[發明專利]電解液及電化學儲能裝置

有效

• 申請號: 201710625272.4
• 申請日: 2017-07-27
• 公開（公告）號: CN109309252B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 王小梅;付成華;韓昌隆
• 申請（專利權）人: 寧德時代新能源科技股份有限公司
• 主分類號: H01M10/0567
• 分類號: H01M10/0567;H01M10/42;H01M10/052;H01M10/0525;H01M10/054;H01M10/0565
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產權代理事務所(普通合伙) 11387
• 代理人: 張向琨

本申請提供一種電解液及電化學儲能裝置。所述電解液包括電解質鹽以及添加劑。所述添加劑包括磺酸酯環狀季銨鹽以及環狀二磺酸酯化合物。在電化學儲能裝置化成時，所述磺酸酯環狀季銨鹽和環狀二磺酸酯化合物可以在正、負極表面形成一層致密均勻且具有較高離子傳導性的鈍化膜，可以避免電解液與正、負極之間發生持續的氧化和還原反應，同時使電化學儲能裝置具有良好的倍率性能、低溫放電性能和高溫存儲性能。

技術領域

本申請涉及儲能裝置領域，尤其涉及一種電解液及電化學儲能裝置。

背景技術

隨著化石能源的日益枯竭及環境污染的壓力越來越大，汽車行業迫切需要一種新型能源為其提供驅動，鋰離子電池由于具有能量密度高、無記憶效應、工作電壓高等特點脫穎而出，使其當前成為新能源汽車動力電源的首選方案。然而隨著電子產品市場需求的擴大及動力、儲能設備的發展，人們對鋰離子電池的要求不斷提高，開發具有高能量密度且滿足快速充放電的鋰離子電池成為當務之急。目前，有效的方法是提高電極活性材料的電壓、壓實密度以及選擇合適的電解液。

當我們為了滿足產品使用要求而提高鋰離子電池的能量密度時(如提高電池電壓)，相當于提高了鋰離子電池安全的不確定性。例如，當鋰離子電池在高溫下使用時，電解液會在鋰離子電池的正、負極上發生劇烈的氧化和還原反應，產生大量的氣體，從而會導致鋰離子電池膨脹。這不僅會導致鋰離子電池損壞，同時也會導致使用該鋰離子電池的設備的損壞，嚴重的時候由于鋰離子電池膨脹變形導致鋰離子電池內部發生短路或是鋰離子電池包裝脹破使可燃性的電解液泄露，有引起火災等安全事故的風險。因此需要有效的技術解決電解液的分解以及鋰離子電池脹氣的問題。

在實際使用中，為解決電解液的分解及鋰離子電池的脹氣，常添加一些能夠在正、負極表面形成有效隔絕電解液與正、負極反應的鈍化膜的添加劑，但這些添加劑反應生成的鈍化膜通常阻抗過大，阻礙了鋰離子的正常脫嵌過程，嚴重影響鋰離子電池的動力學性能。因此開發一種能在高電壓下具有良好的高溫存儲性能，同時保持良好的動力學特性的電解液具有重要意義。

發明內容

鑒于背景技術中存在的問題，本申請的目的在于提供一種電解液及電化學儲能裝置，所述電化學儲能裝置具有良好的倍率性能、低溫放電性能和高溫存儲性能。

為了達到上述目的，在本申請的一方面，本申請提供了一種電解液，電解質鹽以及添加劑。所述添加劑包括磺酸酯環狀季銨鹽以及環狀二磺酸酯化合物。

在本申請的另一方面，本申請提供了一種電化學儲能裝置，其包括本申請一方面所述的電解液。

相對于現有技術，本申請的有益效果為：

本申請的電解液添加劑包括磺酸酯環狀季銨鹽以及環狀二磺酸酯化合物，在電化學儲能裝置化成時，所述磺酸酯環狀季銨鹽和環狀二磺酸酯化合物可以在正、負極表面形成一層致密均勻且具有較高離子傳導性的鈍化膜，可以避免電解液與正、負極之間發生持續的氧化和還原反應，使電化學儲能裝置具有良好的倍率性能、低溫放電性能和高溫存儲性能。

具體實施方式

下面詳細說明根據本申請的電解液及電化學儲能裝置。

首先說明根據本申請第一方面的電解液。

根據本申請第一方面的電解液包括電解質鹽以及添加劑。所述添加劑包括磺酸酯環狀季銨鹽以及環狀二磺酸酯化合物。