[發(fā)明專利]電解液、電池及化成方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110388647.6
• 申請(qǐng)日: 2021-04-12
• 公開（公告）號(hào): CN113130991B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 華松;鄭東東;曹晨;李旭;徐鵬飛;王康平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中創(chuàng)新航技術(shù)研究院（江蘇）有限公司
• 主分類號(hào): H01M10/0566
• 分類號(hào): H01M10/0566;H01M10/0567;H01M10/44
• 代理公司: 北京律智知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11438
• 代理人: 李華;崔香丹

本發(fā)明公開一種電解液，包括添加劑，所述添加劑為含有磺酸基團(tuán)的化合物、含有磷酸基團(tuán)的化合物、含有吸電子基團(tuán)取代的苯酚衍生物、α?C上含有吸電子基團(tuán)的羧酸化合物中的一種或幾種，且所述添加劑的pKa值為0至5；其中所述吸電子基團(tuán)為叔胺正離子基團(tuán)、?F、?Cl、?NO₂、?CF₃、?CCl₃中的一種或幾種。本發(fā)明的電解液包含添加劑不僅可以與正極材料表面的碳酸鋰和氫氧化鋰等“死鋰”反應(yīng)形成“活鋰”，還可以與SEI中形成而產(chǎn)生的碳酸鋰和烷基碳酸鋰等“死鋰”充分反應(yīng)形成“活鋰”，從而使電池容量得到充分發(fā)揮。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電池領(lǐng)域，具體涉及一種電解液、包含該電解液的電池及電池的化成方法。

背景技術(shù)

隨著對(duì)人們對(duì)電池高能量密度的需求，電池的容量也越做越大，電池中所用的活性材料比例也越來越高，正極活性材料表面的碳酸鋰、氫氧化鋰等非活性“死鋰”含量也相對(duì)增加，由于電池體系中的鋰含量不斷提升，這也會(huì)造成在化成形成SEI過程中形成更多的碳酸鋰、烷基碳酸鋰和氫氧化鋰等“死鋰”，導(dǎo)致電池容量的降低。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述缺陷，本發(fā)明提供一種電解液、包含該電解液的電池及電池的化成方法。

本發(fā)明一方面提供一種電解液，包括添加劑，所述添加劑為含有磺酸基團(tuán)的化合物、含有磷酸基團(tuán)的化合物、含有吸電子基團(tuán)取代的苯酚衍生物、α-C上含有吸電子基團(tuán)的羧酸化合物中的一種或幾種，且所述添加劑的pKa值為0至5；其中所述吸電子基團(tuán)為叔胺正離子基團(tuán)、-F、-Cl、-NO₂、-CF₃、-CCl₃中的一種或幾種。

本發(fā)明另一方面提供一種包含該電解液的電池。

本發(fā)明另一方面提供一種電池的化成方法，包括：將電解液注入包含有電芯的電池殼體內(nèi)，所述電解液包含添加劑；對(duì)注有所述電解液的電芯進(jìn)行化成；及引發(fā)聚合反應(yīng)；其中，所述添加劑為含有磺酸基團(tuán)的化合物、含有磷酸基團(tuán)的化合物、含有吸電子基團(tuán)取代的苯酚衍生物、α-C上含有吸電子基團(tuán)的羧酸化合物中的一種或幾種，且所述添加劑的pKa值為0至5；所述吸電子基團(tuán)為叔胺正離子基團(tuán)、-F、-Cl、-NO₂、-CF₃、-CCl₃中的一種或幾種；所述添加劑包含雙鍵和/或三鍵。

本發(fā)明的電解液包含添加劑不僅可以與正極材料表面的碳酸鋰和氫氧化鋰等“死鋰”反應(yīng)形成“活鋰”，還可以與SEI膜中的碳酸鋰和烷基碳酸鋰等“死鋰”充分反應(yīng)形成“活鋰”，從而使電池容量得到充分發(fā)揮。更進(jìn)一步，本發(fā)明的電解液可以在化成后原位聚合，從而使得SEI形成過程中產(chǎn)生的“死鋰”轉(zhuǎn)換成單離子導(dǎo)體，可以提高SEI膜鋰離子傳輸速率，，同時(shí)原位聚合形成的聚合物可對(duì)活性物質(zhì)顆粒進(jìn)行包覆，原位形成活性顆粒保護(hù)層，同時(shí)生成的聚合物具有較高的離子傳輸速率，提高了電池的動(dòng)力學(xué)性能，包覆層還抑制了鋰枝晶的生長。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說明。