本申请涉及一种锂离子电池以及包含其的电化学装置，锂离子电池包括电解液和负极极片，电解液包括碳酸亚乙烯酯和氟代碳酸乙烯酯；负极极片包括负极活性材料，并且负极活性材料的OI值为a；基于电解液的重量，碳酸亚乙烯酯的重量百分含量为b％，氟代碳酸乙烯酯的重量百分含量为c％；a、b和c满足：0.3≤a/(b+c)≤6，0.02≤b+c≤10，0.1＜b/c＜3。当负极活性材料的OI值、碳酸亚乙烯酯的重量百分含量和氟代碳酸乙烯酯的重量百分含量满足上述关系式时，可以减少因为负极活性材料体积膨胀带来的SEI膜破坏，且在负极表面形成具有韧性的SEI膜，显著降低锂离子电池内阻以及改善锂离子电池的高温存储性能及循环性能。高温存储性能及循环性能。
【技术实现步骤摘要】
锂离子电池以及包含其的电化学装置
[0001]本申请涉及电化学装置
，尤其涉及一种锂离子电池以及包含其的电化学装置。
技术介绍
[0002]二次电池(例如锂离子二次电池)作为一种新型的可移动储能装置，由于具有高能量密度、高工作电压、循环寿命长、无记忆效应、绿色环保等特点，迄今已经在手机、笔记本电脑、摄像机等便携式电子设备领域得到了广泛的应用，其使用范围也正从小型便携式电子设备向大型电动运输工具和可再生能源存储领域扩展。
[0003]目前石墨类的负极材料为主流的锂离子二次电池用负极材料，主要分为人造石墨以及天然石墨。天然石墨的容量高，压实密度高，价格也比较便宜，但是由于颗粒大小不一，表面缺陷较多，与电解液的相容性比较差，副反应比较多，并且在循环过程中会发生体积膨胀，导致电池的内应力增大，影响电池的使用寿命和安全性能。
技术实现思路
[0004]针对现有技术中存在的问题，本申请提供了一种锂离子电池以及包含该锂离子电池的电化学装置，以提升电化学装置的循环性能和高温存储性能。
[0005]本申请第一方面提供了一种锂离子电池，其包括电解液和负极极片，电解液包括碳酸亚乙烯酯和氟代碳酸乙烯酯，负极极片包括负极活性材料，负极活性材料的OI值为a；基于电解液的重量，碳酸亚乙烯酯的重量百分含量为b％，氟代碳酸乙烯酯的重量百分含量为c％；所述a、b和c满足：0.3≤a/(b+c)≤6，0.02≤b+c≤10，0.1＜b/c＜3。当负极活性材料的OI值、碳酸亚乙烯酯的重量百分含量和氟代碳酸乙烯酯的重量百分含量满足一定的关系式时，可以减少因为负极活性材料体积膨胀带来的SEI膜破坏，在负极表面形成具有韧性的SEI膜，显著降低锂离子电池内阻以及改善锂离子电池的高温存储性能及循环性能。
[0006]在一些实施方式中，0.4≤a/(b+c)≤3。
[0007]在一些实施方式中，0.2≤b+c≤5。
[0008]在一些实施方式中，0.5≤b/c≤2.5。
[0009]在一些实施方式中，负极活性材料的OI值为a，a的范围为：2≤a≤15。在一些实施方式中，3≤a≤7。
[0010]在一些实施方式中，基于电解液的重量，碳酸亚乙烯酯的重量百分含量为b％，b的范围为：0.01≤b≤10。在一些实施方式中，0.1≤b≤5。
[0011]在一些实施方式中，基于电解液的重量，氟代碳酸乙烯酯的重量百分含量为c％，c的范围为：0.01≤c≤10。在一些实施方式中，0.1≤c≤5。
[0012]在一些实施方式中，负极活性材料包括天然石墨。负极活性材料的OI值是指OI值为负极活性材料的X射线衍射图谱中004特征衍射峰的峰面积与负极活性材料的X射线衍射图谱中110特征衍射峰的峰面积的比值。
[0013]在一些实施方式中，锂离子电池的保液系数为e，b、c和e满足：0.01≤e
×
(b+c)≤50。
[0014]在一些实施方式中，锂离子电池的保液系数为e满足：1≤e≤7。
[0015]在一些实施方式中，负极活性材料的比表面积为f m2/g，f的范围为：1≤f≤3。
[0016]在一些实施方式中，电解液包括式(II)所表示的化合物B：
[0017][0018]其中:
[0019]R6、R7、R8、R9和R
10
各自独立地选自氢、氰基、卤素原子、C1‑
10
烷基、C2‑
10
烯基、C2‑
10
炔基、C3‑6杂环基、C5‑6芳基、C5‑6杂芳基、
‑
R
11
‑
(C＝O)
‑
R
12
‑
、
‑
R
11
‑
(C＝O)
‑
O
‑
R
12
‑
、
‑
R
11
‑
(C＝O)
‑
NH
‑
R
12
‑
、或者R6、R7、R8、R9和R
10
中任意相邻的两者相互连接以形成C1‑
10
的环状结构；其中，R
11
和R
12
各自独立地选自单键、C1‑
10
烷基、C2‑
10
烯基、C2‑
10
炔基、C3‑6杂环基、C5‑6芳基或C5‑6杂芳基；所述C1‑
10
烷基、C2‑
10
烯基、C2‑
10
炔基、C3‑6杂环基、C5‑6芳基、C5‑6杂芳基或C1‑
10
的环状结构任选地被一个或更多个氨基、氰基、卤素原子、C1‑3烷基、C3‑6杂环基、C5‑6杂芳基所取代。
[0020]在一些实施方式中，式(II)所表示的化合物B包括以下中的至少一者：吡啶、2
‑
甲基吡啶、2
‑
乙烯基吡啶、2
‑
乙炔基吡啶、2
‑
氟吡啶、2
‑
氰基吡啶、3
‑
乙烯基吡啶，3
‑
氟吡啶、2,6
‑
二氟吡啶、五氟吡啶、2,2'
‑
联吡啶、三联吡啶、1,8
‑
萘啶、5,6,7,8
‑
四氢喹啉
[0021]在一些实施方式中，式(II)所表示的化合物B包括以下中的至少一者：吡啶、2
‑
乙烯基吡啶、2
‑
氟吡啶。
[0022]在一些实施方式中，基于所述电解液的重量，所述式(II)所表示的化合物的重量百分含量为k％，k满足：0≤k＜3。
[0023]在一些实施方式中，负极活性材料的Dv50为gμm，g满足：10≤g≤25。
[0024]在一些实施方式中，负极活性材料的压实密度为h g/cm3，h满足：1≤h≤1.8。
[0025]本申请第二方面提供了一种电化学装置，其包括本申请第一方面提供的锂离子电池。
[0026]本申请通过设置锂离子电池的负极活性材料的OI值、电解液中碳酸亚乙烯酯的重量百分含量、电解液中氟代碳酸乙烯酯的重量百分含量满足一定的关系式时，可以减少因为负极活性材料体积膨胀带来的SEI膜破坏进而引起的循环和存储性能恶化的问题，并且可以改善膨胀及产气问题，提升锂离子电池的循环性能和高温存储性能。
具体实施方式
[0027]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。在此所描述的有关实施例为说明性质的且用于提供对本申请的基本理解。本申
请的实施例不应该被解释为对本申请的限制。
[0028]本申请第一方面提供了一种锂离子电池，其包括电本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包括电解液和负极极片，所述电解液包括电解液添加剂，所述电解液添加剂包括碳酸亚乙烯酯和氟代碳酸乙烯酯；所述负极极片包括负极活性材料，并且所述负极活性材料的OI值为a；基于所述电解液的重量，所述碳酸亚乙烯酯的重量百分含量为b％，所述氟代碳酸乙烯酯的重量百分含量为c％；所述a、b和c满足：0.3≤a/(b+c)≤6，0.02≤b+c≤10，0.1＜b/c＜3。2.根据权利要求1所述的锂离子电池，其中，所述锂离子电池满足以下条件至少一者：(1)0.4≤a/(b+c)≤3；(2)0.2≤b+c≤5；(3)0.5≤b/c≤2.5。3.根据权利要求1所述的锂离子电池，其中，所述a的范围为：2≤a≤15，优选地，3≤a≤7。4.根据权利要求1所述的锂离子电池，其中，所述b的范围为：0.01≤b≤10，优选地，0.1≤b≤5。5.根据权利要求1所述的锂离子电池，其中，所述c的范围为：0.01≤c≤10，优选地，0.1≤c≤5。6.根据权利要求1所述的锂离子电池，其中，所述锂离子电池的保液系数为e，所述b、c和e满足：0.01≤e
×
(b+c)≤50。7.根据权利要求6所述的锂离子电池，其中，所述e的范围为：1≤e≤7，优选地，2≤e≤5。8.根据权利要求1所述的锂离子电池，其中，所述负极活性材料的比表面积为f m2/g，所述f的范围为：1≤f≤3。9.根据权利要求1所述的锂离子电池，其中，所述电解液包括式(II)所表示的化合物B：其中:R6、R7、R8、R9和R
10
各自独立地选自氢、氰基、卤素原子、C1‑
10
烷基、C2‑
10
烯基、C2‑
10
炔基、C3‑6杂环基、C5‑6芳基、C5‑6杂芳基、
‑
R
11
‑
(C＝O)
‑
R
12
‑
、
‑
R
11
‑
(C＝O)
‑
O
【专利技术属性】
技术研发人员：郑烨珍，周邵云，
申请(专利权)人：宁德新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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