电解液、电池、电池组及用电设备的制作方法

    专利查询2025-07-01  4


    本发明涉及电池,尤其是涉及一种电解液、电池、电池组及用电设备。


    背景技术:

    1、在高温环境中,电池的内部易累积热量,从而电池的内部温度可高达60℃以上,电池内部的高温会加快电极-电解液界面层溶解,严重破坏电极-电解液界面层的结构和成分,加重电池内部的副反应,导致电池提前失效,降低了电池的寿命。此外,高温也会带来金属沉积不均匀等问题,而金属沉积不均匀会产生枝晶从而刺穿隔膜,造成电池内部短路,进一步诱发电池安全性等问题。

    2、相关技术中,常在电池的电解液中加入成膜添加剂,以构筑稳定的电极-电解液界面层,从而抑制电极与电解液之间的接触。然而,上述解决办法难以减少电解液和电极的副反应,对电池的改善效果并不显著。


    技术实现思路

    1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明的第一个目的在于提出一种电解液,可以提升电池在高温环境下的使用稳定性。

    2、本发明的第二个目的在于提出一种电池。

    3、本发明的第三个目的在于提出一种电池组。

    4、本发明的第四个目的在于提出一种用电设备。

    5、根据本发明第一方面实施例的电解液,包括:1,3-二(2-氟乙氧基)丙烷和电解质盐,其中,所述电解质盐包括锂盐。

    6、根据本发明实施例的电解液,采用1,3-二(2-氟乙氧基)丙烷作为溶剂,有利于调整离子-溶剂配位结构,减少了电解液中游离的溶剂,从而抑制电解液在高温下的副反应,提高了电解液的氧化稳定性,进而提升电池在高温环境下使用的稳定性,延长了电池的寿命。此外,通过形成离子-溶剂配位结构能够减小电解液中离子-溶剂聚集体的尺寸,从而提高了电解液中离子的电导率,进而提升了电池的使用性。

    7、根据本发明的一些实施例,所述电解质盐包括:lipf6、libf4、lino3、licf3so3、li(fso2)2n、f2lino4s2中的至少一种。

    8、根据本发明的一些实施例,所述电解质盐在所述电解液中的摩尔浓度为0.4mol/l~2mol/l。

    9、根据本发明的一些实施例,1,3-二(2-氟乙氧基)丙烷占所述电解液的重量百分比为:0.01wt%~99wt%。

    10、根据本发明的一些实施例,所述电解液还包括稀释剂,所述稀释剂和所述1,3-二(2-氟乙氧基)丙烷形成所述电解液的溶液。

    11、根据本发明的一些实施例,以质量百分比计,所述溶液,包括:68%~91%的所述稀释剂和9%~32%的所述1,3-二(2-氟乙氧基)丙烷。

    12、根据本发明的一些实施例,所述稀释剂包括:1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙醚、1-(2,2,2-三氟乙氧基)-1,1,2,2-四氟乙烷、1,1,2,2-四氟乙基-2,2,2-三氟乙基醚、双(2,2,2-三氟乙基)醚、三(2,2,2-三氟乙基)原甲酸酯、1h,1h,5h-丙烯酸八氟戊酯-1,1,2,2-四氟乙基醚、氟苯和1,3,5三氟苯中的至少一种。

    13、根据本发明第二方面实施例的电池,包括:正极片、锂金属负极片、隔膜和电解液,所述电解液为根据本发明上述第一方面实施例的电解液。

    14、根据本发明的一些实施例,所述正极片包括磷酸铁锂、三元正极材料、钴酸锂、锰酸锂、富锂锰基材料中的至少一种。

    15、根据本发明第三方面实施例的电池组,包括至少一个根据本发明上述第二方面实施例的电池。

    16、根据本发明第四方面实施例的用电设备,包括至少一个根据本发明上述第三方面实施例的电池组。

    17、本发明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,或通过本发明的实践了解到。



    技术特征:

    1.一种电解液,其特征在于,包括:1,3-二(2-氟乙氧基)丙烷和电解质盐,

    2.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,所述电解质盐包括:lipf6、libf4、lino3、licf3so3、li(fso2)2n、f2lino4s2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,所述电解质盐在所述电解液中的摩尔浓度为0.4mol/l~2mol/l。

    4.根据权利要求1-3中任一项所述的电解液,其特征在于,1,3-二(2-氟乙氧基)丙烷占所述电解液的重量百分比为:0.01wt%~99wt%。

    5.根据权利要求1-3中任一项所述的电解液,其特征在于,还包括:稀释剂,所述稀释剂和所述1,3-二(2-氟乙氧基)丙烷形成所述电解液的溶液。

    6.根据权利要求5所述的电解液,其特征在于,以质量百分比计,所述溶液,包括:68%~91%的所述稀释剂和9%~32%的所述1,3-二(2-氟乙氧基)丙烷。

    7.根据权利要求6所述的电解液,其特征在于,所述稀释剂包括:1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙醚、1-(2,2,2-三氟乙氧基)-1,1,2,2-四氟乙烷、1,1,2,2-四氟乙基-2,2,2-三氟乙基醚、双(2,2,2-三氟乙基)醚、三(2,2,2-三氟乙基)原甲酸酯、1h,1h,5h-丙烯酸八氟戊酯-1,1,2,2-四氟乙基醚、氟苯和1,3,5三氟苯中的至少一种。

    8.一种电池,包括:正极片、锂金属负极片、隔膜和电解液,其特征在于,所述电解液为根据权利要求1-7中任一项所述的电解液。

    9.根据权利要求8所述的电池,其特征在于,所述正极材料包括磷酸铁锂、三元正极材料、钴酸锂、锰酸锂、富锂锰基材料中的至少一种。

    10.一种电池组,其特征在于,包括至少一个根据权利要求8-9中任一项所述的电池。

    11.一种用电设备,其特征在于,包括至少一个根据权利要求10所述的电池组。


    技术总结
    本发明公开了一种电解液、电池、电池组及用电设备,电解液包括1,3‑二(2‑氟乙氧基)丙烷和电解质盐。其中,电解质盐包括锂盐。根据本发明的电解液,采用1,3‑二(2‑氟乙氧基)丙烷作为溶剂,有利于调整离子‑溶剂配位结构,减少了电解液中游离的溶剂,从而抑制电解液在高温下的副反应,提高了电解液的氧化稳定性,进而提升电池在高温环境下使用的稳定性,延长了电池的寿命。此外,通过形成离子‑溶剂配位结构能够减小电解液中离子‑溶剂聚集体的尺寸,从而提高了电解液中离子的电导率,进而提升了电池的使用性。

    技术研发人员:陈顺强,于杰,吴小龙,徐茶清,曹文玉
    受保护的技术使用者:比亚迪股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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