【技術實現步驟摘要】
本申請涉及電池，尤其涉及一種快充電解液、電池注液方法及電池。
技術介紹
1、在新能源領域，電池的快充能力和低溫運行能力始終是決定其競爭力的關鍵因素，為進一步提高競爭力，還需要兼顧高溫性能及循環性能?，F階段，提升電池快充性能及高、低溫性能的手段主要是在電解液配方中引入特定功能添加劑。
2、一些技術中公開了一種快充電解液，添加劑為烯丙氧基三甲硅（amsl），利用amsl與溶劑之間的協同作用，改善快充，但這種鏈狀硅氧烷不易吸附在石墨表面，結構中不含強電負性的原子或基團，因此并不能很好地削弱li+與強配位溶劑間的結合強度。一些技術中公開了一種快充電解液，所選添加劑為硝酸鋰，有利于在負極表面形成含li3n的界面膜，提升快充及循環性能，但硝酸鋰為無機添加劑，與有機電解液的相容性較差，制備成本較高。一些技術中公開了一種非水電解液，所選添加劑為氟代苯磺酸酯和含氮雜環二腈化合物，二者協同在正極生成抗氧化保護層，但只專注提升電池高電壓下的穩定性，并未注重電極界面動力學的提升，并不涉及改善快充及低溫性能。還有一些技術中公開了一種低溫電解液，溶劑為乙腈和1?,1?,2?,2-四氟-1-(三氟甲氧基)乙烷，添加劑為砜類和硼氧烷類物質，有較好的改善低溫效果，但該電解液體系功能單一，無法兼顧快充和高溫性能。
3、因此，亟需一種可以兼顧電池快充和高、低溫性能的電解液。
技術實現思路
1、有鑒于此，本申請的目的在于提出一種快充電解液、電池注液方法及電池用以解決上述技術問題。
2、
3、進一步地，所述氟代苯基羧酸酯添加劑的化學式為：，式中，r為全鹵代芳香基或含有1-6個碳原子的全鹵代烷基，r1、r2、r3、r4和r5均為鹵素，其中，r1、r2、r3、r4和r5中至少一個為氟。
4、進一步地，所述鋰鹽為六氟磷酸鋰、雙氟磺酰亞胺鋰或雙三氟甲基磺酰亞胺鋰中的一種或多種；所述碳酸酯溶劑為碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯或碳酸丙烯酯中的一種或多種；所述羧酸酯溶劑為乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、甲酸甲酯或甲酸乙酯中的一種或多種；所述氟代碳酸酯添加劑為氟代碳酸乙烯酯、單氟甲基碳酸乙烯酯、雙氟甲基碳酸乙烯酯或三氟甲基碳酸乙烯酯中的一種或多種；所述亞磷酸酯添加劑為三（三甲基硅烷）亞磷酸酯、亞磷酸三苯酯、亞磷酸三甲酯或三（2,2,2-三氟乙基）亞磷酸酯中的一種或多種；所述含硫添加劑為硫酸乙烯酯、甲烷二磺酸亞甲酯、1,3-丙磺酸內酯或丙烯基-1,3-磺酸內酯中的一種或多種；所述氟代苯基羧酸酯添加劑為三氟乙酸五氟苯酯或2,3,4,5,6-五氟-2,3,4,5,6-五氟苯基甲酸酯。
5、進一步地，所述快充電解液包括用于電池第一次注液的第一電解液和用于所述電池第二次注液的第二電解液；所述第一電解液包括第一鋰鹽、第一碳酸酯溶劑、第一羧酸酯溶劑、碳酸亞乙烯酯、氟代碳酸酯添加劑和亞磷酸酯添加劑；所述第二電解液包括第二鋰鹽、第二碳酸酯溶劑、第二羧酸酯溶劑、碳酸亞乙烯酯、含硫添加劑和氟代苯基羧酸酯添加劑。
6、進一步地，所述第一電解液包括11-15重量份的所述第一鋰鹽、45-60重量份的所述第一碳酸酯溶劑、25-35重量份的所述第一羧酸酯溶劑、1.5-2.5重量份的碳酸亞乙烯酯、0.2-1.5重量份的所述氟代碳酸酯添加劑和0.1-1重量份的所述亞磷酸酯添加劑；所述第二電解液包括11-15重量份的所述第二鋰鹽、40-50重量份的所述第二碳酸酯溶劑、20-25重量份的所述第二羧酸酯溶劑、3.5-9.5重量份的碳酸亞乙烯酯、2.5-10重量份的所述含硫添加劑和1-5重量份的所述氟代苯基羧酸酯添加劑。
7、進一步地，所述第二電解液包括2.5重量份的所述氟代苯基羧酸酯添加劑。
8、進一步地，所述第一鋰鹽為六氟磷酸鋰，第一碳酸酯溶劑為碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯，所述第一羧酸酯溶劑為乙酸乙酯，所述氟代碳酸酯添加劑為氟代碳酸乙烯酯，所述亞磷酸酯添加劑為三（三甲基硅烷）亞磷酸酯；所述第二鋰鹽為六氟磷酸鋰，所述第二碳酸酯溶劑為碳酸乙烯酯和碳酸二甲酯，所述第二羧酸酯溶劑為乙酸乙酯，所述含硫添加劑為硫酸乙烯酯、甲烷二磺酸亞甲酯和1,3-丙磺酸內酯，所述氟代苯基羧酸酯添加劑為三氟乙酸五氟苯酯。
9、進一步地，所述第一電解液占所述快充電解液的質量百分比為70%-90%。
10、本申請的第二方面，提供了一種電池注液方法，使用如上第一方面所述的快充電解液，所述電池注液方法包括：使用所述第一電解液對電池進行第一次注液；對第一次注液后的所述電池進行預化成；使用所述第二電解液對所述電池進行第二次注液；對第二次注液后的所述電池進行主化成。
11、本申請的第三方面，提供了一種電池，包括正極、負極、隔膜和如上第一方面所述的快充電解液。
12、從上面所述可以看出，本申請提供了一種快充電解液、電池注液方法及電池，快充電解液包括鋰鹽、碳酸酯溶劑、羧酸酯溶劑、碳酸亞乙烯酯、氟代碳酸酯添加劑、亞磷酸酯添加劑、含硫添加劑和氟代苯基羧酸酯添加劑；引入碳酸酯溶劑與羧酸酯溶劑組合，降低整體溶劑的凝固點，提升低溫下的流動性，改善電池低溫性能；引入氟代碳酸酯添加劑與亞磷酸酯添加劑，通過二者的原位路易斯酸堿反應，生成homo（highest?occupied?molecularorbital，最高占據分子軌道）高而lumo（lowest?unoccupied?molecular?orbital，最低未占有分子軌道）低的絡合物，起到很好地保護正、負極作用，有利于提升電池的高溫穩定性；引入含硫添加劑形成低阻抗高電導率的界面膜，進而提高li+遷移率；引入氟代苯基羧酸酯添加劑，可以大大促進脫溶劑化過程，實現極速、穩定快充，經實驗測試，相對于未添加氟代苯基羧酸酯添加劑的電解液，本申請的快充電解液制作的電池可以提升恒流充入比和60℃存儲性能，顯著提高45℃循環性能、-10℃循環性能以及低溫充電性能；該快充電解液、電池注液方法及電池，配方簡單，制作方便，可以有效提高電池快充性能，同時提高電池高、低溫性能，循環效果好，使用壽命長。
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1.一種快充電解液，其特征在于，包括鋰鹽、碳酸酯溶劑、羧酸酯溶劑、碳酸亞乙烯酯、氟代碳酸酯添加劑、亞磷酸酯添加劑、含硫添加劑和氟代苯基羧酸酯添加劑。
2.根據權利要求1所述的快充電解液，其特征在于，所述氟代苯基羧酸酯添加劑的化學式為：
3.根據權利要求2所述的快充電解液，其特征在于，所述鋰鹽為六氟磷酸鋰、雙氟磺酰亞胺鋰或雙三氟甲基磺酰亞胺鋰中的一種或多種；
4.根據權利要求1所述的快充電解液，其特征在于，所述快充電解液包括用于電池第一次注液的第一電解液和用于所述電池第二次注液的第二電解液；
5.根據權利要求4所述的快充電解液，其特征在于，所述第一電解液包括11-15重量份的所述鋰鹽、45-60重量份的所述碳酸酯溶劑、25-35重量份的所述羧酸酯溶劑、1.5-2.5重量份的所述碳酸亞乙烯酯、0.2-1.5重量份的所述氟代碳酸酯添加劑和0.1-1重量份的所述亞磷酸酯添加劑；
6.根據權利要求5所述的快充電解液，其特征在于，所述第二電解液包括2.5重量份的所述氟代苯基羧酸酯添加劑。
7.根據權利要求4所述的快充電解
8.根據權利要求4所述的快充電解液，其特征在于，所述第一電解液占所述快充電解液的質量百分比為70%-90%。
9.一種電池注液方法，其特征在于，使用如權利要求4-8中任意一項所述的快充電解液，所述電池注液方法包括：
10.一種電池，其特征在于，包括正極、負極、隔膜和如權利要求1-8中任意一項所述的快充電解液。
...【技術特征摘要】
1.一種快充電解液，其特征在于，包括鋰鹽、碳酸酯溶劑、羧酸酯溶劑、碳酸亞乙烯酯、氟代碳酸酯添加劑、亞磷酸酯添加劑、含硫添加劑和氟代苯基羧酸酯添加劑。
2.根據權利要求1所述的快充電解液，其特征在于，所述氟代苯基羧酸酯添加劑的化學式為：
3.根據權利要求2所述的快充電解液，其特征在于，所述鋰鹽為六氟磷酸鋰、雙氟磺酰亞胺鋰或雙三氟甲基磺酰亞胺鋰中的一種或多種；
4.根據權利要求1所述的快充電解液，其特征在于，所述快充電解液包括用于電池第一次注液的第一電解液和用于所述電池第二次注液的第二電解液；
5.根據權利要求4所述的快充電解液，其特征在于，所述第一電解液包括11-15重量份的所述鋰鹽、45-60重量份的所述碳酸酯溶劑、25-35重量份的所述羧酸酯溶劑、1.5-2.5重量份的所述碳酸亞乙烯酯、0.2-1.5重量份的所述氟代碳酸酯添加劑和0.1-1重量份的所述亞磷酸酯...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王姣姣，趙彬濤，張悅，曾濤，
申請(專利權)人：天津力神電池股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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