【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種電解液組合，尤其涉及一種電解液組合、注液方法及電池，屬于鋰離子電池。
技術介紹
1、隨著純電動車、智能家居、電動工具、智能交通等市場的快速發展，消費者對于電池的性能要求在不斷提高。鋰離子電池因具有比能量高、循環壽命長、自放電小等優點，被廣泛應用于消費類電子產品和儲能與動力電池中。
2、碳酸亞乙烯酯和磺酸酯類化合物(cas：2520352-94-5)作為添加劑被應用于電解液中，能夠對鐵鋰正極體系進行電化學性能的改善，但是也會導致初始dcr過高、化成產氣、循環過程中dcr增長率過快等問題，從而導致電池的產氣量大、常溫循環性能和高溫循環性能較差。
3、因此，如何實現初始dcr、產氣量、常溫和高溫循環性能的綜合改善是本領域技術人員亟待解決的問題。
技術實現思路
1、本專利技術提供一種電解液組合，該電解液組合適用于二次注液，該電解液組合能夠實現電池的初始dcr、產氣量、常溫和高溫循環性能的綜合改善。
2、本專利技術提供一種注液方法，該注液方法能夠充分發揮電解液組合的優勢，使得電池呈現低初始dcr、低產氣量、以及優異的常溫和高溫循環性能。
3、本專利技術還提供一種電池，該電池具有低初始dcr、低產氣量，并且呈現優異的常溫和高溫循環性能。
4、本專利技術提供一種適用于二次注液的電解液組合，其中，包括用于一次注液的第一電解液和用于二次注液的第二電解液；
5、所述第一電解液包括0.01-5wt％的碳酸亞乙烯酯、
6、所述第二電解液包括5-30wt％的碳酸亞乙烯酯、0.01-10wt％第一添加劑、5-15wt％鋰鹽以及余量的非水有機溶劑；其中，所述第一添加劑包括式1所示的化合物；
7、其中，所述第一添加劑包括式1所示的化合物：
8、
9、所述第二添加劑包括式2所示的化合物：
10、
11、r1、r2、r3分別獨立地選自取代或未取代的c1-c3的烷基，r1、r2、r3的取代基包括鹵素、羥基中的至少一種。
12、如上所述的適用于二次注液的電解液組合，其中，所述第二添加劑包括磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三丙酯中的至少一種。
13、如上所述的適用于二次注液的電解液組合，其中，所述第二電解液中碳酸亞乙烯酯的質量百分含量與所述第一電解液中碳酸亞乙烯酯的質量百分含量的比值為9-36；
14、和/或，所述第二電解液中第一添加劑的質量百分含量與所述第一電解液中第一添加劑的質量百分含量的比值為5-16.7。
15、如上所述的適用于二次注液的電解液組合，其中，所述成膜添加劑包括氟代碳酸乙烯酯、硫酸乙烯酯、二氟草酸硼酸鋰、1,3-丙烷磺酸內酯、三(三甲硅烷)磷酸酯、六亞甲基二異腈酸酯、碳酸乙烯亞乙酯、甲烷二磺酸亞甲酯、二氟草酸磷酸鋰、雙草酸硼酸鋰中的至少一種。
16、如上所述的適用于二次注液的電解液組合，其中，所述鋰鹽包括六氟磷酸鋰、雙氟磺酰亞胺鋰、四氟硼酸鋰和雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰中的至少一種。
17、如上所述的適用于二次注液的電解液組合，其中，所述非水有機溶劑包括碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、γ-丁內酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯和丙酸丁酯中的至少一種。
18、如上所述的適用于二次注液的電解液組合，其中，所述第一電解液包括0.5-2wt％的碳酸亞乙烯酯、0.3-1wt％第一添加劑、0.3-1wt％第二添加劑、10-15wt％鋰鹽、1-2wt％成膜添加劑以及余量的非水有機溶劑；
19、所述第二電解液包括10-20wt％的碳酸亞乙烯酯、3-5wt％第一添加劑、10-15wt％鋰鹽以及余量的非水有機溶劑。
20、本專利技術還提供一種注液方法，其中，采用如上所述的適用于二次注液的電解液組合進行注液，包括以下步驟：
21、1)向電芯中注入所述第一電解液，進行化成處理，得到第一電芯；
22、2)向所述第一電芯中注入所述第二電解液，進行老化處理，得到電池。
23、如上所述的注液方法，其中，電芯以磷酸鐵鋰為正極活性材料，所述正極中添加補鋰劑所述補鋰劑包括li3n、li2s、li5feo4、li2o2、li2nio2中的至少一種；
24、和/或，所述補鋰劑在正極活性材料層中的質量百分含量為1-3％。
25、本專利技術還提供一種采用上述的注液方法制備得到的電池。
26、本專利技術將電解液組合應用于鋰離子電池中，在電池第一次注液時，使用低含量的碳酸亞乙烯酯(vc)、低含量的第一添加劑、以及第二添加劑，第一電解液會在正負極活性材料表面形成sei膜和cei膜，該sei膜厚度不厚且均勻致密、離子傳導好、阻抗低、高彈性、倍率性能好，并且第一添加劑對正極cei膜的完善有促進作用，使高溫循環性能有所保障；由于第一次注液中vc使用量不多，其大多參與了成膜過程，vc導致的產氣量并不大且低含量的第一添加劑不僅僅可以避免初始dcr過高，還可以和低含量的vc協同，解決了vc過低導致的循環dcr衰減過快的問題，達到了初始dcr低、循環過程中dcr衰減慢的效果；而且當加入適量的第二添加劑后，第二添加劑能夠去除高溫存儲過程中產生的氧氣，同時第二添加劑還具有較高的抗氧化能力，能進一步抑制電解液的分解，從而進一步減少氣體的產生；此外，在第一添加劑的作用下，可以使第一添加劑和第二添加劑相互配合，從而不僅有利于改善sei膜和cei膜的成膜均勻性和穩定性，還能提高電池的高溫循環性能和電化學穩定性，有效抑制氣體的產生；另一方面，在電池第二次注液時，使用高含量的vc、高含量的第一添加劑，主要作用是提高常溫循環和高溫存儲性能，因為在高溫存儲和常溫循環過程中sei膜會有消耗破損并且會加劇電解液分解，加入vc和第一添加劑主要是修復sei膜，防止電解液在膜破損處分解導致產氣，從而降低產氣量、以及提升電池的常溫和高溫循環性能。
27、本專利技術提供的注液方法能夠將電解液組合應用于電池中，使電池的初始dcr低、產氣量低以及常溫和高溫循環性能高。
28、本專利技術提供的電池的初始dcr低，產氣量低，并且能夠呈現優異的常溫和高溫循環性能。
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1.一種適用于二次注液的電解液組合，其特征在于，包括用于一次注液的第一電解液和用于二次注液的第二電解液；
2.根據權利要求1所述的適用于二次注液的電解液組合，其特征在于，所述第二添加劑包括磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三丙酯中的至少一種。
3.根據權利要求1或2所述的適用于二次注液的電解液組合，其特征在于，所述第二電解液中碳酸亞乙烯酯的質量百分含量與所述第一電解液中碳酸亞乙烯酯的質量百分含量的比值為9-36；
4.根據權利要求1-3任一項所述的適用于二次注液的電解液組合，其特征在于，所述成膜添加劑包括氟代碳酸乙烯酯、硫酸乙烯酯、二氟草酸硼酸鋰、1,3-丙烷磺酸內酯、三(三甲硅烷)磷酸酯、六亞甲基二異腈酸酯、碳酸乙烯亞乙酯、甲烷二磺酸亞甲酯、二氟草酸磷酸鋰、雙草酸硼酸鋰中的至少一種。
5.根據權利要求1-4任一項所述的適用于二次注液的電解液組合，其特征在于，所述鋰鹽包括六氟磷酸鋰、雙氟磺酰亞胺鋰、四氟硼酸鋰和雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰中的至少一種。
6.根據權利要求1-5任一項所述的適用于二次注液的電解液組合，其特征在于，所述非水
7.根據權利要求1-6任一項所述的適用于二次注液的電解液組合，其特征在于，所述第一電解液包括0.5-2wt％的碳酸亞乙烯酯、0.3-1wt％第一添加劑、0.3-1wt％第二添加劑、10-15wt％鋰鹽、1-2wt％成膜添加劑以及余量的非水有機溶劑；
8.一種注液方法，其特征在于，采用權利要求1-7任一項所述的適用于二次注液的電解液組合進行注液，包括以下步驟：
9.根據權利要求8所述的注液方法，其特征在于，電芯以磷酸鐵鋰為正極活性材料，所述正極中添加補鋰劑，所述補鋰劑包括Li3N、Li2S、Li5FeO4、Li2O2、Li2NiO2中的至少一種；
10.一種電池，其特征在于，采用權利要求8或9所述的注液方法制備得到。
...【技術特征摘要】
1.一種適用于二次注液的電解液組合，其特征在于，包括用于一次注液的第一電解液和用于二次注液的第二電解液；
2.根據權利要求1所述的適用于二次注液的電解液組合，其特征在于，所述第二添加劑包括磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三丙酯中的至少一種。
3.根據權利要求1或2所述的適用于二次注液的電解液組合，其特征在于，所述第二電解液中碳酸亞乙烯酯的質量百分含量與所述第一電解液中碳酸亞乙烯酯的質量百分含量的比值為9-36；
4.根據權利要求1-3任一項所述的適用于二次注液的電解液組合，其特征在于，所述成膜添加劑包括氟代碳酸乙烯酯、硫酸乙烯酯、二氟草酸硼酸鋰、1,3-丙烷磺酸內酯、三(三甲硅烷)磷酸酯、六亞甲基二異腈酸酯、碳酸乙烯亞乙酯、甲烷二磺酸亞甲酯、二氟草酸磷酸鋰、雙草酸硼酸鋰中的至少一種。
5.根據權利要求1-4任一項所述的適用于二次注液的電解液組合，其特征在于，所述鋰鹽包括六氟磷酸鋰、雙氟磺酰亞胺鋰、四氟硼酸鋰和雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰中的至少一種。
6....
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳樂，
申請(專利權)人：廣州天賜高新材料股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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