[發明專利]電解液及電池

在審

• 申請號: 202210321334.3
• 申請日: 2022-03-29
• 公開（公告）號: CN114614098A
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 彭沖;張保海;李濤;李俊義
• 申請（專利權）人: 珠海冠宇電池股份有限公司
• 主分類號: H01M10/0569
• 分類號: H01M10/0569;H01M10/0568;H01M10/0525
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 賀財俊;臧建明

本發明提供一種電解液及電池，電解液包括有機溶劑和鋰鹽，所述鋰鹽包括第一鋰鹽和第二鋰鹽，所述有機溶劑包括氟代碳酸酯和/或氟代磷酸酯，所述第一鋰鹽包括硝酸鋰、亞硝酸鋰、硼酸鋰、磷酸鋰、氟硼酸鋰中的至少一種，所述第二鋰鹽包括六氟磷酸鋰、雙三氟甲基磺酰亞胺、雙(氟磺酰)亞胺鋰中的至少一種。本發明能夠抑制電池的循環膨脹，并兼顧改善電池的動力學性能。

技術領域

本發明涉及一種電解液及電池，屬于電化學儲能裝置領域。

背景技術

鋰離子電池等電化學裝置是電子產品的動力源泉，隨著科技發展，對其性能要求也越來越高，尤其對于手機等消費類電子產品而言，在電池的選擇上，長循環低膨脹是一個重要的考量指標，然而，目前應用于消費類電子產品的電池普遍存在著易膨脹等問題(通常循環600圈(600T)后的膨脹率大于10％)，電池的膨脹填充了電子產品的電池倉預留空間，過度膨脹會擠壓電子產品的精密部件，造成屏幕彎曲等現象，同時過度膨脹也會影響電池的循環壽命，從而影響電子產品的使用壽命。

以鋰離子電池為例，對循環膨脹后的鋰離子電池進行分解，結果表明，其循環膨脹主要來源于三部分：正極片、負極片、以及其他部分(該其它部分主要是指鋰離子電池的微變形、界面粘結差導致的間隙等)，其中，負極片的膨脹是導致鋰離子電池膨脹的主要因素，而負極片的膨脹主要來其余負極片中的負極活性物質(例如石墨)的膨脹。石墨是常見的負極活性物質，以石墨為負極活性物質的石墨負極應用廣泛，然而，如上所述，目前的石墨負極普遍存在著易發生體積膨脹等缺陷，同時抑制石墨體積膨脹及保證或提升其動力學性能往往不能兼顧，從而導致電池的體積膨脹與動力學性能不能兼顧。

因此，如何兼顧抑制電池體積膨脹及提升其動力學性能，是本領域技術人員亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明提供一種電解液及電池，能夠緩解電池的體積膨脹，同時提升其動力學性能，有效克服現有技術存在的缺陷。

本發明的一方面，提供一種電解液，包括有機溶劑和鋰鹽，所述鋰鹽包括第一鋰鹽和第二鋰鹽，所述有機溶劑包括氟代碳酸酯和/或氟代磷酸酯，所述第一鋰鹽包括硝酸鋰、亞硝酸鋰、硼酸鋰、磷酸鋰、氟硼酸鋰中的至少一種，所述第二鋰鹽包括六氟磷酸鋰、雙三氟甲基磺酰亞胺、雙(氟磺酰)亞胺鋰中的至少一種。

根據本發明的一實施方式，所述氟代碳酸酯包括氟代線狀碳酸酯和/或氟代環狀碳酸酯；和/或，所述有機溶劑還包括非氟代碳酸酯和/或非氟代羧酸酯；和/或，所述氟代碳酸酯的體積為所述有機溶劑總體積的3％～35％，和/或，所述氟代磷酸酯的體積為所述有機溶劑總體積的40％～97％。

根據本發明的一實施方式，所述氟代線狀碳酸脂包括碳酸氟甲基甲酯、碳酸二氟甲基甲酯、碳酸三氟甲基甲酯、碳酸三氟乙基甲基酯和碳酸雙(三氟乙基)酯、氟乙酸乙酯、七氟丁酸乙酯、4，4，4-三氟丁酸乙酯、三氟乙酸丙酯、乙酸-2-三氟甲基乙酯、二氟乙酸甲酯，二氟丙酸甲酯中的至少一種；和/或，所述氟代環狀碳酸酯包括4，4-二氟碳酸亞乙酯、4，5-二氟碳酸亞乙酯、4-氟-4-甲基碳酸亞乙酯、4，5-二氟-4-甲基碳酸亞乙酯、4-氟-5-甲基碳酸亞乙酯、4，4-二氟-5-甲基碳酸亞乙酯、4-(氟甲基)-碳酸亞乙酯、4-(二氟甲基)-碳酸亞乙酯、4-(三氟甲基)-碳酸亞乙酯、4-(氟甲基)-4-氟碳酸亞乙酯、4-(氟甲基)-5-氟碳酸亞乙酯、4-氟-4，5-二甲基碳酸亞乙酯、4，5-二氟-4，5-二甲基碳酸亞乙酯和4，4-二氟-5，5-二甲基碳酸亞乙酯、二氟代碳酸乙烯酯、三氟甲基碳酸丙烯酯中的至少一種；和/或，所述非氟代碳酸脂包括碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯中的至少一種；和/或，所述氟代羧酸酯包括二氟乙酸乙酯、七氟丁酸乙酯、4，4，4-三氟丁酸乙酯、三氟乙酸丙酯、乙酸-2-三氟甲基乙酯、二氟乙酸甲酯、二氟丙酸甲酯中的至少一種；和/或，所述非氟代羧酸酯包括丙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸乙酯中的至少一種；和/或，所述非氟代碳酸酯的體積與非氟代羧酸酯的體積之和為所述有機溶劑總體積的25％～57％。