一种电解液、电池、电池组、用电设备的制作方法

本发明属于电池，涉及一种电解液，尤其涉及一种电解液、电池、电池组、用电设备。

背景技术：

1、锂离子电池因其低自放电率、无记忆效应、高低温适应性强、绿色环保等优势在多个领域有着广泛的应用，例如电动自行车、电动汽车、便携式电子设备、航天领域、工业电力系统、储能电源系统等。随着技术的不断发展和进步，用户对用电设备的续航能力提出了更高的要求，而电池的能量密度与用电设备的续航能力息息相关。

2、电池的能量密度(wh/kg)由电压(v)和容量(mah/g)共同决定，因此提高正极材料的充电电压或开发高电压正极，是提升能量密度的关键手段。然而，传统电解液在宽电压使用范围内容易发生分解产气，劣化电池的循环性能和存储性能。

3、因此，有必要对电解液进行改进以减少产气量并改善电池的循环性能和存储性能。

技术实现思路

1、针对上述缺陷，本发明提供一种电解液，该电解液在高电压体系下具有较高的稳定性，可以有效减少电池的产气量，并提升电池的循环性能和存储性能。

2、本发明还提供一种电池，该电池包括上述电解液，因此该电池具有较少的产气量以及较高的循环性能和存储性能。

3、本发明还提供一种电池组，该电池组包括上述电池，因此该电池组具有较少的产气量以及较高的循环性能和存储性能。

4、本发明还提供一种用电设备，该用电设备包括上述电池、或上述电池组，因此该用电设备具有较好的续航能力和使用寿命。

5、本发明第一方面提供一种电解液，所述电解液包括锂盐、有机溶剂和添加剂；所述添加剂包括不饱和碳酸酯类添加剂、硫系添加剂、双氟锂盐类添加剂和不饱和磷酸酯类添加剂；

6、基于所述电解液的总质量，所述不饱和碳酸酯类添加剂的质量含量m1％满足：0.35≤m1≤3.0，所述硫系添加剂的质量含量m2％满足：0.01≤m2≤1.5，所述双氟锂盐类添加剂的质量含量m3％满足：0＜m3≤1.0，所述磷酸酯类添加剂的质量含量m4％满足：0.01≤m4≤0.8；

7、所述电解液满足：y＝0.35b2-2.10b+4.04，且0.89≤y≤3.2，其中，b为所述添加剂在所述电解液中的总质量含量，单位为％。

8、如上所述的电解液，其中，1.5≤m1≤3.0，和/或，0.5≤m2≤1.5，和/或，0.5≤m3≤1.0，和/或，0.3≤m4≤0.8，和/或，0.89≤y≤2.0。

9、如上所述的电解液，其中，所述不饱和碳酸酯类添加剂包括碳酸亚乙烯酯；

10、和/或，所述硫系添加剂包括甲烷二磺酸亚甲酯、硫酸乙烯酯、1,3-丙烯磺酸内酯、亚硫酸丙烯酯中的至少一种；

11、和/或，所述双氟锂盐添加剂包括二氟磷酸锂、双氟磺酰亚胺锂、二氟草酸磷酸锂中的至少一种；

12、和/或，所述不饱和磷酸酯类添加剂包括三炔丙基磷酸酯和/或三烯丙基磷酸酯。

13、如上所述的电解液，其中，所述添加剂还包括氟代碳酸酯类添加剂和/或环状碳酸酯类添加剂；

14、优选地，所述氟代碳酸酯类添加剂包括氟代碳酸乙烯酯和/或氟代碳酸乙烯酯；

15、优选地，所述环状碳酸酯类添加剂包括碳酸乙烯亚乙酯。

16、如上所述的电解液，其中，基于所述电解液的总质量，所述氟代碳酸酯类添加剂和/或环状碳酸酯类添加剂的质量含量m5％满足：0＜m5≤0.5。

17、如上所述的电解液，其中，0.35％≤b≤4.7％。

18、如上所述的电解液，其中，所述锂盐包括六氟磷酸锂；优选地，所述锂盐还包括双三氟甲基磺酰亚胺锂和/或二草酸硼酸锂；优选地，所述锂盐在电解液中的质量含量为12％～15％。

19、如上所述的电解液，其中，所述有机溶剂包括第一碳酸酯类溶剂；优选地，所述第一碳酸酯类溶剂包括碳酸乙烯酯。

20、如上所述的电解液，其中，所述有机溶剂在所述电解液中的质量含量为80％～86％；和/或，所述碳酸乙烯酯在所述电解液中的质量含量为20％～30％。

21、如上所述的电解液，其中，所述有机溶剂还包括第二碳酸酯类溶剂，所述第二碳酸酯类溶剂包括碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯中的至少一种。

22、本发明第二方面提供一种电池，所述电池包括第一方面所述的电解液。

23、如上所述的电池，其中，所述电池还包括正极片，所述正极片包括正极活性材料；所述正极活性材料包括三元材料和磷酸锰铁锂材料；优选地，所述三元材料和磷酸锰铁锂材料的质量比为2:8～8:2。

24、如上所述的电池，其中，所述电池还包括负极片，所述负极片包括负极活性材料；所述负极活性材料包括碳基负极材料，所述碳基负极材料包括人造石墨、天然石墨、硬炭、软炭、中间相碳微球中的至少一种。

25、本发明第三方面提供一种电池组，所述电池组包括至少两个第二方面所述的电池。

26、本发明第四方面提供一种用电设备，所述用电设备包括第二方面所述的电池、或第三方面所述的电池组。

27、本发明通过使电解液包括不饱和碳酸酯类添加剂、硫系添加剂、双氟锂盐类添加剂和不饱和磷酸酯类添加剂，同时控制电解液中各类添加剂的质量含量，并使各类添加剂的质量含量满足：y＝0.35b2-2.10b+4.04，0.89≤y≤3.2，其中，b为添加剂在电解液中的总质量含量，单位为％，来有效提升电池的循环性能、存储性能并降低产气量。

1.一种电解液，其特征在于，所述电解液包括锂盐、有机溶剂和添加剂；所述添加剂包括不饱和碳酸酯类添加剂、硫系添加剂、双氟锂盐类添加剂和不饱和磷酸酯类添加剂；

2.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，1.5≤m1≤3.0，和/或，0.5≤m2≤1.5，和/或，0.5≤m3≤1.0，和/或，0.3≤m4≤0.8，和/或，0.89≤y≤2.0。

3.根据权利要求1或2所述的电解液，其特征在于，所述不饱和碳酸酯类添加剂包括碳酸亚乙烯酯；

4.根据权利要求1-3任一项所述的电解液，其特征在于，所述添加剂还包括氟代碳酸酯类添加剂和/或环状碳酸酯类添加剂；

5.根据权利要求4所述的电解液，其特征在于，基于所述电解液的总质量，所述氟代碳酸酯类添加剂和/或环状碳酸酯类添加剂的质量含量m5％满足：0＜m5≤0.5。

6.根据权利要求1-5任一项所述的电解液，其特征在于，0.35％≤b≤4.7％。

7.根据权利要求1-6任一项所述的电解液，其特征在于，所述锂盐包括六氟磷酸锂；优选地，所述锂盐还包括双三氟甲基磺酰亚胺锂和/或二草酸硼酸锂；优选地，所述锂盐在电解液中的质量含量为12％～15％。

8.根据权利要求1-7任一项所述的电解液，其特征在于，所述有机溶剂包括第一碳酸酯类溶剂；优选地，所述第一碳酸酯类溶剂包括碳酸乙烯酯。

9.根据权利要求8所述的电解液，其特征在于，所述有机溶剂在所述电解液中的质量含量为80％～86％；和/或，所述碳酸乙烯酯在所述电解液中的质量含量为20％～30％。

10.根据权利要求7或8所述的电解液，其特征在于，所述有机溶剂还包括第二碳酸酯类溶剂，所述第二碳酸酯类溶剂包括碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯中的至少一种。

11.一种电池，其特征在于，所述电池包括权利要求1-10任一项所述的电解液。

12.根据权利要求11所述的电池，其特征在于，所述电池还包括正极片，所述正极片包括正极活性材料；所述正极活性材料包括三元材料和磷酸锰铁锂材料；优选地，所述三元材料和磷酸锰铁锂材料的质量比为2:8～8:2。

13.根据权利要求11或12所述的电池，其特征在于，所述电池还包括负极片，所述负极片包括负极活性材料；所述负极活性材料包括碳基负极材料，所述碳基负极材料包括人造石墨、天然石墨、硬炭、软炭、中间相碳微球中的至少一种。

14.一种电池组，其特征在于，所述电池组包括至少两个权利要求11-13任一项所述的电池。

15.一种用电设备，其特征在于，所述用电设备包括权利要求11-13任一项所述的电池、或权利要求13所述的电池组。