电解液、电池、储能装置及用电系统的制作方法

本申请涉及储能领域，具体涉及一种电解液、电池、储能装置及用电系统。

背景技术：

1、随着锂离子电池技术的不断发展，锂离子电池与铅酸、镉镍等其他类型的电池相比具有比容量大、无记忆效应、工作电压高、充电速度快、工作温度范围宽、循环寿命长、体积小、重量轻等优点。目前，锂离子电池已广泛应用于移动电话、笔记本电脑、电动汽车、储能电柜等领域，并且其应用范围越来越广泛。

2、随着储能行业的发展，对于锂离子循环性能提出了更高的要求，然而现有的锂离子电池的循环性能仍有待提高，使用寿命较短。

技术实现思路

1、本申请实施例提供一种电池，其具有较高的循环性能。

2、第一方面，本申请实施例提供一种电解液，所述电解液包括电解质盐、有机溶剂及第一添加剂，所述第一添加剂为吡啶酮，所述吡啶酮的结构式为：

3、

4、其中，r1为氢、卤素、碳原子数为1至5的烷基、硝基、三氟甲基、巯基、氨基中的至少一种；r2为氢、卤素、碳原子数为1至5的烷基、硝基、三氟甲基、巯基、氨基中的至少一种；r3为氢、卤素、碳原子数为1至5的烷基、硝基、三氟甲基、巯基、氨基中的至少一种；r4为氢、卤素、碳原子数为1至5的烷基、硝基、三氟甲基、巯基、氨基中的至少一种；r5为氢、卤素、碳原子数为1至5的烷基、硝基、三氟甲基、巯基、氨基中的至少一种；

5、所述电解液中所述吡啶酮的质量分数w1的范围为0.1％≤w1≤5.0％。

6、进一步地，所述电解液中所述吡啶酮的质量分数w1的范围为0.1％≤w1≤1％。

7、进一步地，所述吡啶酮为中的至少一种。

8、进一步地，所述电解质盐包括六氟磷酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双(三氟甲烷磺酰)亚胺锂、二氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、二氟草酸磷酸锂中的至少一种。

9、进一步地，所述电解液还包括第二添加剂，所述第二添加剂为氟代碳酸乙烯酯，所述电解液中所述氟代碳酸乙烯酯的质量分数w2的范围为1％≤w2≤4％。

10、进一步地，所述电解液还包括第三添加剂，所述第三添加剂包括碳酸亚乙烯酯、硫酸乙烯酯、乙烯基碳酸乙烯酯、1,3-丙磺酸内酯中的至少一种。

11、进一步地，所述有机溶剂包括环状碳酸酯、链状碳酸酯中的至少一种；所述环状碳酸酯包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯等中的至少一种；所述链状碳酸酯包括碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯中的至少一种。

12、第二方面，本申请实施例还提供一种电池，其包括：

13、本申请实施例所述的电解液、正极极片、隔膜以及负极极片。

14、进一步地，所述正极极片包括正极集流体及正极活性层，所述正极活性层设置于所述正极集流体的表面，所述正极活性层包括正极活性材料及碳材料；所述碳材料包括包覆碳及导电碳，所述包覆碳包裹于所述正极活性材料的表面，所述导电碳分散于所述正极活性层中；所述正极活性层所述包覆碳的质量分数a1的范围为：0.6％≤a1≤1.5％；所述正极活性层所述导电碳的质量分数a2的范围为：0≤a2≤0.5％。

15、第三方面，本申请实施例还提供一种储能装置，其包括：

16、箱体；以及

17、多个本申请实施例所述的电池，所述多个电池收容于所述箱体内。

18、第四方面，本申请实施例还提供一种用电系统，其包括：

19、用电设备，以及

20、储能装置，所述储能装置为所述用电设备进行供电，所述储能装置包括至少一个本申请实施例所述的电池。

21、本申请实施例中，通过在电解液中添加吡啶酮作为添加剂，吡啶酮在电池进行化成时，可以在负极极片的负极活性层的表面被还原分解，从而生成致密的固体电解质界面膜(solid electrolyte interface，简称sei膜)，进而可以提高负极极片的sei膜的电化学稳定性及热稳定性，进而提高电池的循环性能。

技术特征：

1.一种电解液，其特征在于，所述电解液包括电解质盐、有机溶剂及第一添加剂，所述第一添加剂为吡啶酮，所述吡啶酮的结构式为：

2.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述电解液中所述吡啶酮的质量分数w1的范围为0.1％≤w1≤1％。

3.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述吡啶酮为中的至少一种。

4.根据权利要求1-3任一项所述的电解液，其特征在于，所述电解质盐包括六氟磷酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双(三氟甲烷磺酰)亚胺锂、二氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、二氟草酸磷酸锂中的至少一种。

5.根据权利要求1-3任一项所述的电解液，其特征在于，所述电解液还包括第二添加剂，所述第二添加剂为氟代碳酸乙烯酯，所述电解液中所述氟代碳酸乙烯酯的质量分数w2的范围为1％≤w2≤4％。

6.根据权利要求1-3任一项所述的电解液，其特征在于，所述有机溶剂包括环状碳酸酯、链状碳酸酯中的至少一种；所述环状碳酸酯包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯等中的至少一种；所述链状碳酸酯包括碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯中的至少一种。

7.一种电池，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的电池，其特征在于，所述正极极片包括正极集流体及正极活性层，所述正极活性层设置于所述正极集流体的表面，所述正极活性层包括正极活性材料及碳材料；所述碳材料包括包覆碳及导电碳，所述包覆碳包裹于所述正极活性材料的表面，所述导电碳分散于所述正极活性层中；所述正极活性层所述包覆碳的质量分数a1的范围为：0.6％≤a1≤1.5％；所述正极活性层所述导电碳的质量分数a2的范围为：0≤a2≤0.6％。

9.一种储能装置，其特征在于，包括：

10.一种用电系统，其特征在于，包括：

技术总结
本申请提供一种电解液、电池、储能装置及用电系统。本申请的电解液包括电解质盐、有机溶剂及第一添加剂，第一添加剂为吡啶酮，吡啶酮的结构式为：其中，R1为氢、卤素、碳原子数为1至5的烷基、硝基、三氟甲基、巯基、氨基中的至少一种；R2为氢、卤素、碳原子数为1至5的烷基、硝基、三氟甲基、巯基、氨基中的至少一种；R3为氢、卤素、碳原子数为1至5的烷基、硝基、三氟甲基、巯基、氨基中的至少一种；R4为氢、卤素、碳原子数为1至5的烷基、硝基、三氟甲基、巯基、氨基中的至少一种；R5为氢、卤素、碳原子数为1至5的烷基、硝基、三氟甲基、巯基、氨基中的至少一种；吡啶酮的质量分数w1的范围为0.1％≤w1≤5.0％。

技术研发人员：李定昌,康振洪
受保护的技术使用者：厦门海辰储能科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/8/13