CN117015888A - 电解液、电池单体及其制备方法、电池及用电装置 - Google Patents

电解液、电池单体及其制备方法、电池及用电装置 Download PDF

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CN117015888A
CN117015888A CN202380010451.0A CN202380010451A CN117015888A CN 117015888 A CN117015888 A CN 117015888A CN 202380010451 A CN202380010451 A CN 202380010451A CN 117015888 A CN117015888 A CN 117015888A
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吴则利
郭洁
韩昌隆
刘文浩
吴巧
黄磊
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Abstract

本申请提供一种电解液、电池单体及其制备方法、电池及用电装置。电解液包括非水溶剂和电解质盐，非水溶剂包括碳酸乙烯酯，并且非水溶剂中的碳酸乙烯酯的重量含量记为x，基于非水溶剂的总重量计；电解质盐包括式(1)所示的第一电解质盐和式(2)所示的第二电解质盐，并且电解液中的第一电解质盐的重量含量记为y，第二电解质盐的重量含量记为z，基于电解液的总重量计；R1、R2分别独立地包括氟原子、C1‑C6氟代烷基，R3包括氟原子、C1‑C6氟代烷基，M1、M2分别独立地包括Li、Na、K中的一种或多种；5％≤x≤25％，0.75≤x/y≤5且120≤x/z≤3000。

Description

电解液、电池单体及其制备方法、电池及用电装置
技术领域
本申请涉及一种电解液、电池单体及其制备方法、电池及用电装置。
背景技术
近年来，电池被广泛应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统，以及电动工具、电动自行车、电动摩托车、电动汽车、军事装备、航空航天等多个领域。电解液作为电池的重要组成部件，其组成会影响电池的性能。上述的陈述仅用于提供与本申请有关的背景技术信息，而不必然地构成现有技术。
发明内容
本申请提供一种电解液、电池单体及其制备方法、电池及用电装置，其能提升电池的高温循环性能。
本申请第一方面提供一种电解液，包括非水溶剂和电解质盐，其中，所述非水溶剂包括碳酸乙烯酯，并且所述非水溶剂中的所述碳酸乙烯酯的重量含量记为x，基于所述非水溶剂的总重量计；所述电解质盐包括式(1)所示的第一电解质盐和式(2)所示的第二电解质盐，并且所述电解液中的所述第一电解质盐的重量含量记为y，所述第二电解质盐的重量含量记为z，基于所述电解液的总重量计；R1、R2分别独立地包括氟原子、C1-C6氟代烷基，R3包括氟原子、C1-C6氟代烷基，M1、M2分别独立地包括Li、Na、K中的一种或多种；5％≤x≤25％，0.75≤x/y≤5且120≤x/z≤3000。
发明人研究发现，通过将低含量的EC(占非水溶剂总重量的5％-25％)与式(1)所示的第一电解质盐和式(2)所示的第二电解质盐联合使用，并合理调节三者之间的含量关系，可以使电池具有良好的高温循环性能。
在任意实施例中，8％≤x≤20％，可选地，10％≤x≤18％。通过调节非水溶剂中的EC的重量含量x在上述范围内，可以进一步改善电池的高温循环性能。
在任意实施例中，0.86≤x/y≤3，可选地，1≤x/y≤2。由此，可以更好地发挥EC和第一电解质盐之间的协同作用效果，并可以进一步改善电池的高温循环性能。
在任意实施例中，160≤x/z≤1500，可选地，300≤x/z≤1200。由此，可以更好地发挥EC和第二电解质盐之间的协同作用效果，并可以进一步改善电池的高温循环性能。
在任意实施例中，2.4％≤y≤18％，可选地，6％≤y≤12％。通过调节电解液中的第一电解质盐的重量含量y在上述范围内，可以进一步改善电池的高温循环性能。
在任意实施例中，0.004％≤z≤0.10％，可选地，0.008％≤z≤0.075％。通过调节电解液中的第二电解质盐的重量含量z在上述范围内，可以进一步改善电池的高温循环性能。
在任意实施例中，10％≤x≤18％，1≤x/y≤2，300≤x/z≤1200，6％≤y≤12％，且0.008％≤z≤0.075％。由此，可以更好地发挥EC、第一电解质盐和第二电解质盐之间的协同作用效果，并可以进一步改善电池的高温循环性能。
在任意实施例中，R1、R2分别独立地包括氟原子、三氟甲基、五氟乙基、七氟丙基、九氟丁基。R1、R2在上述范围内时，还有助于形成较薄的界面膜，从而还有助于降低界面离子阻抗、改善电池的动力学性能。
在任意实施例中，R3包括氟原子、三氟甲基、五氟乙基。R3在上述范围内时，还有助于形成较薄的界面膜，从而还有助于降低界面离子阻抗、改善电池的动力学性能。
在任意实施例中，所述第一电解质盐包括如下中的一种或多种：
第一电解质盐在上述范围内时，其热稳定性更高、更不易水解，有助于提高电解液的离子电导率，从而有助于进一步改善电池的高温循环性能；另外，还有助于形成较薄的界面膜，从而还有助于降低界面离子阻抗、改善电池的动力学性能。
在任意实施例中，所述第二电解质盐包括如下中的一种或多种：
第二电解质盐在上述范围内时，其热稳定性更高，并且可以更好地调节界面膜中的无机组分和有机组分的含量，由此有助于获得更薄且柔韧性更好的界面膜，从而有助于进一步改善电池的高温循环性能，另外，还有助于降低界面离子阻抗、改善电池的动力学性能。
在任意实施例中，M1包括Li、Na中的一种或两种，可选为Li。
在任意实施例中，M2包括Li、Na中的一种或两种，可选为Li。
在任意实施例中，所述非水溶剂还包括链状碳酸酯。链状碳酸酯可以调节电解液的粘度，由此可以进一步提高电解液的离子电导率，并有助于改善电池的高温循环性能。
在任意实施例中，所述非水溶剂中的所述链状碳酸酯的重量含量记为m，基于所述非水溶剂的总重量计，则m≥70％。
在任意实施例中，所述链状碳酸酯包括碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯中的一种或多种。
在任意实施例中，所述非水溶剂还包括碳酸丙烯酯。
在任意实施例中，所述非水溶剂中的所述碳酸丙烯酯的重量含量记为n，基于所述非水溶剂的总重量计，则0＜n≤5％。
在任意实施例中，所述电解液还包括式(3)所示的第三电解质盐，M3包括Li、Na、K中的一种或多种。
式(3)所示的第三电解质盐在非水溶剂中具有适当的溶解度、较高的离子电导率和较宽的电化学窗口，由此可以提升电解液的离子电导率，还可以钝化正极集流体，减少第一电解质盐对正极集流体的腐蚀。因此，当电解液还包括式(3)所示的第三电解质盐时，有助于进一步提升电池的高温循环性能。
在任意实施例中，M3包括Li、Na中的一种或两种，可选为Li。
在任意实施例中，所述电解液中的所述第三电解质盐的重量含量记为p，基于所述电解液的总重量计，则10％≤y+p≤25％。由此可以使电解液具有高离子电导率和低粘度，从而可以进一步提升电池的高温循环性能。
在任意实施例中，所述电解液还包括式(4)所示的第四电解质盐，M4包括Li、Na、K中的一种或多种。
式(4)所示的第四电解质盐在电解液中的分解通常早于非水溶剂，由此可以在正极生成低阻抗的界面膜，该界面膜可以保护正极活性材料，减少电解液在正极表面的氧化分解，降低电池产气量，改善电池的高温存储性能，还可以降低正极的电荷转移电阻，改善正极的动力学性能。同时，式(4)所示的第四电解质盐还可以在负极生成低阻抗的界面膜，保护负极活性材料并减少电解液在负极表面的还原分解。由此，电解液还包括式(4)所示的第四电解质盐时，还可以改善电池的高温存储性能和/或动力学性能。
在任意实施例中，M4包括Li、Na中的一种或两种，可选为Li。
在任意实施例中，所述电解液中的所述第四电解质盐的重量含量记为q，基于所述电解液的总重量计，则0＜q≤0.5％，可选地，0.1％≤q≤0.4％。
在任意实施例中，所述电解液还包括添加剂，所述添加剂包括1,3-丙烷磺内酯、氟代碳酸乙烯酯中的一种或两种。
PS和FEC可以在负极形成界面膜，提高负极界面膜的稳定性，由此可以更好地保护负极活性材料，并减少负极活性材料与电解液之间的副反应，改善电池的高温循环性能。
在任意实施例中，所述电解液中的所述添加剂的重量含量记为r，基于所述电解液的总重量计，则0＜r≤3％。
本申请第二方面提供一种电池单体，包括正极极片、负极极片、隔离膜以及本申请第一方面的电解液。
在任意实施例中，所述电池单体包括锂二次电池单体。
在任意实施例中，所述正极极片包括第一正极活性材料，所述第一正极活性材料包括通式为LiaNibCocMdOeAf的锂过渡金属氧化物及其改性化合物中的一种或多种，0.8≤a≤1.2，0.8≤b＜1，0＜c＜0.2，0＜d＜0.2，1≤e≤2，0≤f≤1，M包括Mn、Al、Zr、Zn、Cu、Cr、Mg、Fe、V、Ti和B中的一种或多种，A包括N、F、S和Cl中的一种或多种。高镍含量的正极活性材料具有高电压平台和高克容量，有利于提高电池的能量密度，但是其热稳定性和循环稳定性差。将高镍含量的正极活性材料与本申请实施例提供的电解液进行联合使用，可以充分发挥高镍含量的正极活性材料的优势，由此可以使电池兼具高能量密度和良好的高温循环性能。
在任意实施例中，所述负极极片包括天然石墨、人造石墨、软炭、硬炭、硅基材料、锡基材料和钛酸锂中的一种或多种。
本申请第三方面提供一种电池单体的制备方法，包括如下步骤：提供包括正极极片、负极极片和隔离膜的电池容器；将本申请第一方面的电解液注入到所述电池容器内，获得电池单体。
本申请第四方面提供一种电池，包括本申请第二方面的电池单体或通过本申请第三方面的制备方法制备得到的电池单体。
本申请第五方面提供一种用电装置，包括本申请第四方面的电池。
本申请的用电装置包括本申请提供的电池，因而至少具有与所述电池相同的优势。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据附图获得其他的附图。
图1是本申请的电池单体的一实施方式的示意图。
图2是图1的电池单体的实施方式的分解示意图。
图3是本申请的电池模块的一实施方式的示意图。
图4是本申请的电池包的一实施方式的示意图。
图5是图4所示的电池包的实施方式的分解示意图。
图6是包含本申请的电池作为电源的用电装置的一实施方式的示意图。
在附图中，附图未必按照实际的比例绘制。附图标记说明如下：1电池包，2上箱体，3下箱体，4电池模块，5电池单体，51壳体，52电极组件，53盖板。
具体实施方式
以下，适当地参照附图详细说明具体公开了本申请的电解液、电池单体及其制备方法、电池及用电装置的实施方式。但是会有省略不必要的详细说明的情况。例如，有省略对已众所周知的事项的详细说明、实际相同结构的重复说明的情况。这是为了避免以下的说明不必要地变得冗长，便于本领域技术人员的理解。此外，附图及以下说明是为了本领域技术人员充分理解本申请而提供的，并不旨在限定权利要求书所记载的主题。
本申请所公开的“范围”以下限和上限的形式来限定，给定范围是通过选定一个下限和一个上限进行限定的，选定的下限和上限限定了特别范围的边界。这种方式进行限定的范围可以是包括端值或不包括端值的，并且可以进行任意地组合，即任何下限可以与任何上限组合形成一个范围。例如，如果针对特定参数列出了60-120和80-110的范围，理解为60-110和80-120的范围也是预料到的。此外，如果列出的最小范围值1和2，和如果列出了最大范围值3，4和5，则下面的范围可全部预料到：1-3、1-4、1-5、2-3、2-4和2-5。在本申请中，除非有其他说明，数值范围“a-b”表示a到b之间的任意实数组合的缩略表示，其中a和b都是实数。例如数值范围“0-5”表示本文中已经全部列出了“0-5”之间的全部实数，“0-5”只是这些数值组合的缩略表示。另外，当表述某个参数为≥2的整数，则相当于公开了该参数为例如整数2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12等。
如果没有特别的说明，本申请的所有实施方式以及可选实施方式可以相互组合形成新的技术方案，并且这样的技术方案应被认为包含在本申请的公开内容中。
如果没有特别的说明，本申请的所有技术特征以及可选技术特征可以相互组合形成新的技术方案，并且这样的技术方案应被认为包含在本申请的公开内容中。
如果没有特别的说明，本申请的所有步骤可以顺序进行，也可以随机进行，优选是顺序进行的。例如，所述方法包括步骤(a)和(b)，表示所述方法可包括顺序进行的步骤(a)和(b)，也可以包括顺序进行的步骤(b)和(a)。例如，所述提到所述方法还可包括步骤(c)，表示步骤(c)可以任意顺序加入到所述方法，例如，所述方法可以包括步骤(a)、(b)和(c)，也可包括步骤(a)、(c)和(b)，也可以包括步骤(c)、(a)和(b)等。
如果没有特别的说明，本申请所提到的“包括”和“包含”表示开放式，也可以是封闭式。例如，所述“包括”和“包含”可以表示还可以包括或包含没有列出的其他组分，也可以仅包括或包含列出的组分。
如果没有特别的说明，在本申请中，术语“或”是包括性的。举例来说，短语“A或B”表示“A，B，或A和B两者”。更具体地，以下任一条件均满足条件“A或B”：A为真(或存在)并且B为假(或不存在)；A为假(或不存在)而B为真(或存在)；或A和B都为真(或存在)。
如果没有特别的说明，在本申请中，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序或主次关系。
在本申请中，术语“多个”、“多种”是指两个或两种以上。
除非另有说明，本申请中使用的术语具有本领域技术人员通常所理解的公知含义。
除非另有说明，本申请中提到的各参数的数值可以用本领域常用的各种测试方法进行测定，例如，可以按照本申请的实施例中给出的测试方法进行测定。除非另有说明，各参数的测试温度均为25℃。
在本申请中，“氟代烷基”可以为部分氟化的烷基，也可以为全部氟化的烷基。氟代烷基涵盖氟代直链烷基和氟代支链烷基。
在各种实施例中，C1-C6氟代烷基即氟代烷基可含有1-6个碳原子。
在本说明书的各处，化合物的取代基以组或范围公开。明确地预期这种描述包括这些组和范围的成员的每一个单独的子组合。例如，明确地预期术语“C1-C6氟代烷基”单独地公开C1、C2、C3、C4、C5、C6、C1-C6、C1-C5、C1-C4、C1-C3、C1-C2、C2-C6、C2-C5、C2-C4、C2-C3、C3-C6、C3-C5、C3-C4、C4-C6、C4-C5、C5-C6氟代烷基。
本申请的实施例中所提到的电池可以为包括一个或多个电池单体以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。例如，本申请中所提到的电池可以包括电池单体、电池模块或电池包等。
电池单体是组成电池的最小单元，其独自能够实现充放电的功能。电池单体可呈圆柱体、长方体或其它形状等，本申请实施例对此并不限定。如图1是作为一个示例的长方体结构的电池单体5。
电池单体有多个时，多个电池单体通过汇流部件串联、并联或混联。在一些实施例中，电池可以为电池模块；电池单体有多个时，多个电池单体排列并固定形成一个电池模块。在一些实施例中，电池可以为电池包，电池包包括箱体和电池单体，电池单体或电池模块容纳于箱体中。在一些实施例中，箱体可以作为车辆的底盘结构的一部分。例如，箱体的部分可以成为车辆的底板的至少一部分，或者，箱体的部分可以成为车辆的横梁和纵梁的至少一部分。
在一些实施例中，电池可以为储能装置。储能装置包括储能集装箱、储能电柜等。
电池单体一般包括电极组件和电解液。电极组件通常包括正极极片和负极极片，电极组件可以是卷绕式结构，也可以是叠片式结构，本申请实施例对此并不限定。
电池单体还可包括外包装，外包装可用于封装电极组件和电解液。外包装可以是硬壳，例如硬塑料壳、铝壳、钢壳等。外包装也可以是软包，例如袋式软包。软包的材质可以是塑料，如聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和聚丁二酸丁二醇酯(PBS)中的一种或多种。
在一些实施例中，如图2所示，外包装可包括壳体51和盖板53。壳体51可包括底板和连接于底板上的侧板，底板和侧板围合形成容纳腔。壳体51具有与容纳腔连通的开口，盖板53用于盖设开口，以封闭容纳腔。电极组件52封装于容纳腔。电池单体5所含电极组件52的数量可以为一个或多个，可根据需求来调节。
在一些实施例中，电池单体可以组装成电池模块，电池模块所含电池单体的数量可以为多个，具体数量可根据电池模块的应用和容量来调节。图3是作为一个示例的电池模块4的示意图。如图3所示，在电池模块4中，多个电池单体5可以是沿电池模块4的长度方向依次排列设置。当然，也可以按照其他任意的方式进行排布。进一步可以通过紧固件将该多个电池单体5进行固定。
可选地，电池模块4还可以包括具有容纳空间的外壳，多个电池单体5容纳于该容纳空间。
在一些实施例中，上述电池模块还可以组装成电池包，电池包所含电池模块的数量可以根据电池包的应用和容量进行调节。
图4和图5是作为一个示例的电池包1的示意图。如图4和图5所示，在电池包1中可以包括箱体和设置于箱体中的多个电池模块4。箱体包括上箱体2和下箱体3，上箱体2用于盖设下箱体3，并形成用于容纳电池模块4的封闭空间。多个电池模块4可以按照任意的方式排布于箱体中。
电解液是影响电池性能的关键因素之一。随着人们对电池能量密度的要求越来越高，三元材料，特别是高镍三元材料由于具有高电压平台和高克容量而受到广泛关注，但是三元材料的热稳定性和循环稳定性不够优异，同时高温、高电压下电解液与正极活性材料之间的副反应还会增加，由此会影响电池的使用。
鉴于此，发明人对电解液进行了改进。
本申请实施例提供的电解液可以用于电池单体中。电池单体可以为锂二次电池单体。
电解液包括非水溶剂和电解质盐。非水溶剂包括碳酸乙烯酯(EC)，并且非水溶剂中的碳酸乙烯酯的重量含量记为x，基于非水溶剂的总重量计；电解质盐包括式(1)所示的第一电解质盐和式(2)所示的第二电解质盐，并且电解液中的第一电解质盐的重量含量记为y，第二电解质盐的重量含量记为z，基于电解液的总重量计；R1、R2分别独立地包括氟原子、C1-C6氟代烷基，R3包括氟原子、C1-C6氟代烷基，M1、M2分别独立地包括Li、Na、K中的一种或多种；5％≤x≤25％，0.75≤x/y≤5且120≤x/z≤3000。
EC由于具有高介电常数而广泛用作电解液的非水溶剂，目前商业化电池的电解液中，EC的重量含量通常在30％以上，由此可以使电解液具有高离子电导率。但是，EC在高温下不稳定，高含量的EC会影响电池的高温性能。
发明人研究发现，通过将低含量的EC(占非水溶剂总重量的5％-25％)与式(1)所示的第一电解质盐和式(2)所示的第二电解质盐联合使用，并合理调节三者之间的含量关系，可以使电池具有良好的高温循环性能。
与目前商业化电池的电解液相比，本申请实施例提供的电解液中，EC的含量较低，其重量为非水溶剂总重量的5％-25％，由此可以降低高含量的EC对电池高温性能的不利影响。
式(1)所示的第一电解质盐具有热稳定性高且不易水解的特性，有助于在负极活性材料表面形成热稳定性较高的界面膜，从而能够减少负极活性材料与电解液之间的副反应。另外，第一电解质盐的阴离子是以N为中心的弱配位阴离子，含有共轭基团和强吸电性的氟原子和/或氟代烷基，阴离子电荷高度离域，且阴离子与金属M1离子之间的作用力较弱。因此，第一电解质盐还具有较低的晶格能且容易解离，从而还有助于提高电解液的离子电导率、降低电解液的粘度。
但是，第一电解质盐容易腐蚀正极集流体(例如，铝箔)，由此会增加正极活性材料与电解液之间的副反应，进而容易影响电池的高温循环性能。
发明人研究发现，通过使电解液中含有式(1)所示的第一电解质盐，并且调节非水溶剂中的EC的重量含量x与电解液中的第一电解质盐的重量含量y之间的关系，使其满0.75≤x/y≤5，可以充分发挥EC和第一电解质盐的协同作用。通过在电解液中使用第一电解质盐，可以提升电解液的热稳定性、减少电解液的水解，并补充低含量的EC在电解液离子电导率上的不足；EC和第一电解质盐的阴离子具有一定的结合力，由此可以减少第一电解质盐对正极集流体的腐蚀，进而还可以减少正极活性材料与电解液之间的副反应。因此，通过调节0.75≤x/y≤5，可以使电池具有良好的高温循环性能。
当x/y小于0.75时，非水溶剂中EC的含量相对较少而电解液中第一电解质盐的含量相对较多，此时，部分第一电解质盐的阴离子无法与EC分子结合，由此导致高温、高电压下第一电解质盐的阴离子对正极集流体的腐蚀作用较为严重，进而会恶化电池的高温循环性能。
当x/y大于5时，非水溶剂中EC的含量相对较多而电解液中第一电解质盐的含量相对较少，此时电解液中游离的EC分子较多，由此也会恶化电池的高温循环性能。
在一些实施例中，可选地，0.86≤x/y≤3，1≤x/y≤2。由此，可以更好地发挥EC和第一电解质盐之间的协同作用效果，并可以进一步改善电池的高温循环性能。
式(2)所示的第二电解质盐具有较高的热稳定性，可以改善电池高温下的充放电特性；同时，第二电解质盐可以在负极活性材料表面成膜，也可以在正极活性材料表面成膜，还可以调节界面膜的组成，由此可以减少负极活性材料与电解液之间的副反应以及正极活性材料与电解液之间的副反应。但是，第二电解质盐的离子电导率较低，并且第二电解质盐含量过高时，会增加界面膜中的无机组分的含量，由此导致界面膜的柔韧性变差，多次充放电后界面膜容易出现开裂问题，进而会恶化电池的高温循环性能。
发明人研究发现，通过使电解液中含有式(2)所示的第二电解质盐，并调节非水溶剂中的EC的重量含量x与电解液中的第二电解质盐的重量含量z之间的关系，使其满足120≤x/z≤3000，可以充分发挥EC和第二电解质盐的协同作用。通过采用合适含量的第二电解质盐可以调节界面膜的组成，使界面膜具有合适含量的无机组分和合适含量的有机组分，由此可以获得致密、均匀且柔韧性好的界面膜，从而可以发挥界面膜长久保护活性材料作用，减少负极活性材料与电解液之间的副反应以及正极活性材料与电解液之间的副反应。因此，通过调节120≤x/z≤3000，可以提升电池的循环稳定性，使电池具有更长的高温循环寿命。
当x/z小于120时，非水溶剂中EC的含量相对较少而电解液中第二电解质盐的含量相对较多，此时负极活性材料表面形成的界面膜中无机组分含量较高，无机组分通常刚性较大，由此导致界面膜的弹性和柔韧性较差，进而会恶化电池的高温循环性能。
当x/y大于3000时，非水溶剂中EC的含量相对较多而电解液中第二电解质盐的含量相对较少，此时负极活性材料表面形成的界面膜中有机组分含量较高，高温下界面膜中的有机组分更容易溶解到电解液中，进而也会恶化电池的高温循环性能。
在一些实施例中，可选地，160≤x/z≤1500，300≤x/z≤1200，400≤x/z≤1000，400≤x/z≤800。由此，可以更好地发挥EC和第二电解质盐之间的协同作用效果，并可以进一步改善电池的高温循环性能。
在一些实施例中，可选地，8％≤x≤20％，10％≤x≤18％。通过调节非水溶剂中的EC的重量含量x在上述范围内，可以进一步改善电池的高温循环性能。
在一些实施例中，可选地，2.4％≤y≤18％，4％≤y≤15％，6％≤y≤12％，6％≤y≤10％。通过调节电解液中的第一电解质盐的重量含量y在上述范围内，可以进一步改善电池的高温循环性能。
在一些实施例中，可选地，0.004％≤z≤0.10％，0.008％≤z≤0.075％，0.01％≤z≤0.06％，0.01％≤z≤0.04％。通过调节电解液中的第二电解质盐的重量含量z在上述范围内，可以进一步改善电池的高温循环性能。
在一些实施例中，10％≤x≤18％，1≤x/y≤2，300≤x/z≤1200，6％≤y≤12％，且0.008％≤z≤0.075％。由此，可以更好地发挥EC、第一电解质盐和第二电解质盐之间的协同作用效果，并可以进一步改善电池的高温循环性能。
M1包括Li、Na、K中的一种或多种。在一些实施例中，M1可以包括Li、Na中的一种或两种，可选为Li。
M2包括Li、Na、K中的一种或多种。在一些实施例中，M2可以包括Li、Na中的一种或两种，可选为Li。
在一些实施例中，R1、R2可以分别独立地包括氟原子、三氟甲基、五氟乙基、七氟丙基、九氟丁基。R1、R2在上述范围内时，还有助于形成较薄的界面膜，从而还有助于降低界面离子阻抗、改善电池的动力学性能。
在一些实施例中，第一电解质盐可以包括如下中的一种或多种：
在一些实施例中，第一电解质盐可以包括A1至A7中的一种或多种：
第一电解质盐在上述范围内时，其热稳定性更高、更不易水解，有助于提高电解液的离子电导率，从而有助于进一步改善电池的高温循环性能；另外，还有助于形成较薄的界面膜，从而还有助于降低界面离子阻抗、改善电池的动力学性能。
在一些实施例中，R3可以包括氟原子、三氟甲基、五氟乙基。R3在上述范围内时，还有助于形成较薄的界面膜，从而还有助于降低界面离子阻抗、改善电池的动力学性能。
在一些实施例中，第二电解质盐可以包括如下中的一种或多种：
在一些实施例中，第二电解质盐可以包括B1至B6中的一种或多种：
第二电解质盐在上述范围内时，其热稳定性更高，并且可以更好地调节界面膜中的无机组分和有机组分的含量，由此有助于获得更薄且柔韧性更好的界面膜，从而有助于进一步改善电池的高温循环性能，另外，还有助于降低界面离子阻抗、改善电池的动力学性能。
在一些实施例中，非水溶剂还可以包括链状碳酸酯。链状碳酸酯可以调节电解液的粘度，由此可以进一步提高电解液的离子电导率，并有助于改善电池的高温循环性能。
在一些实施例中，非水溶剂中的链状碳酸酯的重量含量记为m，基于非水溶剂的总重量计，则m≥70％，例如，m可以为75％、78％、80％、82％、85％、88％、90％、95％、或以上任意数值组成的范围。可选地，70％≤m≤95％，75％≤m≤95％，75％≤m≤90％，80％≤m≤90％，82％≤m≤88％。
在一些实施例中，链状碳酸酯可以包括碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二丙酯(DPC)、碳酸甲丙酯(MPC)、碳酸乙丙酯(EPC)中的一种或多种。可选地，链状碳酸酯可以包括碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)中的一种或多种。
在一些实施例中，非水溶剂还可以包括碳酸丙烯酯。可选地，非水溶剂中的碳酸丙烯酯的重量含量记为n，基于非水溶剂的总重量计，则0＜n≤5％。
在一些实施例中，非水溶剂还可以包括其他溶剂，例如还可以包括甲酸甲酯(MF)、乙酸甲酯(MA)、乙酸乙酯(EA)、乙酸丙酯(PA)、丙酸甲酯(MP)、丙酸乙酯(EP)、丙酸丙酯(PP)、丁酸甲酯(MB)、丁酸乙酯(EB)、1,4-丁内酯(GBL)、环丁砜(SF)、二甲砜(MSM)、甲乙砜(EMS)和二乙砜(ESE)中的一种或多种，本申请实施例对此并不限定。
在一些实施例中，电解液还可以包括式(3)所示的第三电解质盐，M3包括Li、Na、K中的一种或多种。可选地，M3包括Li、Na中的一种或两种，更可选为Li。
式(3)所示的第三电解质盐在非水溶剂中具有适当的溶解度、较高的离子电导率和较宽的电化学窗口，由此可以提升电解液的离子电导率，还可以钝化正极集流体，减少第一电解质盐对正极集流体的腐蚀。因此，当电解液还包括式(3)所示的第三电解质盐时，有助于进一步提升电池的高温循环性能。
在一些实施例中，电解液中的第三电解质盐的重量含量记为p，基于电解液的总重量计，则10％≤y+p≤25％，可选地，12％≤y+p≤20％。由此可以使电解液具有高离子电导率和低粘度，从而可以进一步提升电池的高温循环性能。
在一些实施例中，电解液还可以包括式(4)所示的第四电解质盐，M4包括Li、Na、K中的一种或多种。可选地，M4包括Li、Na中的一种或两种，更可选为Li。
式(4)所示的第四电解质盐在电解液中的分解通常早于非水溶剂，由此可以在正极生成低阻抗的界面膜，该界面膜可以保护正极活性材料，减少电解液在正极表面的氧化分解，降低电池产气量，改善电池的高温存储性能，还可以降低正极的电荷转移电阻，改善正极的动力学性能。同时，式(4)所示的第四电解质盐还可以在负极生成低阻抗的界面膜，保护负极活性材料并减少电解液在负极表面的还原分解。由此，电解液还包括式(4)所示的第四电解质盐时，还可以改善电池的高温存储性能和/或动力学性能。
在一些实施例中，电解液中的第四电解质盐的重量含量记为q，基于电解液的总重量计，则0＜q≤0.5％，可选地，0.1％≤q≤0.4％。
在一些实施例中，电解液还可以包括其他电解质盐。例如，电解质盐的阴离子还可以包括高氯酸根阴离子(ClO4 -)、六氟砷酸根阴离子(AsF6 -)、二氟草酸硼酸根阴离子(DFOB-)、二草酸硼酸根阴离子(BOB-)、二氟二草酸磷酸根阴离子(DFOP-)和四氟草酸磷酸根阴离子(TFOP-)中的一种或多种；电解质盐的阳离子可以包括Li+、Na+、K+中的一种或多种，可选地包括Li+、Na+中的一种或两种，更可选为Li+。
在一些实施例中，电解液还可以包括添加剂，添加剂可以包括1,3-丙烷磺内酯(PS)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)中的一种或两种。
PS和FEC可以在负极形成界面膜，提高负极界面膜的稳定性，由此可以更好地保护负极活性材料，并减少负极活性材料与电解液之间的副反应，改善电池的高温循环性能。
PS还可以提升正极界面膜的柔韧性，使电池在长期循环过程中保持稳定；PS还可以降低电池的产气量，改善电池的高温存储性能。
FEC的LUMO能量远低于EC，由此其在电解液中的分解通常早于非水溶剂，由此可以减少电解液的分解，降低电池的产气量，改善电池的高温存储性能；FEC还可以增加负极界面膜中的无机组分的含量，由此可以提升负极界面膜的机械强度，从而可以提高负极界面膜的循环稳定性；FEC还有助于在负极形成薄且稳定的界面膜，降低离子的扩散阻抗，还有助于降低负极界面膜的低温阻抗，提升电池的低温性能。
在一些实施例中，电解液中的添加剂的重量含量记为r，基于电解液的总重量计，则0＜r≤3％。
在一些实施例中，电解液还可以包括其他添加剂，例如，改善电池过充性能的添加剂、改善电池低温功率性能的添加剂等，本申请实施例对此并不限定。
本申请实施例提供的电解液可以按照本领域常规的方法制备。例如，可以将非水溶剂、电解质盐、任选的添加剂等组分混合均匀，得到电解液。各物料的添加顺序并没有特别的限制，例如，可以将电解质盐、任选的添加剂等组分加入到非水溶剂中混合均匀，得到电解液。
电解液中各组分及其含量可以按照本领域已知的方法测定。例如，可以通过气相色谱-质谱联用法(GC-MS)、离子色谱法(IC)、液相色谱法(LC)、核磁共振波谱法(NMR)等进行测定。
[正极极片]
电池单体还包括正极极片。
正极极片包括正极集流体以及设置于正极集流体至少一个表面上的正极膜层。例如，正极集流体具有在自身厚度方向相对的两个表面，正极膜层位于正极集流体的两个相对表面中的任意一者或两者上。
正极集流体可采用金属箔片或复合集流体。作为金属箔片的示例，可采用铝箔。复合集流体可包括高分子材料基层以及形成于高分子材料基层至少一个表面上的金属材料层。作为示例，金属材料可包括铝、铝合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银、银合金中的一种或多种。作为示例，高分子材料基层可包括聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚苯乙烯(PS)、聚乙烯(PE)中的一种或多种。
正极膜层通常包含正极活性材料以及可选的粘结剂和可选的导电剂。正极膜层通常是将正极浆料涂布在正极集流体上，经干燥、冷压而成的。正极浆料通常是将正极活性材料、可选的粘结剂、可选的导电剂以及任意的其他组分分散于溶剂中并搅拌均匀而形成的。
溶剂可以是N-甲基吡咯烷酮(NMP)，但不限于此。
作为示例，用于正极膜层的粘结剂可包括聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、偏氟乙烯-四氟乙烯-丙烯三元共聚物、偏氟乙烯-六氟丙烯-四氟乙烯三元共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、含氟丙烯酸酯树脂中的一种或多种。
作为示例，用于正极膜层的导电剂可包括超导碳、导电石墨、乙炔黑、炭黑、科琴黑、碳点、碳纳米管、石墨烯、碳纳米纤维中的一种或多种。
在一些实施例中，正极活性材料可以包括第一正极活性材料。第一正极活性材料可以包括通式为LiaNibCocMdOeAf的锂过渡金属氧化物及其改性化合物中的一种或多种。0.8≤a≤1.2，0.5≤b＜1，0＜c＜1，0＜d＜1，1≤e≤2，0≤f≤1，M包括Mn、Al、Zr、Zn、Cu、Cr、Mg、Fe、V、Ti和B中的一种或多种，A包括N、F、S和Cl中的一种或多种。
可选地，0.8≤b＜1，0＜c＜0.2，0＜d＜0.2。高镍含量的正极活性材料具有高电压平台和高克容量，有利于提高电池的能量密度，但是其热稳定性和循环稳定性差。将高镍含量的正极活性材料与本申请实施例提供的电解液进行联合使用，可以充分发挥高镍含量的正极活性材料的优势，由此可以使电池兼具高能量密度和良好的高温循环性能。
作为示例，第一正极活性材料可包括LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2(NCM333)、LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2(NCM523)、LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2(NCM622)、LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2(NCM811)、LiNi0.85Co0.15Al0.05O2、及其各自的改性化合物中的一种或多种。
上述各正极活性材料的改性化合物可以是对正极活性材料进行掺杂改性和/或表面包覆改性。例如，包覆层可以为碳包覆层。碳包覆层有利于稳定正极活性材料表面，并进一步降低正极活性材料的电荷转移阻抗，改善正极活性材料的动力学性能。可选地，碳包覆层包括无定形碳，例如软碳、硬碳或其组合。
LiaNibCocMdOeAf可以按照本领域常规方法制备。示例性制备方法如下：将锂源、镍源、钴源、M元素前驱体、可选的A元素前驱体混合后烧结得到。烧结气氛可为含氧气氛，例如，空气气氛或氧气气氛。烧结气氛的O2浓度例如为70％至100％。烧结温度和烧结时间可根据实际情况进行调节。作为示例，锂源包括但不限于氧化锂(Li2O)、磷酸锂(Li3PO4)、磷酸二氢锂(LiH2PO4)、醋酸锂(CH3COOLi)、氢氧化锂(LiOH)、碳酸锂(Li2CO3)及硝酸锂(LiNO3)中的一种或多种。作为示例，镍源包括但不限于硫酸镍、硝酸镍、氯化镍、草酸镍及醋酸镍中的一种或多种。作为示例，钴源包括但不限于硫酸钴、硝酸钴、氯化钴、草酸钴及醋酸钴中的一种或多种。作为示例，M元素前驱体包括但不限于M元素的氧化物、硝酸化合物、碳酸化合物、氢氧化合物及醋酸化合物中的一种或多种。作为示例，A元素的前驱体包括但不限于氟化铵、氟化锂、氟化氢、氯化铵、氯化锂、氯化氢、硝酸铵、亚硝酸铵、碳酸铵、碳酸氢铵、磷酸铵、磷酸、硫酸铵、硫酸氢铵、亚硫酸氢铵、亚硫酸铵、硫化氢铵、硫化氢、硫化锂、硫化铵及单质硫中的一种或多种。
在一些实施例中，正极活性材料并不排除除了分子式为LiaNibCocMdOeAf的锂过渡金属氧化物及其改性化合物之外的其他组分，例如，正极活性材料还可以包括第二正极活性材料，第二正极活性材料包括锂钴氧化物、锂镍氧化物、锂锰氧化物、含锂磷酸盐、及其各自的改性化合物中的一种或多种。作为示例，含锂磷酸盐可包括磷酸铁锂、磷酸铁锂与碳的复合材料、磷酸锰锂、磷酸锰锂与碳的复合材料、磷酸锰铁锂、磷酸锰铁锂与碳的复合材料、及其各自的改性化合物中的一种或多种。
在一些实施例中，第一正极活性材料的重量百分含量可以为80％至99％，基于正极膜层的总重量计，例如，第一正极活性材料的重量百分含量可以为80％，81％，82％，83％，84％，85％，86％，87％，88％，89％，90％，91％，92％，93％，94％，95％，96％，97％，98％，99％或以上任何数值所组成的范围。可选地，第一正极活性材料的重量百分含量可以为85％至99％，90％至99％，95％至99％，80％至98％，85％至98％，90％至98％，95％至98％，80％至97％，85％至97％，90％至97％或95％至97％。
在一些实施例中，正极活性材料的比表面积可以为0.3-3m2/g。正极活性材料的比表面积在上述范围内时，正极活性材料可具有良好的动力学特性，还可以减少电池高温下的副反应，由此可以使电池具有良好的高温循环性能和动力学性能。
正极活性材料的比表面积为本领域公知的含义，可以用本领域已知的仪器及方法进行测定。例如可以参照GB/T 19587-2017，采用氮气吸附比表面积分析测试方法测试，并用BET(Brunauer Emmett Teller)法计算得出。测试仪器可以为美国Micromeritics公司的Tri-Star 3020型比表面积孔径分析测试仪。
在一些实施例中，正极极片的压实密度可以为2.9-3.6g/cm3。正极极片的压实密度在上述范围内时，可以使正极极片具有良好的导电性和良好的电解液浸润性，由此可以使电池具有良好的高温循环性能和动力学性能。
正极极片的压实密度为本领域公知的含义，可以用本领域已知的仪器及方法进行测定。正极极片的压实密度＝正极膜层的面密度/正极膜层的厚度。正极膜层的厚度为本领域公知的含义，可以用本领域已知的仪器及方法进行测定，例如采用万分尺进行测试。正极膜层的面密度为本领域公知的含义，可以用本领域已知的仪器及方法进行测定。例如，可取单面涂布且经冷压后的正极极片(若是双面涂布的正极极片，可先擦拭掉其中一面的正极膜层)，冲切成面积为S1的小圆片，称其重量，记录为M1；然后将上述称重后的正极极片的正极膜层擦拭掉，称量正极集流体的重量，记录为M0；正极极片的面密度＝(M1-M0)/S1。
[负极极片]
电池单体包括负极极片。
在一些实施例中，负极极片包括负极集流体以及设置于负极集流体至少一个表面上的负极膜层。例如，负极集流体具有在自身厚度方向相对的两个表面，负极膜层位于负极集流体的两个相对表面中的任意一者或两者上。
负极集流体可采用金属箔片或复合集流体。作为金属箔片的示例，可采用铜箔。复合集流体可包括高分子材料基层以及形成于高分子材料基层至少一个表面上的金属材料层。作为示例，金属材料可包括铜、铜合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银和银合金中的一种或多种。作为示例，高分子材料基层可包括聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚苯乙烯(PS)和聚乙烯(PE)中的一种或多种。
负极膜层通常包含负极活性材料、可选的粘结剂、可选的导电剂以及其他可选的助剂。负极膜层通常是将负极浆料涂布在负极集流体上，经干燥、冷压而成的。负极浆料涂通常是将负极活性材料、可选的导电剂、可选地粘结剂、其他可选的助剂分散于溶剂中并搅拌均匀而形成的。
溶剂可以是N-甲基吡咯烷酮(NMP)或去离子水，但不限于此。
作为示例，用于负极膜层的粘结剂可包括丁苯橡胶(SBR)、水溶性不饱和树脂SR-1B、水性丙烯酸树脂(例如，聚丙烯酸PAA、聚甲基丙烯酸PMAA、聚丙烯酸钠PAAS)、聚丙烯酰胺(PAM)、聚乙烯醇(PVA)、海藻酸钠(SA)和羧甲基壳聚糖(CMCS)中的一种或多种。
作为示例，用于负极膜层的导电剂可包括超导碳、乙炔黑、炭黑、科琴黑、碳点、碳纳米管、石墨烯和碳纳米纤维中一种或多种。其他可选的助剂可包括增稠剂(例如，羧甲基纤维素钠CMC-Na)、PTC热敏电阻材料等。
负极活性材料可采用本领域公知的材料。作为示例，负极活性材料可包括天然石墨、人造石墨、软炭、硬炭、硅基材料、锡基材料和钛酸锂中的一种或多种。硅基材料可包括单质硅、硅氧化物、硅碳复合物、硅氮复合物和硅合金材料中的一种或多种。锡基材料可包括单质锡、锡氧化物和锡合金材料中的一种或多种。本申请并不限定于这些材料，还可以使用其他可被用作负极活性材料的传统公知的材料。这些负极活性材料可以仅单独使用一种，也可以将两种以上组合使用。
[隔离膜]
电池单体还包括隔离膜。
隔离膜设置在正极极片和负极极片之间，起到隔离的作用。本申请对隔离膜的种类没有特别的限制，可以选用任意公知的具有良好的化学稳定性和机械稳定性的多孔结构膜。
在一些实施例中，隔离膜的材质可以包括玻璃纤维、无纺布、聚乙烯、聚丙烯和聚偏二氟乙烯中的一种或多种。隔离膜可以是单层薄膜，也可以是多层复合薄膜。隔离膜为多层复合薄膜时，各层的材料相同或不同。
制备方法
本申请实施例还提供了一种用于制备电池单体的方法。
所述方法包括以下步骤：提供包括正极极片、负极极片和隔离膜的电池容器；将本申请实施例提供的电解液注入到包括正极极片、负极极片和隔离膜的电池容器内。
在一些实施例中，所述方法还可以包括以下步骤：将正极极片、隔离膜和负极极片通过卷绕工艺和/或叠片工艺制成电极组件，将电极组件置于电池容器内。
电池容器可以为外包装。外包装可以是硬壳，例如硬塑料壳、铝壳、钢壳等。外包装也可以是软包，例如袋式软包。软包的材质可以是塑料，如聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和聚丁二酸丁二醇酯(PBS)中的一种或多种。
多个电池单体还可以进一步经由串联或并联或混联组成电池模块。多个电池模块还可以经由串联或并联或混联形成电池包。在一些实施例中，多个电池单体还可以直接组成电池包。
用电装置
本申请实施例还提供一种用电装置，用电装置包括本申请实施例提供的电池。电池可以用作用电装置的电源，也可以用作用电装置的能量存储单元。用电装置可以但不限于是移动设备(例如手机、平板电脑、笔记本电脑等)、电动车辆(例如纯电动车、混合动力电动车、插电式混合动力电动车、电动自行车、电动踏板车、电动高尔夫球车、电动卡车等)、电气列车、船舶及卫星、储能系统等。
用电装置可以根据其使用需求来选择电池的类型，例如电池单体、电池模块或电池包。
图6是作为一个示例的用电装置的示意图。该用电装置为纯电动车、混合动力电动车、或插电式混合动力电动车等。为了满足该用电装置对高功率和高能量密度的需求，可以采用电池包或电池模块。
作为另一个示例的用电装置可以是手机、平板电脑、笔记本电脑等。该用电装置通常要求轻薄化，可以采用电池单体作为电源。
实施例
下述实施例更具体地描述了本申请公开的内容，这些实施例仅仅用于阐述性说明，因为在本申请公开内容的范围内进行各种修改和变化对本领域技术人员来说是明显的。除非另有声明，以下实施例中所报道的所有份、百分比和比值都是基于重量计，而且实施例中使用的所有试剂都可商购获得或是按照常规方法进行合成获得，并且可直接使用而无需进一步处理，以及实施例中使用的仪器均可商购获得。
实施例1-26和对比例1-7均按照如下方法制备。
正极极片的制备
将正极活性材料LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2、导电剂炭黑、粘结剂聚偏氟乙烯(PVDF)按照重量比97.5:1.4:1.1在适量的溶剂NMP中充分搅拌混合，形成均匀的正极浆料；将正极浆料均匀涂覆于正极集流体铝箔的表面上，经干燥、冷压后，得到正极极片。
负极极片的制备
将负极活性材料石墨、粘结剂丁苯橡胶(SBR)、增稠剂羧甲基纤维素钠(CMC-Na)、导电剂炭黑(Super P)按照重量比96.2:1.8:1.2:0.8在适量的溶剂去离子水中充分搅拌混合，形成均匀的负极浆料；将负极浆料均匀涂覆于负极集流体铜箔的表面上，经干燥、冷压后，得到负极极片。
隔离膜
采用多孔聚乙烯(PE)膜作为隔离膜。
电解液的制备
将碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)按照表1所示的重量含量混合均匀，得到非水溶剂。将表1所示的各电解质盐按照表1所示的重量含量溶解在上述非水溶剂中，搅拌均匀得到电解液。
在表1中，EC的重量含量记为x，PC的重量含量记为n，EMC和DEC的重量含量之和记为m，均基于非水溶剂的总重量计，并且，EMC和DEC的重量比均为1:1。
在表1中，第一电解质盐的重量含量记为y，第二电解质盐的重量含量记为z，第三电解质盐的重量含量记为p，均基于电解液的总重量计。
在表1中，“/”表示电解液中未加入对应的组分。
电池的制备
将正极极片、隔离膜、负极极片按顺序堆叠并卷绕，得到电极组件；将电极组件放入外包装中，注入上述电解液，经封装、静置、化成等工序后，得到电池。
测试部分
(1)高温循环性能测试
在45℃下，将电池以1C恒流充电至4.3V，继续恒压充电至电流为0.05C，此时电池为满充状态，记录此时的充电容量，即为第1圈充电容量；将电池静置5min后，以1C恒流放电至2.8V，此为一个循环充放电过程，记录此时的放电容量，即为第1圈放电容量。将电池按照上述方法进行循环充放电测试，记录每圈循环后的放电容量。电池45℃循环600圈容量保持率(％)＝600圈循环后的放电容量/第1圈放电容量×100％。
(2)电池高温存储性能测试
在60℃下，将电池以1C恒流充电到4.3V，继续恒压充电至电流为0.05C，此时用排水法测试电池的体积并记为V0；将电池放入60℃的恒温箱，存储30天后取出，此时用排水法测试电池的体积并记为V1。电池60℃存储30天后的体积膨胀率(％)＝[(V1-V0)/V0]×100％。
表1给出实施例1-26和对比例1-7的测试结果。
表1
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从表1的测试结果可以看出，通过将低含量的EC与式(1)所示的第一电解质盐和式(2)所示的第二电解质盐联合使用，并合理调节三者之间的含量关系，使其满足0.75≤x/y≤5且120≤x/z≤3000，可以使电池具有良好的高温循环性能。
实施例27-29
电池的制备方法与实施例4类似，不同之处在于电解液的制备。在表2中，第四电解质盐的重量含量记为q，添加剂的重量含量记为r，均基于电解液的总重量计，“/”表示电解液中未加入对应的组分。
实施例27在实施例4提供的电解液的基础上还加入了0.2％的LiPO2F2。
实施例28在实施例4提供的电解液的基础上还加入了0.2％的LiPO2F2和1％的PS。
实施例29在实施例4提供的电解液的基础上还加入了0.2％的LiPO2F2和1％的FEC。
表2
从表2的测试结果可以看出，当在电解液中进一步加入合适含量的第四电解质盐和/或添加剂时，可以进一步提升电池的高温循环性能，还可以进一步改善电池的高温存储性能。
需要说明的是，本申请不限定于上述实施方式。上述实施方式仅为示例，在本申请的技术方案范围内具有与技术思想实质相同的构成、发挥相同作用效果的实施方式均包含在本申请的技术范围内。此外，在不脱离本申请主旨的范围内，对实施方式施加本领域技术人员能够想到的各种变形、将实施方式中的一部分构成要素加以组合而构筑的其它方式也包含在本申请的范围内。

Claims (18)

1.一种电解液，包括非水溶剂和电解质盐，其中，
所述非水溶剂包括碳酸乙烯酯，并且所述非水溶剂中的所述碳酸乙烯酯的重量含量记为x，基于所述非水溶剂的总重量计；
所述电解质盐包括式(1)所示的第一电解质盐和式(2)所示的第二电解质盐，并且所述电解液中的所述第一电解质盐的重量含量记为y，所述第二电解质盐的重量含量记为z，基于所述电解液的总重量计；
R1、R2分别独立地包括氟原子、C1-C6氟代烷基，R3包括氟原子、C1-C6氟代烷基，M1、M2分别独立地包括Li、Na、K中的一种或多种；
其中5％≤x≤25％，0.75≤x/y≤5且120≤x/z≤3000。
2.根据权利要求1所述的电解液，其中，
8％≤x≤20％，可选地，10％≤x≤18％；和/或，
0.86≤x/y≤3，可选地，1≤x/y≤2；和/或，
160≤x/z≤1500，可选地，300≤x/z≤1200。
3.根据权利要求2所述的电解液，其中，
2.4％≤y≤18％，可选地，6％≤y≤12％；和/或，
0.004％≤z≤0.10％，可选地，0.008％≤z≤0.075％。
4.根据权利要求1所述的电解液，其中，10％≤x≤18％，1≤x/y≤2，300≤x/z≤1200，6％≤y≤12％，且0.008％≤z≤0.075％。
5.根据权利要求1-4任一项所述的电解液，其中，
R1、R2分别独立地包括氟原子、三氟甲基、五氟乙基、七氟丙基、九氟丁基；和/或，
R3包括氟原子、三氟甲基、五氟乙基。
6.根据权利要求1-5任一项所述的电解液，其中，
所述第一电解质盐包括如下中的一种或多种：
和/或，
所述第二电解质盐包括如下中的一种或多种：
7.根据权利要求1-6任一项所述的电解液，其中，
M1包括Li、Na中的一种或两种，可选为Li；和/或，
M2包括Li、Na中的一种或两种，可选为Li。
8.根据权利要求1-7任一项所述的电解液，其中，所述非水溶剂还包括链状碳酸酯；
可选地，所述非水溶剂中的所述链状碳酸酯的重量含量记为m，基于所述非水溶剂的总重量计，则m≥70％；和/或，
可选地，所述链状碳酸酯包括碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯中的一种或多种。
9.根据权利要求1-8任一项所述的电解液，其中，所述非水溶剂还包括碳酸丙烯酯，
可选地，所述非水溶剂中的所述碳酸丙烯酯的重量含量记为n，基于所述非水溶剂的总重量计，则0＜n≤5％。
10.根据权利要求1-9任一项所述的电解液，其中，所述电解液还包括式(3)所示的第三电解质盐，
M3包括Li、Na、K中的一种或多种；
可选地，M3包括Li、Na中的一种或两种，更可选为Li；和/或，
可选地，所述电解液中的所述第三电解质盐的重量含量记为p，基于所述电解液的总重量计，则10％≤y+p≤25％。
11.根据权利要求1-10任一项所述的电解液，其中，所述电解液还包括式(4)所示的第四电解质盐，
M4包括Li、Na、K中的一种或多种；
可选地，M4包括Li、Na中的一种或两种，更可选为Li；和/或，
可选地，所述电解液中的所述第四电解质盐的重量含量记为q，基于所述电解液的总重量计，则0＜q≤0.5％，可选地，0.1％≤q≤0.4％。
12.根据权利要求1-11任一项所述的电解液，其中，所述电解液还包括添加剂，所述添加剂包括1,3-丙烷磺内酯、氟代碳酸乙烯酯中的一种或两种，
可选地，所述电解液中的所述添加剂的重量含量记为r，基于所述电解液的总重量计，则0＜r≤3％。
13.一种电池单体，包括正极极片、负极极片、隔离膜以及权利要求1-12任一项所述的电解液。
14.根据权利要求13所述的电池单体，其中，所述电池单体包括锂二次电池单体。
15.根据权利要求13或14所述的电池单体，其中，
所述正极极片包括第一正极活性材料，所述第一正极活性材料包括通式为LiaNibCocMdOeAf的锂过渡金属氧化物及其改性化合物中的一种或多种，0.8≤a≤1.2，0.8≤b＜1，0＜c＜0.2，0＜d＜0.2，1≤e≤2，0≤f≤1，M包括Mn、Al、Zr、Zn、Cu、Cr、Mg、Fe、V、Ti和B中的一种或多种，A包括N、F、S和Cl中的一种或多种；和/或，
所述负极极片包括天然石墨、人造石墨、软炭、硬炭、硅基材料、锡基材料和钛酸锂中的一种或多种。
16.一种电池单体的制备方法，包括如下步骤：
提供包括正极极片、负极极片和隔离膜的电池容器；
将权利要求1-12任一项所述的电解液注入到所述电池容器内，获得电池单体。
17.一种电池，包括权利要求13-15任一项所述的电池单体或通过权利要求16所述的制备方法制备得到的电池单体。
18.一种用电装置，包括权利要求16所述的电池。
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