一种电解液和电池制造技术

本发明专利技术涉及电池技术领域，具体涉及一种电解液及包括该电解液的电池。电解液包括第一添加剂，第一添加剂具有式(Ⅰ)所示结构，其中，R1和R2各自独立地选自C1

【技术实现步骤摘要】
一种电解液和电池


[0001]本专利技术涉及电池
，具体涉及一种电解液及包括该电解液的电池。

技术介绍

[0002]锂离子电池因具备比能量密度较大、循环寿命长等优点，被广泛应用于各类电子产品中，近年来还被大量用于电动车辆和各种电动工具、储能装置中。随着锂离子电池应用范围的扩大，电池的尺寸也随之越来越大，电池的安全性能变得尤为重要。
[0003]当前的锂离子电池的安全主要依赖于电压和温度的区间控制，在一定的安全边界内，电池可以非常安全，而如果超出了安全边界，电池会变得非常危险。模拟环境高温试验可以采用热箱试验进行。热箱试验是模拟电池使用不当处于高温下的情况，比如将手机放置在暴晒的汽车里，或者将手机或电子产品放入微波炉里，温度可达130℃甚至到150℃。处于热滥用情况时，热源除了来源于电池内部正负极材料及其与电解液的反应以外，电池的隔离膜在高温下会熔化收缩导致正负极短路，短路产生的焦耳热也是热箱试验时的重要热源。
[0004]因此，专利技术一种安全性更好且循环稳定性更高的电池是非常重要的。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提供一种电解液以及包括该电解液的电池。本专利技术的电解液在高温下能够在电极表面形成保护层，从而减缓或阻止电解液的进一步分解；本专利技术的电解液所得的电池能够防止热失控，从而具有更高的安全性和更高的循环稳定性。
[0006]本专利技术第一方面提供了一种电解液，所述电解液包括第一添加剂，所述第一添加剂具有式(Ⅰ)所示结构，
[0007][0008]其中，R1和R2各自独立地选自C1
‑
C10的烷基、C1
‑
C10的烯基。
[0009]本专利技术的第二方面提供了一种电池，该电池的电解液为本专利技术第一方面所述的电解液。
[0010]在一实例中，所述电池包括正极片，所述正极片的表面划分为单面区和双面区，所述双面区为双面涂覆的区域，双面涂覆层的总厚度为Ymm，所述单面区为单面涂覆另一面为空箔区的区域，单面涂覆层的厚度为Xmm，所述单面区的厚度与所述双面区的厚度之比A为0.5
‑
0.75。
[0011]通过上述技术方案，本专利技术与现有技术相比至少具有以下优势：
[0012](1)本专利技术的电解液在高温下能够在电极表面形成保护层，从而减缓或阻止电解
液的进一步分解；
[0013](2)本专利技术的电池安全性能高；
[0014](3)本专利技术的电池循环稳定性高。
[0015]本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0016]图1所示为本专利技术实施例提供的一种正极片的结构俯视图。
[0017]图2所示为本专利技术实施例提供的一种正极片的侧视图。
具体实施方式
[0018]以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。
[0019]本专利技术第一方面提供了一种电解液，所述电解液包括第一添加剂，所述第一添加剂具有式(Ⅰ)所示结构，
[0020][0021]其中，R1和R2各自独立地选自C1
‑
C10的烷基、C1
‑
C10的烯基。
[0022]本专利技术的专利技术人发现，通过减缓或阻止电解液的分解，能够提升电池的安全性和循环稳定性。
[0023]本专利技术的专利技术人通过进一步深入研究后发现，为了减缓或阻止电解液的分解，可以通过在电解液中加入特定化合物，使其能够在高温下在电极表面形成保护层，从而减缓或阻止电解液的进一步分解。本专利技术的专利技术人经过大量深入研究筛选出了能够减缓或阻止电解液分解的特定化合物。
[0024]通过将上述具有特定结构的第一添加剂加入到电解液中，已经能够使电解液实现比现有技术更高的安全性。为了进一步提高效果，可以对其中一个或多个技术特征做进一步优选。
[0025]所述第一添加剂在电解液中可以以阳离子自由基(如式(Ⅰ)所示结构)的形式存在。
[0026]R1和R2可以相同或不同，各自独立地选自C1
‑
C10的烷基、C1
‑
C10的烯基。
[0027]当R1和R2选自C1
‑
C10的烯基时，烯基的碳碳双键可以与式(Ⅰ)结构中的五元杂环中的N和/或C直接相连，如(
Ⅰ‑
1)、(
Ⅰ‑
2)、(
Ⅰ‑
4)、(
Ⅰ‑
5)和(
Ⅰ‑
6)所示结构，烯基的碳碳双键还可以位于碳链中远离连接五元杂环的一端，如(
Ⅰ‑
7)、(
Ⅰ‑
8)、(
Ⅰ‑
9)、(
Ⅰ‑
10)和(
Ⅰ‑
11)所示的结构。
[0028]在一种优选地实例中，R1和/或R2选自C1
‑
C10的烯基，烯基的碳碳双键位于碳链中远离五元杂环的一端(即，末端或者靠近末端)。
[0029]根据一种具体的实施方式，所述第一添加剂选自以下结构中的一种或多种：
[0030][0031][0032]根据一种具体的实施方式，以所述电解液的总重量为基准，以咪唑基团计的所述第一添加剂的重量含量Cwt％为0.1
‑
5wt％(例如，0.1wt％、0.2wt％、0.3wt％、0.4wt％、0.5wt％、0.6wt％、0.7wt％、0.8wt％、0.9wt％、1wt％、1.2wt％、1.3wt％、1.5wt％、1.6wt％、1.8wt％、2wt％、2.2wt％、2.4wt％、2.5wt％、2.6wt％、2.8wt％、3wt％、3.3wt％、3.5wt％、3.8wt％、4wt％、4.2wt％、4.5wt％、4.8wt％和5wt％)。
[0033]所述电解液中只有第一添加剂中含有咪唑基团，因此为了便于体现专利技术构思，将第一添加剂的含量以咪唑基团计。术语“以咪唑基团计的所述第一添加剂的重量含量Cwt％”表示以咪唑基团的重量含量来代替(代表)第一添加剂的重量含量，即以所述电解液的总重量为基准，第一添加剂中的咪唑基团的重量含量为Cwt％。
[0034]在一实例中，以所述电解液的总重量为基准，以咪唑基团计的所述第一添加剂的重量含量Cwt％(即电解液中咪唑基团的重量含量)为0.1
‑
2wt％。
[0035]所述第一添加剂可以采用本领域已知的方法制备得到，也可以通过商业途径购买
获得。
[0036]根据一种具体实施方式，所述第一添加剂可以通过以下方法制备得到：
[0037](1)氢化钠(质量含量为50
‑
70wt％)与有机溶剂(例如，二甲基甲酰胺)接触形成悬浮液，在室温下，将化合物A(即氰基甲基咪唑或其衍生物)与有机溶剂(例如，二甲基甲酰胺)接触，然后再与所述悬浮液进行接触，搅拌0.5<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电解液，其特征在于，所述电解液包括第一添加剂，所述第一添加剂具有式(Ⅰ)所示结构，其中，R1和R2各自独立地选自C1
‑
C10的烷基、C1
‑
C10的烯基。2.根据权利要求1所述的电解液，其中，所述第一添加剂选自以下结构中的一种或多种：种：3.根据权利要求1或2所述的电解液，其中，以所述电解液的总重量为基准，以咪唑基团
计的所述第一添加剂的重量含量Cwt％为0.1
‑
5wt％。4.根据权利要求3所述的电解液，其中，以所述电解液的总重量为基准，以咪唑基团计的所述第一添加剂的重量含量Cwt％为0.1
‑
2wt％。5.根据权利要求1或2所述的电解液，其中，所述电解液还包括第二添加剂，所述第二添加剂为含有氰基的化合物。6.根据权利要求5所述的电解液，其中，以所述电解液的总重量为基准，其中含有的氰基团的重量含量Bwt％...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：珠海冠宇电池股份有限公司，
类型：发明
国别省市：