本技術(shù)屬于電池，具體涉及一種電解液添加劑組合物、電解液、電池和用電裝置。

背景技術(shù)：

1、電解液是液態(tài)電池中的重要組成部件之一，其與液態(tài)電池的正極、負(fù)極、隔膜等內(nèi)部部件直接接觸，能夠顯著影響液態(tài)電池的電化學(xué)性能。

2、為了提高電解液對液態(tài)電池的電化學(xué)性能的正面作用，往往在電解液中添加相應(yīng)的功能的添加劑，如為了提高液態(tài)電池在服役期間的能量轉(zhuǎn)換效率(rte)，往往會在電解液中添加一類能夠降低或穩(wěn)定液態(tài)電池電芯的直流內(nèi)阻(dcr)的一類添加劑，以能夠降低或穩(wěn)定液態(tài)電池在循環(huán)和存儲過程中的阻抗，從而提升液態(tài)電池在全生命周期期間的rte。

3、但是在實(shí)際應(yīng)用過程中發(fā)現(xiàn)，該些能夠降低或穩(wěn)定電芯dcr的這類添加劑自身穩(wěn)定性不高，易分解。而且電解液所含組分與痕量水反應(yīng)的產(chǎn)物還會對這類添加劑反應(yīng)和消耗。這樣導(dǎo)致液態(tài)電池電芯的dcr升高，從而降低了液態(tài)電池的rte。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于上述問題，本技術(shù)提供一種電解液添加劑組合物、電解液和含有該電解液的電池，以解決現(xiàn)有電池電芯由于dcr升高導(dǎo)致電池的能量轉(zhuǎn)換效率降低的技術(shù)問題。

2、第一方面，本技術(shù)實(shí)施例提供了一種電解液添加劑組合物。本技術(shù)實(shí)施例電解液添加劑組合物包括阻抗穩(wěn)定添加劑和異氰酸酯類添加劑，所述異氰酸酯類添加劑與所述阻抗穩(wěn)定添加劑的重量比為0.1～0.8：1。

3、本技術(shù)實(shí)施例電解液添加劑組合物通過將包括阻抗穩(wěn)定添加劑和異氰酸酯添加劑復(fù)配，并調(diào)控兩者的含量比例，能夠提高阻抗穩(wěn)定添加劑在電解液中的穩(wěn)定性，從而能夠降低電池電芯的dcr和提高電池電芯在充放電和儲存過程中dcr的穩(wěn)定性，從而提高電池在服役期間的rte。

4、一些實(shí)施例中，所述異氰酸酯類添加劑與所述阻抗穩(wěn)定添加劑的重量比為0.2～0.5：1。該比例范圍的異氰酸酯類添加劑與阻抗穩(wěn)定添加劑復(fù)配，能夠進(jìn)一步提高阻抗穩(wěn)定添加劑在電解液中的穩(wěn)定性，從而進(jìn)一步降低電池電芯的dcr和提高電池電芯在充放電和儲存過程中dcr的穩(wěn)定性的作用，從而進(jìn)一步提高電池在服役期間的rte。

5、一些實(shí)施例中，所述異氰酸酯類添加劑包括異氰酸苯酯、對甲苯磺?；惽杷狨?、六亞甲基二異氰酸酯、4-氟苯基異氰酸酯、2,4,6-三氟苯基異氰酸酯、2,4,6-三甲氧基異氰酸酯、二乙氧基膦基異氰酸酯中的至少一種。

6、該些異氰酸酯類添加劑能夠進(jìn)一步提高阻抗穩(wěn)定添加劑在電解液中的穩(wěn)定性，而且也不會因?yàn)樵撔┊惽杷狨ヮ愄砑觿┑拇嬖诙鴮?dǎo)致電池電芯的dcr升高。因此，上述該些異氰酸酯類添加劑能夠進(jìn)一步降低電池電芯的dcr和提高電池電芯在充放電和儲存過程中dcr的穩(wěn)定性，從而能夠進(jìn)一步提高電池在服役期間的rte。

7、一些實(shí)施例中，所述異氰酸酯類添加劑包括如下(1)至(5)中的至少一種異氰酸酯類添加劑組合物：

8、(1)包括異氰酸苯酯與對甲苯磺?；惽杷狨サ幕旌衔铮?/p>

9、(2)包括異氰酸苯酯與六亞甲基二異氰酸酯的混合物；

10、(3)包括異氰酸苯酯與2,4,6-三甲氧基異氰酸酯的混合物；

11、(4)包括六亞甲基二異氰酸酯與對甲苯磺?；惽杷狨サ幕旌衔铮?/p>

12、(5)包括4-氟苯基異氰酸酯與與對甲苯磺?；惽杷狨サ幕旌衔镏械娜我庖环N。

13、上述該些兩種以上的異氰酸酯類添加劑復(fù)配物能夠進(jìn)一步降低電池電芯的dcr和提高電池電芯在充放電和儲存過程中dcr的穩(wěn)定性，從而能夠進(jìn)一步提高電池在服役期間的rte。

14、一些實(shí)施例中，所述阻抗穩(wěn)定添加劑包括甲烷二磺酸亞甲酯、硫酸乙烯酯中的至少一種。

15、該些種類的阻抗穩(wěn)定添加劑與異氰酸酯類添加劑按照上文比例復(fù)配后，能夠在異氰酸酯類添加劑的作用下，進(jìn)一步降低該些種類的阻抗穩(wěn)定添加劑在電解液中特別是高溫環(huán)境中發(fā)生的自身分解現(xiàn)象；而且在異氰酸酯類添加劑充當(dāng)犧牲劑和保護(hù)劑的作用下，能夠進(jìn)一步降低電解液中對阻抗穩(wěn)定添加劑穩(wěn)定性不利的組分如酸性物質(zhì)對該些種類的阻抗穩(wěn)定添加劑的穩(wěn)定性造成不利影響(包括阻抗穩(wěn)定添加劑的水解)，從而進(jìn)一步提高該些種類的阻抗穩(wěn)定添加劑在電解液中的穩(wěn)定性以充分發(fā)揮其作用，以降低電池電芯的dcr和提高電池電芯在充放電和儲存過程中dcr的穩(wěn)定性，從而進(jìn)一步提高電池在服役期間的rte。

16、一些實(shí)施例中，所述還包括有機(jī)成膜添加劑。該有機(jī)成膜添加劑能夠參與電芯中sei膜形成，從而提高sei膜的柔性，降低sei膜的脆性，從而提高sei膜在電芯充放電過程中的穩(wěn)定性以提高電芯的循環(huán)性能。

17、實(shí)施例中，所述有機(jī)成膜添加劑與所述阻抗穩(wěn)定添加劑的重量比為(2～10)：(0.5～5)，可選地為(3～7)：(0.5～5)。

18、實(shí)施例中，所述有機(jī)成膜添加劑包括含烯基酯類添加劑。

19、該些種類和含量的有機(jī)成膜添加劑能夠更有效的參與sei的形成，進(jìn)一步提高sei韌性，提高電芯在充放電過程中的穩(wěn)定性能，以提高電芯的循環(huán)性能。同時(shí)也可以緩解由于有機(jī)成膜添加劑的添加而導(dǎo)致電芯dcr的增大。

20、示范例中，所述含烯基酯類添加劑包括碳酸亞乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、乙烯基碳酸乙烯酯、亞甲基碳酸乙烯酯中的至少一種。

21、該些種類的烯基酯類添加劑含有不飽和的雙鍵，能夠在電芯充放電過程中參與sei膜的形成，提高sei膜的韌性和穩(wěn)定性。

22、一些實(shí)施例中，所述還包括無機(jī)碳酸鹽。該無機(jī)碳酸鹽可以提高電池電芯所含sei膜的穩(wěn)定性和降低電池電芯dcr并提高dcr的穩(wěn)定性，從而能夠進(jìn)一步提高電池的循環(huán)性能和在服役期間的rte。

23、實(shí)施例中，所述無機(jī)碳酸鹽與所述阻抗穩(wěn)定添加劑的重量比為(0.01～1)：(0.5～5)，可選地為(0.05～0.5)：(0.5～5)。

24、實(shí)施例中，所述無機(jī)碳酸鹽包括堿金屬碳酸鹽。

25、該些種類和含量的無機(jī)碳酸鹽能夠充分發(fā)揮上文無機(jī)碳酸鹽的作用，提高電池在服役期間的rte和循環(huán)性能。

26、第二方面，本技術(shù)實(shí)施例提供了一種電解液。本技術(shù)實(shí)施例電解液包括有機(jī)溶劑和溶解于所述有機(jī)溶劑中的電解質(zhì)，還包括混合于所述有機(jī)溶劑中的本技術(shù)實(shí)施例電解液添加劑組合物。

27、本技術(shù)實(shí)施例電解液通過其所含的電解液添加劑組合物能夠提高阻抗穩(wěn)定添加劑在電解液中的穩(wěn)定性，充分發(fā)揮阻抗穩(wěn)定添加劑在電解液中的作用，降低電池電芯的dcr和提高電池電芯在充放電和儲存過程中dcr的穩(wěn)定性，從而提高電池在服役期間的rte。進(jìn)一步通過所含的有機(jī)成膜添加劑和無機(jī)碳酸鹽中的至少一種組分，能夠提高sei膜在電芯充放電過程中的穩(wěn)定性以提高電芯的循環(huán)性能和導(dǎo)電性。

28、一些實(shí)施例中，所述電解液添加劑組合物在所述電解液中的含量滿足：

29、所述阻抗穩(wěn)定添加劑在所述電解液中的濃度為0.5wt％～5wt％，可選地為1wt％～3wt％。

30、將本技術(shù)實(shí)施例電解液添加劑組合物控制在該濃度范圍，能夠提高本技術(shù)實(shí)施例電解液添加劑組合物降低電池電芯的dcr和提高電池電芯在充放電和儲存過程中dcr的穩(wěn)定性，從而提高電池在服役期間的rte，同時(shí)提高電池的循環(huán)性能。

31、一些實(shí)施例中，所述有機(jī)溶劑包括環(huán)狀碳酸酯、鏈狀碳酸酯、環(huán)狀醚、鏈狀醚、砜化合物中的至少一種。

32、示范例中，所述環(huán)狀碳酸酯包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、γ-丁內(nèi)酯中的至少一種。

33、示范例中，所述鏈狀碳酸酯包括碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、甲酸丙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯中的至少一種。

34、示范例中，所述環(huán)狀醚包括四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃、1，3-二氧環(huán)戊烷和4-甲基-1，3-二氧環(huán)戊烷中的至少一種。

35、示范例中，所述鏈狀醚包括二甲氧甲烷、1，2-二甲氧乙烷、1，2-二甲氧丙烷和二甘醇二甲醚中的至少一種。

36、上文該些種類的有機(jī)溶劑穩(wěn)定性好，而且能夠有效溶解電解質(zhì)和添加劑等組分，能夠協(xié)助所含的添加劑發(fā)揮其作用，提高上文本技術(shù)實(shí)施例電解液添加劑組合物降低電池電芯的dcr和提高dcr的穩(wěn)定性，從而能夠進(jìn)一步提高電池在服役期間的rte，同時(shí)可以提高電池的循環(huán)性能。

37、一些實(shí)施例中，所述電解質(zhì)在所述電解液中的濃度為7wt％～13wt％，可選地為8wt％～11wt％。

38、一些實(shí)施例中，所述電解質(zhì)包括鋰鹽、鈉鹽中的至少一種。

39、上述鈉鹽或鋰鹽電解質(zhì)穩(wěn)定性好，在電解液中具有良好的傳遞離子和保持離子平衡以及電化學(xué)穩(wěn)定性等作用，提高了電池單體電芯的dcr穩(wěn)定性以提高了電池在服役期間的rte，同時(shí)可以提高電池的循環(huán)性能。

40、第三方面，本技術(shù)實(shí)施例提供了一種電池。本技術(shù)實(shí)施例電池包括本技術(shù)實(shí)施例電解液。

41、由于本技術(shù)實(shí)施例電池含有上文本技術(shù)實(shí)施例電解液添加劑組合物，因此，本技術(shù)實(shí)施例電池的dcr低，而且dcr穩(wěn)定性好，提高了電池在服役期間的rte，同時(shí)也提高電池的循環(huán)性能。

42、第四方面，本技術(shù)實(shí)施例提供了一種用電裝置。本技術(shù)實(shí)施例用電裝置包括本技術(shù)實(shí)施例電池。

43、由于本技術(shù)實(shí)施例用電裝置含有上文本技術(shù)實(shí)施例電池，因此，本技術(shù)實(shí)施例用電裝置的電源單元或能量存儲單元的rte高，循環(huán)性能好，使用壽命長，且本技術(shù)實(shí)施例用電裝置的待機(jī)或續(xù)航時(shí)間長。

44、上述說明僅是本技術(shù)技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本技術(shù)的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本技術(shù)的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉本技術(shù)的具體實(shí)施方式。