本申請(qǐng)涉及電池,尤其涉及一種二次電池以及用電裝置。
背景技術(shù):
1、近年來(lái),隨著二次電池的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛,二次電池廣泛應(yīng)用于水力、火力、風(fēng)力和太陽(yáng)能電站等儲(chǔ)能電源系統(tǒng),以及電動(dòng)工具、電動(dòng)自行車(chē)、電動(dòng)摩托車(chē)、電動(dòng)汽車(chē)、軍事裝備、航空航天等多個(gè)領(lǐng)域。由于二次電池取得了極大的發(fā)展,因此對(duì)其性能也提出了更高的要求。
2、目前,在二次電池的設(shè)計(jì)中,cb值(cell?balance)為單位面積負(fù)極容量與單位面積正極容量的比值,通常二次電池的cb值設(shè)計(jì)在1.07以上,由此來(lái)確保電池的循環(huán)性能,但較高的cb值導(dǎo)致電池能量密度顯著降低。因此,期望能夠降低鋰離子電池的cb值,以提高電池的能量密度,同時(shí)仍確保電池具有良好的循環(huán)性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本申請(qǐng)是鑒于上述課題而進(jìn)行的,其目的在于提供一種具有低cb值并且具有優(yōu)異的大倍率循環(huán)性能的二次電池。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本申請(qǐng)的第一方面提供了一種二次電池,其中,所述二次電池的cb值為a,電解液中包含相對(duì)于所述電解液的總重量為b重量%的氟磺酸鋰和/或四氟硼酸鋰作為添加劑,所述二次電池滿足下述關(guān)系式:a<1.05;且0.008≤b/a≤0.5。本發(fā)明的二次電池通過(guò)在電解液中加入特定量的氟磺酸鋰和/或四氟硼酸鋰作為添加劑,能夠在低cb值的情況下獲得優(yōu)異的大倍率循環(huán)性能。
3、在任意實(shí)施方式中,0.9≤a<1.05,可選地,0.98≤a≤1.04。由此,二次電池能夠均衡性更好地獲得高能量密度和優(yōu)異的循環(huán)性能。
4、在任意實(shí)施方式中,0.04≤b/a≤0.37。由此,能夠進(jìn)一步改善二次電池的能量密度和循環(huán)性能。
5、在任意實(shí)施方式中,所述電解液在25℃下的電導(dǎo)率為9.0~11.0ms/cm。通過(guò)使電解液電導(dǎo)率為上述范圍,能夠改善二次電池的大倍率循環(huán)性能。
6、在任意實(shí)施方式中,所述電解液中作為電解質(zhì)鹽包含六氟磷酸鋰鹽和雙氟磺酰亞胺鋰鹽,相對(duì)于所述電解液的總重量,所述雙氟磺酰亞胺鋰鹽的含量為c重量%,所述二次電池滿足下述關(guān)系式:7.4≤c/a≤18.3,可選地,9.0≤c/a≤14.3。通過(guò)使c/a值在上述范圍內(nèi),能夠提高電解液的電導(dǎo)率。
7、在任意實(shí)施方式中,相對(duì)于所述電解液的總重量,所述雙氟磺酰亞胺鋰鹽的含量為10%~18%。通過(guò)將雙氟磺酰亞胺鋰鹽的含量設(shè)定在上述范圍內(nèi),能夠提高電解液的電導(dǎo)率。
8、在任意實(shí)施方式中,所述電解液中作為溶劑包括環(huán)狀酯和鏈狀酯,所述鏈狀酯在25℃下的粘度為0.4~0.8cp。通過(guò)使鏈狀酯的粘度在上述范圍內(nèi),有利于提高電解液的電導(dǎo)率,進(jìn)而有利于提升電池的大倍率循環(huán)性能。
9、在任意實(shí)施方式中,相對(duì)于所述溶劑的總重量,所述鏈狀酯的含量為d重量%,所述二次電池滿足下述關(guān)系式:5.6≤d/10a≤9.4,可選地,6.2≤d/10a≤7.9。通過(guò)使d/10a值在上述范圍內(nèi),有利于提升電池的大倍率循環(huán)性能。
10、在任意實(shí)施方式中,相對(duì)于所述溶劑的總重量,所述鏈狀酯的含量為60重量%~95重量%。由此,有利于控制電解液的粘度,進(jìn)而提升電池的大倍率循環(huán)性能。
11、在任意實(shí)施方式中,所述鏈狀酯包括羧酸酯和/或碳酸酯。由此,有利于控制電解液的粘度,進(jìn)而提升電池的大倍率循環(huán)性能。
12、在任意實(shí)施方式中,所述羧酸酯包括選自乙酸乙酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、乙酸甲酯、丙酸甲酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯中的至少一種,所述碳酸酯包括選自碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲丙酯中的至少一種。由此,有利于提升電池的大倍率循環(huán)性能。
13、在任意實(shí)施方式中,所述環(huán)狀酯包括選自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、γ-丁內(nèi)酯中的至少一種,相對(duì)于所述溶劑的總重量,所述環(huán)狀酯的含量為5重量%~30重量%。由此,有利于控制電解液的粘度,進(jìn)而提升電池的大倍率循環(huán)性能。
14、在任意實(shí)施方式中,所述溶劑包括碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯和乙酸乙酯。通過(guò)使溶劑包括碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯和乙酸乙酯,更有利于提升電池的大倍率循環(huán)性能。
15、本申請(qǐng)的第二方面還提供一種用電裝置,其包括本申請(qǐng)的第一方面的二次電池。
1.一種二次電池,其中,所述二次電池的cb值為a,電解液中包含相對(duì)于所述電解液的總重量為b重量%的氟磺酸鋰和/或四氟硼酸鋰作為添加劑,所述二次電池滿足下述關(guān)系式:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池,其特征在于,0.9≤a<1.05,可選地,0.98≤a≤1.04。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的二次電池,其特征在于,0.04≤b/a≤0.37。
4.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的二次電池,其特征在于,
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的二次電池,其特征在于,所述電解液中作為電解質(zhì)鹽包含六氟磷酸鋰鹽和雙氟磺酰亞胺鋰鹽,相對(duì)于所述電解液的總重量,所述雙氟磺酰亞胺鋰鹽的含量為c重量%,所述二次電池滿足下述關(guān)系式:
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的二次電池,其特征在于,相對(duì)于所述電解液的總重量,所述雙氟磺酰亞胺鋰鹽的含量為10%~18%。
7.根據(jù)權(quán)利要求4~6中任一項(xiàng)所述的二次電池,其特征在于,所述電解液中作為溶劑包括環(huán)狀酯和鏈狀酯,所述鏈狀酯在25℃下的粘度為0.4~0.8cp。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的二次電池,其特征在于,相對(duì)于所述溶劑的總重量,所述鏈狀酯的含量為d重量%,所述二次電池滿足下述關(guān)系式:
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的二次電池,其特征在于,相對(duì)于所述溶劑的總重量,所述鏈狀酯的含量為60重量%~95重量%。
10.根據(jù)權(quán)利要求7~9中任一項(xiàng)所述的二次電池,其特征在于,所述鏈狀酯包括羧酸酯和/或碳酸酯。
11.根據(jù)權(quán)利要求7~10中任一項(xiàng)所述的二次電池,其特征在于,
12.根據(jù)權(quán)利要求7~11中任一項(xiàng)所述的二次電池,其特征在于,
13.根據(jù)權(quán)利要求7~12中任一項(xiàng)所述的二次電池,其特征在于,所述溶劑包括碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯和乙酸乙酯。
14.一種用電裝置,其特征在于,包括權(quán)利要求1~13中任一項(xiàng)所述的二次電池。