本發(fā)明涉及電池領(lǐng)域，尤其涉及一種電池。

背景技術(shù)：

1、硅具有極高的理論比容量(4200mah/g)、低嵌鋰電位、可多方向提供li+脫/嵌通道，但存在導(dǎo)電性差、顆粒易粉碎、sei不穩(wěn)定生長(zhǎng)、體積膨脹等問(wèn)題，這些問(wèn)題最終導(dǎo)致硅基鋰離子電池的庫(kù)倫效率和循環(huán)壽命降低，電池快充循環(huán)能力較差。因此調(diào)控電解液組分，改善sei膜的穩(wěn)定性對(duì)提高含硅鋰離子電池電化學(xué)性能至關(guān)重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在至少一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本發(fā)明提供了一種電池，該電池界面平整性較好，快充循環(huán)性能較佳。

2、為此，本發(fā)明提供了一種電池，包括電解液和負(fù)極極片，所述電解液包括第一添加劑和第二添加劑，所述第一添加劑具有式1所示結(jié)構(gòu)；所述第二添加劑包括磷酸三炔丙酯、磷酸丙基雙(2-丙炔基)酯、磷酸乙基雙(2-丙炔基)酯中的至少一種；所述負(fù)極極片包括負(fù)極活性材料，所述負(fù)極活性材料包括硅元素；

3、

4、針對(duì)現(xiàn)有二次電池在循環(huán)過(guò)程中電極界面易受損的情況，本發(fā)明提供一種電池，包括第一添加劑和第二添加劑，兩種添加劑在電池運(yùn)行期間發(fā)生電聚合并共同附著在正負(fù)極表面，維持其界面平整性，從而促進(jìn)電池循環(huán)穩(wěn)定。

5、具體地，第一添加劑(式1化合物)脫去酯基，生成長(zhǎng)鏈烴基聚合物以及副產(chǎn)物li2so4和li2co3；其中l(wèi)i2so4具備氧化其他不飽和基團(tuán)(例如碳碳三鍵c≡c)的能力，即促進(jìn)其他添加劑的聚合反應(yīng)。li2co3可以有效地減弱電解液中碳酸乙烯酯ec在0.75v的還原分解以及抑制在0.6v烷基碳酸鋰的形成，保持電解液的穩(wěn)定，降低li+的損耗，提高鋰離子電池的循環(huán)穩(wěn)定性。

6、具體地，第二添加劑結(jié)構(gòu)兩端含有不飽和炔烴，聚合發(fā)生時(shí)以?xún)啥说牟伙柡腿矡N為聚合點(diǎn)形成長(zhǎng)鏈聚合物，在實(shí)際充放電過(guò)程中，第二添加劑可以通過(guò)c≡c緊密錨定在正負(fù)極表面而不會(huì)分解，可以維持界面平整，改善硅負(fù)極的體積膨脹和破碎問(wèn)題，從而促進(jìn)電池循環(huán)穩(wěn)定。但是，第二添加劑濃度到達(dá)一定程度時(shí)，其吸附方式會(huì)從水平吸附變?yōu)榇怪蔽?，阻礙鋰離子的遷移，界面膜均一性下降，從而出現(xiàn)阻抗變大等情況。

7、第一添加劑發(fā)生聚合反應(yīng)產(chǎn)生的li2so4會(huì)氧化第二添加劑結(jié)構(gòu)中的c≡c，促進(jìn)其發(fā)生斷鍵聚合，同時(shí)反應(yīng)產(chǎn)物吸附在界面，降低第二添加劑發(fā)生垂直吸附的概率，從而改善第二添加劑對(duì)負(fù)極結(jié)構(gòu)的不利影響，實(shí)現(xiàn)維持界面平整，改善硅負(fù)極的體積膨脹和破碎問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)提高電池快充循環(huán)穩(wěn)定性的效果。

8、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述第一添加劑和第二添加劑的質(zhì)量比為1：(0.1-2)，優(yōu)選1：(0.1-1)。由此，可以提高電池界面平整程度，進(jìn)而提升電池的快充循環(huán)性能。

9、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述電池還包括第三添加劑，所述第三添加劑具有式2所示結(jié)構(gòu)；

10、

11、其中，r12、r13、r14各自獨(dú)立地選自h、c1-c6烷基、c2-c4烯基，且r12、r13、r14不同時(shí)為h，r12、r13、r14中至少有一個(gè)含有碳碳雙鍵；

12、或，r12和與r12相連的原子一起形成c2-c4烯基，r13、r14各自獨(dú)立地選自h、c1-c6烷基、c2-c4烯基；

13、或，r12和r13和與它們相連的原子一起形成c3-c8環(huán)烯基，r14為h。

14、具體地，第三添加劑結(jié)構(gòu)中r12、r13、r14中至少有一個(gè)含有碳碳雙鍵，可在電池運(yùn)行期間發(fā)生電聚合并附著在負(fù)極表面，維持負(fù)極的界面平整，從而促進(jìn)電池循環(huán)穩(wěn)定。聚合路徑主要有兩種：一種是烯烴基斷開(kāi)再聚合，環(huán)狀酯分布在聚合鏈的兩端；另一種是低聚合度的聚合方式，c-o鍵優(yōu)先斷開(kāi)，隨后發(fā)生c＝c并排聚合，得到大分子量的長(zhǎng)鏈聚合物，第二種路徑的聚合過(guò)程比第一種路徑更為穩(wěn)定。但是第三添加劑添加量使用量過(guò)多會(huì)產(chǎn)生大量長(zhǎng)鏈聚合物，鋰離子傳輸受阻，界面電荷轉(zhuǎn)移阻抗明顯上升。本技術(shù)中的第一添加劑能夠改善第三添加劑對(duì)鋰離子傳輸?shù)牟焕绊?，最終保證電池穩(wěn)定的長(zhǎng)循環(huán)和高溫存儲(chǔ)性能。即第三添加劑與第一添加劑、第二添加劑復(fù)配，能進(jìn)一步維持電池界面平整，達(dá)到提高電池快充循環(huán)穩(wěn)定性的效果。

15、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，r12、r13、r14各自獨(dú)立地選自h、c1-c4烷基、c2-c4烯基，且r12、r13、r14不同時(shí)為h，r12、r13、r14中至少有一個(gè)含有碳碳雙鍵；

16、或，r12和與r12相連的原子一起形成c2-c4烯基，r13、r14各自獨(dú)立地選自c1-c4烷基、c2-c4烯基；

17、或，r12和r13和與它們相連的原子一起形成c7-c8環(huán)烯基，r14為h。由此，可以提高電池界面平整程度，進(jìn)而提升電池的快充循環(huán)性能。

18、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，r12、r13、r14各自獨(dú)立地選自h、c1烷基、c2烯基，且r12、r13、r14不同時(shí)為h，r12、r13、r14中至少有一個(gè)含有碳碳雙鍵；

19、或，r12和與r12相連的原子一起形成c2烯基，r13、r14各自獨(dú)立地選自c1烷基、c2烯基；

20、或，r12和r13和與它們相連的原子一起形成c7環(huán)烯基，r14為h。由此，可以提高電池界面平整程度，進(jìn)而提升電池的快充循環(huán)性能。

21、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述第三添加劑包括以下化合物中的至少一種：

22、

23、由此，可以提高電池界面平整程度，進(jìn)而提升電池的快充循環(huán)性能。

24、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述第一添加劑、第二添加劑、第三添加劑的質(zhì)量比為1：(0.1-2)：(0.1-1)，優(yōu)選1：(0.1-1)：(0.1-0.2)。由此，可以提高電池界面平整程度，進(jìn)而提升電池的快充循環(huán)性能。

25、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述電池包括電解液，基于所述電解液的總質(zhì)量，所述第一添加劑的質(zhì)量占比為0.05-5％，優(yōu)選0.1-1％。由此，可以提高電池界面平整程度，進(jìn)而提升電池的快充循環(huán)性能。

26、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，基于所述電解液的總質(zhì)量，所述第二添加劑的質(zhì)量占比為0.05-1％，優(yōu)選0.1-0.4％。由此，可以提高電池界面平整程度，進(jìn)而提升電池的快充循環(huán)性能。

27、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，基于所述電解液的總質(zhì)量，基于所述電解液的總質(zhì)量，所述第三添加劑的質(zhì)量占比為0.01-0.5％，優(yōu)選0.05-0.1％。由此，可以提高電池界面平整程度，進(jìn)而提升電池的快充循環(huán)性能。

28、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述電解液還包括鋰鹽，所述鋰鹽包括六氟磷酸鋰、雙氟磺酰亞胺鋰中的至少一種。由此可以降低電池產(chǎn)氣，提升電池的循環(huán)性能。

29、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述鋰鹽包括六氟磷酸鋰和雙氟磺酰亞胺鋰，所述六氟磷酸鋰和雙氟磺酰亞胺鋰的質(zhì)量比為(2-5)：1。由此可以降低電池產(chǎn)氣，提升電池的循環(huán)性能。

30、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述電池還包括正極活性材料，所述正極活性材料包括磷酸鐵鋰材料、licoo2材料、富鋰錳基材料(ali2mno3·(1-a)limo2)、linixcoymnzo2材料、鎳錳酸鋰(lini0.5mn1.5o4)材料、磷酸錳鐵鋰材料(lifebmn1-bpo4)，所述0≤a≤1，0≤b≤1，x+y+z＝1，m包括ni、co、mn中的至少一種。由此，可提升電池的循環(huán)性能。

31、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述電池為圓柱電池。

32、根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述圓柱電池為18650圓柱電池，能量密度為230-250wh/kg；

33、所述圓柱電池的正極活性材料為linixm1-xo2，其中m包括co、mn中的至少一種，0.8≤x≤0.9；

34、所述負(fù)極極片包括負(fù)極集流體和設(shè)置在所述負(fù)極集流體至少一側(cè)表面的負(fù)極活性材料層，所述負(fù)極活性材料層中硅元素的質(zhì)量占比為5％-8％。

35、本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。