本申請(qǐng)屬于電池領(lǐng)域，具體涉及一種電池。

背景技術(shù)：

1、鋰離子電池因具有較高的能量密度和循環(huán)性能，廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子、電動(dòng)汽車和儲(chǔ)能等領(lǐng)域。當(dāng)前主要是通過(guò)提高上限截止電壓或壓實(shí)密度來(lái)提高鋰離子電池的放電容量，以滿足消費(fèi)者對(duì)鋰離子電池的高容量需求。

2、然而，在大倍率的電池充放電循環(huán)過(guò)程中，正極活性材料中金屬離子會(huì)溶出，進(jìn)一步催化電解液氧化分解產(chǎn)氣，導(dǎo)致sei(solid?electrolyte?interface，固體電解質(zhì)界面膜)和cei(cathode?electrolyte?interface，正極-電解質(zhì)界面膜)的穩(wěn)定性降低，鋰離子在正負(fù)極之間的脫嵌能力下降，使得電池容量快速衰減，從而劣化電池的循環(huán)快充性能，尤其在高電壓下，該問(wèn)題更為突出。

3、基于此，如何在提升高電壓鋰離子電池的循環(huán)快充性能已成為一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本申請(qǐng)的一個(gè)目的在于提出一種電池。該電池具有優(yōu)異的循環(huán)快充性能。

2、本申請(qǐng)第一方面提出了一種電池，包括正極極片、負(fù)極極片和電解液，所述正極極片包括正極活性材料層，所述正極活性材料層包括正極活性材料，基于所述正極活性材料層的總質(zhì)量，所述正極活性材料的質(zhì)量占比為b，所述正極活性材料的比表面積為c?m2/g；所述負(fù)極極片包括負(fù)極活性材料，所述負(fù)極活性材料的比表面積為e?m2/g；電解液，所述電解液包括式1所示化合物和libf4，基于所述電解液的總質(zhì)量，式1所示化合物的質(zhì)量占比為g，滿足下列公式：0.20≤(10×b×g×e2)/c≤3.88，

3、

4、本申請(qǐng)中的電池包括正極極片、負(fù)極極片和電解液，電解液包括式1所示化合物和libf4，在電池快充過(guò)程中，雖然式1所示化合物可以在負(fù)極表面優(yōu)先形成穩(wěn)定的sei膜，改善電池循環(huán)性能，但在長(zhǎng)循環(huán)過(guò)程中仍存在產(chǎn)氣的問(wèn)題，影響電池的安全性，而libf4不僅能夠抑制產(chǎn)氣，并且還能參與形成穩(wěn)定的cei，抑制了正極活性材料中金屬離子的溶出，提高了正極側(cè)的穩(wěn)定性。因此，將兩者聯(lián)用可改善該電池在快充過(guò)程中的循環(huán)性能。但發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，電池實(shí)際循環(huán)過(guò)程中，電解液中的式1所示化合物和libf4對(duì)電池的循環(huán)快充性能尤其是快充性能影響有限，電池循環(huán)快充性能還與正極活性材料層中正極活性材料的質(zhì)量比b，正極活性材料的比表面積c?m2/g，負(fù)極極片中負(fù)極活性材料的比表面積em2/g，式1化合物在電解液中的質(zhì)量占比g密切相關(guān)，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在電池高電壓和大倍率充放電循環(huán)這種高要求的情況時(shí)，當(dāng)上述各個(gè)參數(shù)滿足下列公式：0.20≤(10×b×g×e2)/c≤3.88，電池的正極、負(fù)極及電解液的匹配性最佳，可以最大限度地降低正極活性材料、負(fù)極活性材料對(duì)電池快充性能和循環(huán)性能的負(fù)面影響，使得該電池在高電壓下具有優(yōu)異的循環(huán)快充性能。這是因?yàn)?，電池的綜合性能是由電解液、正極、負(fù)極、以及隔膜參數(shù)共同決定的，本申請(qǐng)中，只有正極活性材料用量滿足上述公式時(shí)，才能確保正極活性材料與極片之間的粘結(jié)性，由此提升電池的循環(huán)性能。另一方面，只有正極、負(fù)極比表面積滿足上述公式，鋰離子才能在所形成的sei和cei界面膜上快速脫嵌，表現(xiàn)出優(yōu)異的動(dòng)力學(xué)性能，進(jìn)而提升電池的快充性能。由此，當(dāng)上述各參數(shù)滿足所給公式時(shí)，則該電池在高電壓下具有優(yōu)異的循環(huán)快充性能。

5、在一些實(shí)施方式中，95％≤b≤99％。

6、在一些實(shí)施方式中，0.2≤c≤2。

7、在一些實(shí)施方式中，0.2≤e≤3.5。

8、在一些實(shí)施方式中，0.5％≤g≤3％。

9、在一些實(shí)施方式中，式1所示化合物和libf4的質(zhì)量之比為(0.5-3)：(0.1-1)。

10、在一些實(shí)施方式中，基于所述電解液的總質(zhì)量，libf4的質(zhì)量占比為0.1％-1％。

11、在一些實(shí)施方式中，所述電解液還包括腈類化合物。

12、在一些實(shí)施方式中，所述腈類化合物包括丁二腈、己二腈、1,2-二(2-氰乙氧基)乙烷、1,2,3-三(2-氰氧基)丙烷、1,3,6-已烷三腈和四氰基乙烯中的至少一種。

13、在一些實(shí)施方式中，基于所述電解液的總質(zhì)量，所述腈類化合物的質(zhì)量占比為0.2％-3％。

14、在一些實(shí)施方式中，式1所示化合物、libf4和腈類化合物的質(zhì)量之比為(0.5-3)：(0.1-1)：(0.2-3)。

15、在一些實(shí)施方式中，所述正極活性材料包括鈷酸鋰、鎳鈷錳三元材料、鎳鈷鋁三元材料、富鋰錳材料、鎳錳酸鋰材料、磷酸錳鐵鋰和錳酸鋰中的至少一種。

16、在一些實(shí)施方式中，所述負(fù)極活性材料包括石墨和硅碳材料中的至少一種。

17、本申請(qǐng)的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本申請(qǐng)的實(shí)踐了解到。

技術(shù)特征：

1.一種電池，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池，其特征在于，95％≤b≤99％。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池，其特征在于，0.2≤c≤2。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池，其特征在于，0.2≤e≤3.5。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池，其特征在于，0.5％≤g≤3％。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的電池，其特征在于，所述式1所示化合物和所述libf4的質(zhì)量之比為(0.5-3)：(0.1-1)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的電池，其特征在于，基于所述電解液的總質(zhì)量，所述libf4的質(zhì)量占比為0.1％-1％。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的電池，其特征在于，所述電解液還包括腈類化合物。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電池，其特征在于，所述式1所示化合物、所述libf4和所述腈類化合物的質(zhì)量之比為(0.5-3)：(0.1-1)：(0.2-3)；和/或，

10.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的電池，其特征在于，所述正極活性材料包括鈷酸鋰、鎳鈷錳三元材料、鎳鈷鋁三元材料、富鋰錳材料、鎳錳酸鋰材料、磷酸錳鐵鋰和錳酸鋰中的至少一種；和/或，

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)公開了一種電池，所述正極極片包括正極活性材料層，所述正極活性材料層包括正極活性材料，基于所述正極活性材料層的總質(zhì)量，所述正極活性材料的質(zhì)量占比為B，所述正極活性材料的比表面積為C?m2/g；所述負(fù)極極片包括負(fù)極活性材料，所述負(fù)極活性材料的比表面積為E；電解液，所述電解液包括式1所示化合物和LiBF4，基于所述電解液的總質(zhì)量，式1所示化合物的質(zhì)量占比為G，滿足下列公式：0.20≤(10×B×G×E2)/C≤3.88，該電池在高電壓下具有優(yōu)異的循環(huán)快充性能。

技術(shù)研發(fā)人員：李志遠(yuǎn),李帥龍,周立,謝添,玉朝琛,任禮,蔡萬(wàn)遷
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣州天賜高新材料股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21