【技术实现步骤摘要】
本申请涉及储能领域。具体地，本申请涉及一种电解液、二次电池和装置。
技术介绍
1、随着消费类电子产品和可充电电池做为动力系统的新能源汽车飞速发展，人们对电池的要求也越来越高。锂离子电池相比铅酸电池、镍氢电池、镍镉电池具有高比能量密度、宽工作温度范围以及长循环寿命的优点，使其在市场上长期占据着主流地位。高镍三元正极材料由于其高的能量密度是目前动力电池的主要研究对象之一。然而，以目前的技术水平来看，采用高镍三元正极的动力电池在能量密度和安全性不可兼得。
2、一方面，电解液广泛使用碳酸酯溶剂与六氟磷酸锂等电解质盐的组合，六氟磷酸锂热稳定性较差，在高温或过充下极易与正极和负极发生剧烈的放热反应，引起密集的电池组的连锁反应，导致热失控从而引发严重的安全事故。现有技术中的抗过充剂加入虽然会提高电池的抗过充性能，但是加入后会导致电池的内阻增加，从而倍率性能较差，并且电池在高温下的循环性能也会受到部分影响。另一方面，不同于单独材料评测的温度，市面上常规的高能量体系的高镍三元电池的热箱失控温度均在140℃至160℃之间，无法解决电池真正的热安全稳定性。同时，含ec类环状酯的电解液对三元正极电池也并不友好，其在加速量热仪(arc)测试当中对于热失控的放热反应有很大的贡献，会进一步恶化三元电池的安全性能。
技术实现思路
1、本申请旨在提供一种电解液，用于解决至少一种存在于相关领域中的问题。特别地，本申请提供的电解液能够显著改善二次电池，尤其是高镍/高硅体系二次电池的热失控和防过充能力。本申请
2、本申请的第一方面提供了一种电解液，其包括非水溶剂、锂盐和过充添加剂，其中，所述电解液不包括碳酸乙烯酯(ec)，所述锂盐包括含磺酰基的锂盐中的至少一种，所述过充添加剂包括第一过充添加剂和第二过充添加剂，所述第一过充添加剂选自c1-c4链烷基取代的氟苯中的至少一种，所述第二过充添加剂选自氟苯或c3-c8环烷基取代的苯中的至少一种。
3、本申请的第二方面提供了一种二次电池，所述二次电池包括正极、负极和第一方面所述的电解液。
4、本申请的第三方面提供了一种装置，所述装置包括第二方面所述的二次电池。
5、本申请的有益效果为：
6、本申请的电解液采用无ec溶剂、过充保护添加剂以及可选的正负极保护添加剂相互协同作用，同时选用高热稳定性及高解离度的磺酰基锂盐部分或全部替代六氟磷酸锂(lipf6)，有效地提高了电解液的高热稳定性，进而提高了二次电池在热箱测试中的通过温度及过充测试中的通过时间，使得在不损害二次电池本身其他电化学性能(例如循环性能)的基础上提高了其安全性能。
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1.一种电解液，其包括非水溶剂、锂盐和过充添加剂，其中，所述电解液不包括碳酸乙烯酯，所述锂盐包括含磺酰基的锂盐中的至少一种，所述过充添加剂包括第一过充添加剂和第二过充添加剂，所述第一过充添加剂选自C1-C4链烷基取代的氟苯中的至少一种，所述第二过充添加剂选自氟苯或C3-C8环烷基取代的苯中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，基于所述电解液的质量，所述过充添加剂的质量含量为5％-15％；和/或
3.根据权利要求1或2所述的电解液，其特征在于，所述含磺酰基的锂盐包括三氟磺酰锂、双氟磺酰亚胺锂、(三氟甲基磺酰)(全氟丁基磺酰)亚胺锂、双(三氟甲基)磺酰亚胺锂或双(五氟乙基)磺酰亚胺锂中的至少一种；和/或
4.根据权利要求3所述的电解液，其特征在于，基于所述电解液的质量，所述含磺酰基的锂盐的质量含量为7％-30％，优选为15％-25％；和/或
5.根据权利要求1-4中任一项所述的电解液，其特征在于，所述电解液还包括成膜添加剂，所述成膜添加剂包括氟代环状碳酸酯、含碳-碳双键的环状碳酸酯、环状硫酸酯类化合物、磺酸内酯类化合
6.根据权利要求5所述的电解液，其特征在于，基于所述电解液的质量，所述成膜添加剂的质量含量为0.1％至20％，优选地，
7.根据权利要求1-6中任一项所述的电解液，其特征在于，所述非水溶剂包括链状碳酸酯以及可选的羧酸酯、链状醚、含磷有机溶剂、含硫有机溶剂或芳香族含氟溶剂中的至少一种。
8.一种二次电池，其包括正极、负极和权利要求1-7中任一项所述的电解液。
9.根据权利要求8所述的二次电池，其特征在于，所述正极包括正极活性材料，所述正极活性材料包括LiNixCoyM(1-x-y)O2材料中的至少一种，M选自Mn、Al、Mg、Cr、Ca、Zr、Mo、Ag、Nb中的至少一种，0.8≤x≤1，0≤y≤0.2，x+y≤1优选地，0.86≤x≤1，0≤y≤0.14，x+y≤1；和/或
10.一种装置，其包括权利要求8或9所述的二次电池。
...【技术特征摘要】
1.一种电解液，其包括非水溶剂、锂盐和过充添加剂，其中，所述电解液不包括碳酸乙烯酯，所述锂盐包括含磺酰基的锂盐中的至少一种，所述过充添加剂包括第一过充添加剂和第二过充添加剂，所述第一过充添加剂选自c1-c4链烷基取代的氟苯中的至少一种，所述第二过充添加剂选自氟苯或c3-c8环烷基取代的苯中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，基于所述电解液的质量，所述过充添加剂的质量含量为5％-15％；和/或
3.根据权利要求1或2所述的电解液，其特征在于，所述含磺酰基的锂盐包括三氟磺酰锂、双氟磺酰亚胺锂、(三氟甲基磺酰)(全氟丁基磺酰)亚胺锂、双(三氟甲基)磺酰亚胺锂或双(五氟乙基)磺酰亚胺锂中的至少一种；和/或
4.根据权利要求3所述的电解液，其特征在于，基于所述电解液的质量，所述含磺酰基的锂盐的质量含量为7％-30％，优选为15％-25％；和/或
5.根据权利要求1-4中任一项所述的电解液，其特征在于，所述电解液还包括成膜添加剂，所述成膜添加剂...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨勇，
申请(专利权)人：蔚来汽车科技安徽有限公司，
类型：发明
国别省市：
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