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【技術實現步驟摘要】
本申請涉及儲能領域,具體涉及一種電池、用電系統及儲能系統。
技術介紹
1、隨著鋰離子電池技術的不斷發展,鋰離子電池與鉛酸、鎘鎳等其他類型的電池相比具有比容量大、無記憶效應、工作電壓高、充電速度快、工作溫度范圍寬、循環壽命長、體積小、重量輕等優點。目前,鋰離子電池已廣泛應用于移動電話、筆記本電腦、電動汽車、儲能電柜等領域,并且其應用范圍越來越廣泛。
2、隨著儲能行業的發展,對于鋰離子循環性能及安全性能提出了更高的要求,然現有的鋰離子電池難以兼具循環性能及安全性能。
技術實現思路
1、本申請實施例提供一種電池,其具有較高的循環性能及安全性能。
2、第一方面,本申請提供一種電池,其包括:
3、電解液,所述電解液包括雙環硫酸酯添加劑及硅氧烷類添加劑;
4、正極極片,所述正極極片至少部分浸潤于所述電解液中,所述正極極片包括正極集流體及正極活性層,所述正極活性層設置于所述正極集流體的表面,所述正極活性層包括碳材料;
5、隔膜,所述隔膜位于所述正極極片的一側,且至少部分浸潤于所述電解液中;以及
6、負極極片,所述負極極片設置于所述隔膜背離所述正極極片的一側且至少部分浸潤所述電解液中。
7、進一步地,所述電解液中所述雙環硫酸酯添加劑的質量分數為a1,所述硅氧烷類添加劑的質量分數為a2,所述正極活性層中的碳材料的質量分數為b,其中,所述電池滿足關系式:0.15≤(a1+a2)/b≤1.47。
8、進一步地
9、進一步地,所述電解液中所述雙環硫酸酯添加劑的質量分數a1的范圍為0.1wt%≤a1≤1wt%。
10、進一步地,所述電解液中所述硅氧烷類添加劑的質量分數a2的范圍為0.1wt%≤a2≤1wt%。
11、進一步地,所述正極活性層中的碳材料的質量分數b的范圍為0.98wt%≤b≤1.56wt%。
12、進一步地,所述雙環硫酸酯添加劑的化學式為:
13、,其中,r1為氫、甲基、乙基、二氟甲基、三氟甲基中的至少一種;r2為氫、甲基、乙基、二氟甲基、三氟甲基中的至少一種;r3為氫、甲基、乙基、二氟甲基、三氟甲基中的至少一種;r4為氫、甲基、乙基、二氟甲基、三氟甲基中的至少一種。
14、進一步地,所述硅氧烷類添加劑包括硅氧烷磷酸酯或硅氧烷亞磷酸酯中的至少一種。
15、進一步地,所述硅氧烷磷酸酯的化學式為:
16、;所述硅氧烷亞磷酸酯的化學式為:
17、。
18、第二方面,本申請還提供一種用電系統,其包括:
19、用電設備,以及
20、儲能裝置,所述儲能裝置為所述用電設備進行供電,所述儲能裝置包括至少一個本申請實施例所述的電池。
21、第三方面,本申請還提供一種儲能系統,其包括:
22、電能轉換裝置,所述電能轉換裝置用于將其它形式的能轉換為電能;
23、儲能裝置,所述儲能裝置電連接所述電能轉換裝置,用于存儲所述電能轉換裝置的所述電能,所述儲能裝置包括至少一個本申請實施例所述的電池;以及
24、用電負載,所述用電負載分別電連接所述電能轉換裝置及所述儲能裝置,用于利用電能轉換裝置或所述儲能裝置的所述電能進行工作。
25、本申請實施例的電池包括電解液、正極極片、隔膜及負極極片。所述電解液包括雙環硫酸酯添加劑及硅氧烷類添加劑;所述正極極片包括正極集流體及正極活性層,所述正極活性層包括正極活性材料及碳材料。所述雙環硫酸酯添加劑在電池充放電過程中發生開環,可以在正極極片及負極極片的表面成膜(例如固體電解質界面膜,solid?electrolyteinterface,簡稱sei膜、界面膜等),優化電池的動力學,改善正極活性層中低碳材料含量下的動力學,彌補正極活性層中低碳材料含量的動力學損失,實現安全性能的疊加。但是,雙環硫酸酯添加劑的加入在充放電過程中容易產酸,因此,通過添加硅氧烷類添加劑可以消除或抑制雙環硫酸酯添加劑及鋰鹽在高溫高壓下反應過程中分解產酸的活性氫,從而降低產酸量;此外,硅氧烷類添加劑可以電池循環和過充階段在正極極片的表面成膜,從而使得正極極片的界面更穩定,有利于提高正極極片的高溫性能;由此可以實現正極活性層低碳含量下電池的安全性能及動力學性能兼顧的效果。本申請通過雙環硫酸酯添加劑及硅氧烷類添加劑的復配,可以彌補正極活性層中低碳材料含量的動力學損失,從而使得電池的正極活性層中碳材料的含量可以設計的更低,使得電池在保持更高的動力學性能的同時,更好的避免熱失控,從而具有更高的安全性能。
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1.一種電池,其特征在于,包括:
2.根據權利要求1所述的電池,其特征在于,所述電解液中所述雙環硫酸酯添加劑的質量分數為A1,所述硅氧烷類添加劑的質量分數為A2,所述正極活性層中的碳材料的質量分數為B,其中,所述電池滿足關系式:0.15≤(A1+A2)/B≤1.47。
3.根據權利要求2所述的電池,其特征在于,所述電解液中所述雙環硫酸酯添加劑的質量分數A1與所述硅氧烷類添加劑的質量分數A2之和的范圍為:A1+A2≤2wt%。
4.根據權利要求2所述的電池,其特征在于,所述電解液中所述雙環硫酸酯添加劑的質量分數A1的范圍為0.1wt%≤A1≤1wt%。
5.根據權利要求2所述的電池,其特征在于,所述電解液中所述硅氧烷類添加劑的質量分數A2的范圍為0.1wt%≤A2≤1wt%。
6.根據權利要求2所述的電池,其特征在于,所述正極活性層中的碳材料的質量分數B的范圍為0.98wt%≤B≤1.56wt%。
7.根據權利要求1-6任一項所述的電池,其特征在于,所述雙環硫酸酯添加劑的化學式為:
8.根據權利要求
9.根據權利要求8所述的電池,其特征在于,所述硅氧烷磷酸酯的化學式為:
10.?一種用電系統,其特征在于,包括:
11.一種儲能系統,其特征在于,包括:
...【技術特征摘要】
1.一種電池,其特征在于,包括:
2.根據權利要求1所述的電池,其特征在于,所述電解液中所述雙環硫酸酯添加劑的質量分數為a1,所述硅氧烷類添加劑的質量分數為a2,所述正極活性層中的碳材料的質量分數為b,其中,所述電池滿足關系式:0.15≤(a1+a2)/b≤1.47。
3.根據權利要求2所述的電池,其特征在于,所述電解液中所述雙環硫酸酯添加劑的質量分數a1與所述硅氧烷類添加劑的質量分數a2之和的范圍為:a1+a2≤2wt%。
4.根據權利要求2所述的電池,其特征在于,所述電解液中所述雙環硫酸酯添加劑的質量分數a1的范圍為0.1wt%≤a1≤1wt%。
5.根據權利要求2所述的電池,其特征...
【專利技術屬性】
技術研發人員:鄺茂,周明冉,
申請(專利權)人:深圳海辰儲能科技有限公司,
類型:發明
國別省市:
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