率较低,可能导致所述电解液应用于电池时,所述电池在初期阻抗快速增加,降低电池的常温性能。相应地,由所述第一添加剂形成的聚硫醚类衍生物具有优越的导离子性能,所述第一添加剂可中和所述第二添加剂在离子传导性能上的不足,使得所述电解液在常温下也具有较好的导离子性能。第三方面,所述第一添加剂可使得最终形成的sei膜具有无机成分硫化锂,有利于提升sei膜的热稳定性,从而提升所述电解液的热稳定性。综上,本申请的电解液具有较好的热稳定性、较高的离子电导率,当所述电解液应用于电池时,所述电池具有较好的循环性能且具有较高的安全性能。

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【技术保护点】

1.一种电解液,其特征在于,所述电解液包括:第一添加剂及第二添加剂,所述第一添加剂为硫醚类添加剂,所述第一添加剂的端基包括反应性基团;所述第二添加剂为环状磺酸酯类添加剂。

2.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,所述第一添加剂的结构式为:其中,R1选自乙烯基、乙炔基及环氧丙烷中的至少一种;R2选自乙烯基、乙炔基及环氧丙烷中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,所述第一添加剂选自及中的至少一种。

4.根据权利要求1至3任一项所述的电解液,其特征在于,在所述电解液中,所述第一添加剂的质量分数a的范围为:0.1%≤a≤2%。

5.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,所述第二添加剂的结构式为:其中,R3选自甲基、乙基、丙基、丁基及磺酸酯基中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,所述第二添加剂选自及中的至少一种。

7.根据权利要求5或6所述的电解液,其特征在于,在所述电解液中,所述第二添加剂的质量分数b的范围为:0.1%≤b≤3%。

8.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,在所述电解液中,所述第一添加剂的质量分数为a,所述第二添加剂的质量分数为b,则满足关系式:0.1≤a/b≤2。

9.一种电池,其特征在于,所述电池包括:

10.一种用电设备,其特征在于,所述用电设备包括:

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【技术特征摘要】

1.一种电解液,其特征在于,所述电解液包括:第一添加剂及第二添加剂,所述第一添加剂为硫醚类添加剂,所述第一添加剂的端基包括反应性基团;所述第二添加剂为环状磺酸酯类添加剂。

2.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,所述第一添加剂的结构式为:其中,r1选自乙烯基、乙炔基及环氧丙烷中的至少一种;r2选自乙烯基、乙炔基及环氧丙烷中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,所述第一添加剂选自及中的至少一种。

4.根据权利要求1至3任一项所述的电解液,其特征在于,在所述电解液中,所述第一添加剂的质量分数a的范围为:0.1%≤a≤2%。

5.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈志强
申请(专利权)人:厦门海辰储能科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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