本發明涉及電池,具體涉及一種電解液及儲能電池。
背景技術:
1、隨著儲能電池的尺寸越做越大,極片的尺寸、面密度和壓實密度都越做越大,芯包的中心區域的極片的浸潤問題已成為大電池性能提升的瓶頸。
2、相關技術中的電解液添加劑一般選擇的有碳酸亞乙烯酯(vc)、氟代碳酸乙烯酯(fec)和硫酸乙烯酯(dtd),但這些添加劑在大電池(極片的尺寸、面密度和壓實密度較大的電池,如極片面積>500cm2,正極片面密度≥220g/cm2,正極片壓實密度≥2.50g/cm3,負極片面密度≥100g/cm2,負極片壓實密度≥1.50g/cm3)中的浸潤性不足,導致電池化成后滿充拆解時,極片中心區域常出現規整的條狀黑斑和析鋰。
技術實現思路
1、本發明的實施例提供了一種電解液及儲能電池,可以改善現有電解液在大電池中浸潤性不足的技術問題。
2、第一方面,本發明的實施例提供了一種電解液,包括磷酰胺類添加劑,所述磷酰胺類添加劑的結構式為
3、
4、其中,r1為被第一取代基單個取代或未取代的碳原子數為1~3的碳鏈,r2為被第二取代基取代或未取代的碳原子數為1~3的碳鏈或氫原子,所述第一取代基包括氟原子和羧基中一種,所述第二取代基包括氟原子和羥基中一種或幾種。
5、在一實施例中,所述磷酰胺類添加劑包括
6、
7、中的一種或幾種。
8、在一實施例中,所述磷酰胺類添加劑在所述電解液中的質量含量為0.5%-4.0%。
9、在一實施例中,所述電解液中包括鋰鹽,所述鋰鹽包括六氟磷酸鋰、雙氟磺酰亞胺鋰鹽、二草酸硼酸鋰中的一種或幾種;和/或
10、所述電解液中包括鋰鹽,所述鋰鹽的濃度為0.5mol/l~2.0mol/l。
11、在一實施例中,所述電解液還包括溶劑,所述溶劑包括碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸丙烯酯和碳酸二甲酯中的一種或幾種。
12、在一實施例中,所述電解液還包括1,3-丙烷磺酸內酯。
13、在一實施例中,所述1,3-丙烷磺酸內酯在所述電解液中的質量含量為0.1%~2.0%。
14、在一實施例中,所述電解液還包括碳酸亞乙烯酯,所述碳酸亞乙烯酯在所述電解液中的質量含量為0.5%~2.0%。
15、第二方面,本發明的實施例提供了一種儲能電池,包括正極片、負極片和上述的電解液。
16、在一實施例中,所述正極片的活性物質包括磷酸鐵鋰;和/或
17、所述負極片的活性物質包括石墨和硅碳;和/或
18、所述正極片的面密度220g/cm2~260g/cm2,所述正極片的壓實密度為2.55g/cm3~2.70g/cm3;和/或
19、所述負極片的面密度100g/cm2~130g/cm2,所述負極片的壓實密度為1.50g/cm3~1.65g/cm3。
20、在本發明的實施例中,通過在電解液中加入磷酰胺類添加劑,該添加劑為鏈狀結構,同時含有兩個強極性的f原子,可以降低電解液粘度,提升電解液對極片浸潤性;通過限定r1和r2的結構,可以限定磷酰胺類添加劑的分子鏈的長度,從而控制磷酰胺類添加劑的粘度,通過r1和r2還可進一步引入氟原子、羥基和羧基,從而進一步提升電池性能。
1.一種電解液,其特征在于,包括磷酰胺類添加劑,所述磷酰胺類添加劑的結構式為:
2.根據權利要求1所述的電解液,其特征在于,所述磷酰胺類添加劑包括
3.根據權利要求1所述的電解液,其特征在于,所述磷酰胺類添加劑在所述電解液中的質量含量為0.5%-4.0%。
4.根據權利要求1所述的電解液,其特征在于,所述電解液還包括鋰鹽,所述鋰鹽包括六氟磷酸鋰、雙氟磺酰亞胺鋰鹽、二草酸硼酸鋰中的一種或幾種;和/或
5.根據權利要求1所述的電解液,其特征在于,所述電解液還包括溶劑,所述溶劑包括碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸丙烯酯和碳酸二甲酯中的一種或幾種。
6.根據權利要求1所述的電解液,其特征在于,所述電解液還包括1,3-丙烷磺酸內酯。
7.根據權利要求6所述的電解液,其特征在于,所述1,3-丙烷磺酸內酯在所述電解液中的質量含量為0.1%~2.0%。
8.根據權利要求1所述的電解液,其特征在于,所述電解液還包括碳酸亞乙烯酯,所述碳酸亞乙烯酯在所述電解液中的質量含量為0.5%~2.0%。
9.一種儲能電池,其特征在于,包括正極片、負極片和如權利要求1-8任一項所述的電解液。
10.根據權利要求9所述的儲能電池,其特征在于,所述正極片的活性物質包括磷酸鐵鋰;和/或