本申请涉及电化学,尤其涉及一种电解液、包含该电解液的二次电池、电池包和用电设备。
背景技术:
1、二次电池(例如锂离子电池)具有能量密度大、自放电小、重量轻等优点,因此被广泛应用于储能设备等领域中。
2、随着人们对二次电池性能要求的提高,例如,对风力发电、太阳能发电储能场景下二次电池性能要求的提高,不仅要求二次电池具有高能量密度,还要求二次电池具有良好的过充安全性能。因此,如何提高二次电池的过充安全性能,成为亟待解决的问题。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题,本申请公开了一种电解液、包含该电解液的二次电池、电池包和用电设备,以提高二次电池的过充安全性能。
2、第一个方面,本申请提供了一种电解液,对含有所述电解液的扣式电池进行循环伏安法测试,其出现平均氧化反应速率特征值r,r的范围满足:0.68≤r≤1.95;
3、(1),
4、式(1)中,eocv表示所述扣式电池的开路电压,re表示从eocv到目标电压下测得的氧化反应速率,n表示目标电压范围内的测试次数,n≥4。
5、在本申请的一些实施方案中,所述电解液包括式ⅰ化合物,基于电解液的质量,式ⅰ化合物的质量百分含量为a %,满足:0.1≤a≤2;
6、,
7、式ⅰ中,r1选自氢、卤素原子、取代或未取代的甲基、硼酸基、氰基。
8、在本申请的一些实施方案中,所述电解液还包括式ⅱ化合物,基于电解液的质量,式ⅱ化合物的质量百分含量为b %,满足:0.5≤b≤1;
9、,
10、式ⅱ中,r2选自取代或未取代的亚乙基、取代或未取代的亚丙基、磺酸基、磷酸基、胺基;r3选自氢、卤素原子、取代或未取代的甲基、硼酸基、氰基。
11、在本申请的一些实施方案中,1≤a+b≤2.5。
12、在本申请的一些实施方案中,式ⅰ化合物选自以下化合物中的至少一种:
13、、、、
14、、、。
15、在本申请的一些实施方案中,式ⅱ化合物选自以下化合物中的至少一种:
16、、、。
17、在本申请的一些实施方案中,0.7≤r≤1.8。
18、在本申请的一些实施方案中,所述电解液还包括环状碳酸酯和链状碳酸酯,基于电解液的质量,环状碳酸酯和链状碳酸酯的质量百分含量为c %,满足:60≤c≤85。
19、在本申请的一些实施方案中,所述环状碳酸酯与所述链状碳酸酯的质量比为1∶1.3~1.7。
20、在本申请的一些实施方案中,所述环状碳酸酯包括碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯中的至少一种,所述链状碳酸酯包括碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯中的至少一种。
21、在本申请的一些实施方案中,所述电解液还包括锂盐,所述锂盐选自六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、二草酸硼酸锂、二氟草酸磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、二氟磷酸锂和三氟甲基磺酸锂中的至少一种。
22、第二个方面,本申请提供一种二次电池,包括第一方面所述的电解液。
23、第三个方面,本申请提供一种电池包,包括箱体和至少一个第二方面所述的二次电池,所述二次电池收容于所述箱体中。
24、第四个方面,本申请提供一种用电设备,包括第二方面所述的二次电池或第三方面所述的电池包。
25、与现有技术相比,本申请至少具有如下有益效果:
26、本申请提供一种电解液、包含该电解液的二次电池、电池包和用电设备,其中,对含有电解液的扣式电池进行循环伏安法测试,其出现平均氧化反应速率特征值r,r的范围满足:0.68≤r≤1.95。本申请通过调控r的范围在上述范围内,提高了二次电池的过充安全性能,本申请的二次电池应用于储能设备中时,提高了储能设备的安全性。
1.一种电解液,其特征在于,对含有所述电解液的扣式电池进行循环伏安法测试,其出现平均氧化反应速率特征值r,r的范围满足:0.68≤r≤1.95;
2.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,所述电解液包括式ⅱ化合物,基于电解液的质量,式ⅰ化合物的质量百分含量为a %,满足:0.1≤a≤2;
3.根据权利要求2所述的电解液,其特征在于,所述电解液还包括式ⅱ化合物,基于电解液的质量,所述式ⅱ化合物的质量百分含量为b %,满足:0.5≤b≤1;
4.根据权利要求3所述的电解液,其特征在于,1≤a+b≤2.5。
5.根据权利要求2所述的电解液,其特征在于,式ⅰ化合物选自以下化合物中的至少一种:
6.根据权利要求3所述的电解液,其特征在于,式ⅱ化合物选自以下化合物中的至少一种:
7.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,0.7≤r≤1.8。
8.根据权利要求1~7任一项所述的电解液,其特征在于,所述电解液还包括环状碳酸酯和链状碳酸酯,基于电解液的质量,环状碳酸酯和链状碳酸酯的质量百分含量为c %,满足:60≤c≤85。
9.根据权利要求8所述的电解液,其特征在于,所述环状碳酸酯与所述链状碳酸酯的质量比为1∶1.3~1.7。
10.根据权利要求8所述的电解液,其特征在于,所述环状碳酸酯包括碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯中的至少一种,所述链状碳酸酯包括碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯中的至少一种。
11.根据权利要求1~7任一项所述的电解液,其特征在于,所述电解液还包括锂盐,所述锂盐选自六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、双氟磺酰亚胺锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、二草酸硼酸锂、二氟草酸磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、二氟磷酸锂和三氟甲基磺酸锂中的至少一种。
12.一种二次电池,其特征在于,包括权利要求1至11任一项所述的电解液。
13.一种电池包,其特征在于,包括箱体和至少一个权利要求12所述的二次电池,所述二次电池收容于所述箱体中。
14.一种用电设备,其特征在于,包括权利要求12所述的二次电池,或者,包括权利要求13所述的电池包。