CN117121218A - 电池单体、电池及用电装置 - Google Patents

电池单体、电池及用电装置 Download PDF

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CN117121218A
CN117121218A CN202280012648.3A CN202280012648A CN117121218A CN 117121218 A CN117121218 A CN 117121218A CN 202280012648 A CN202280012648 A CN 202280012648A CN 117121218 A CN117121218 A CN 117121218A
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electrolyte
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黄磊
韩昌隆
吴则利
张翠平
邓怡琳
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Abstract

本申请提供了一种电池单体、电池及用电装置，电池单体包括正极极片、负极极片、隔离膜和电解液。正极极片包括正极集流体和设置在正极集流体至少一侧的正极活性材料层。负极极片包括负极集流体和设置在负极集流体至少一侧的负极活性材料层。隔离膜设于正极极片和负极极片之间。正极活性材料层、负极活性材料层、隔离膜和电解液之间满足如下关系：该电池单体能够兼顾倍率性能和功率性能。

Description

电池单体、电池及用电装置
技术领域
本申请涉及电池技术领域，特别是涉及一种电池单体、电池及用电装置。
背景技术
随着电池技术的快速发展，使其在车辆等用电装置中得到广泛的应用。目前，市场对电池的倍率性能和功率性能的要求越来越高。然而，
在相关技术中，电池无法兼顾倍率性能和功率性能。
发明内容
本申请提供了一种电池单体、电池及用电装置，该电池单体能够兼顾倍率性能和功率性能。
第一方面，本申请实施例提供了一种电池单体，包括正极极片、负极极片、隔离膜和电解液。所述正极极片包括正极集流体和设置在所述正极集流体至少一侧的正极活性材料层。所述负极极片包括负极集流体和设置在所述负极集流体至少一侧的负极活性材料层。隔离膜设于所述正极极片和所述负极极片之间。所述正极活性材料层、所述负极活性材料层、所述隔离膜和所述电解液之间满足如下关系：其中，T1为所述正极活性材料层的厚度，单位为cm；P1为所述正极活性材料层的孔隙率。T2为所述负极活性材料层的厚度，单位为cm；P2为所述负极活性材料层的孔隙率。T3为所述隔离膜的厚度，单位为cm；P3为所述隔离膜的孔隙率。G为所述电解液在25℃下的离子电导率，单位为mS/cm。
在本申请实施例提供的电池单体中，正极活性材料层、负极活性材料层、隔离膜和电解液之间满足上述关系，可助于离子在电池单体内的传输，使得电池单体在高倍率下具有较低的电阻，进而能够提高电池单体的功率性能，从而实现电池单体兼顾倍率性能和功率性能。
在本申请的一些实施例中，所述正极活性材料层的厚度T1满足：0.0035cm≤T1≤0.0055cm；可选的0.0035cm≤T1≤0.0045cm。正极活性材料层的厚度T1设置在上述合适范围内，可缩短离子在正极活性材料层内的传输路径，以进一步降低电池单体的电阻来提高电池单体的功率性能。
在本申请的一些实施例中，所述正极活性材料层的孔隙率P1满足：30％≤P1≤60％；可选的，40％≤P1≤60％。正极活性材料层的孔隙率P1设置在上述合适范围内，可有利于离子在正极活性材料层内的传输，以进一步降低电池单体的电阻来提高电池单体的功率性能。
在本申请的一些实施例中，所述正极活性材料层包括正极活性材料，所述正极活性材料的BET比表面积S1满足：8m2/g≤S1≤12m2/g。正极活性材料的BET比表面积S1设置在上述合适范围内，能够增大离子在正极活性材料层中传输速率，使电池单体的功率性能得到进一步提高。
在本申请的一些实施例中，所述负极活性材料层的厚度T2满足：0.003cm≤T2≤0.005cm；可选的，0.0035cm≤T2≤0.005cm。负极活性材料层的厚度T2设置在上述合适范围内，可缩短离子在负极活性材料层内的传输路径，以进一步降低电池单体的电阻来提高电池单体的功率性能。
在本申请的一些实施例中，所述负极活性材料层的孔隙率P2满足：30％≤P2≤60％；可选的，40％≤P2≤60％。负极活性材料层的孔隙率P2设置在上述合适范围内，可有利于离子在负极活性材料层内的传输，以进一步降低电池单体的电阻来提高电池单体的功率性能。
在本申请的一些实施例中，所述负极活性材料层包括负极活性材料，所述负极活性材料的BET比表面积S2满足：1.7m2/g≤S2≤2.2m2/g。负极活性材料的BET比表面积S2设置在上述合适范围内，能够增大离子在负极活性材料层中传输速率，使电池单体的功率性能得到进一步提高。
在本申请的一些实施例中，所述隔离膜的厚度T3满足：0.0005cm≤T3≤0.0015cm。隔离膜的厚度T3设置在上述范围内，能够缩短离子在隔离膜内的传输路径，以进一步降低电池单体的电阻来提供其功率性能。
在本申请的一些实施例中，所述隔离膜的孔隙率P3满足：30％≤P3≤80％。隔离膜的孔隙率P3设置在上述范围内，可有利于离子的传输，增大离子的传输速率，进而能够降低电池单体的离子，使电池单体的功率性能得到提高。
在本申请的一些实施例中，所述隔离膜的透气度大于或等于150s/100cm3。隔离膜的透气度设置在上述范围内，可有利于离子的传输，增大离子的传输速率，进而能够降低电池单体的电阻，使电池单体的功率性能得到提高。
在本申请的一些实施例中，所述电解液在25℃下的离子电导率G满足：13mS/cm≤G≤26mS/cm；可选的，14mS/cm≤G≤25mS/cm。电解液在25℃下的离子电导率G设置在上述合适范围内，能够增强离子在电解液内的传导能力，进一步降低电池单体的电阻，从而进一步提高电池单体的功率性能。
在本申请的一些实施例中，所述电解液的保液系数N满足：3g/Ah≤N≤7g/Ah。电解液的保液系数N设置在上述范围内，能够降低电池单体的电阻来提高电池单体的功率性能的同时，还能够提高电池单体的循环性能。
在本申请的一些实施例中，所述电解液包括电解质盐以及有机化合物，且所述有机化合物的粘度μ满足：0.1mPa·s-3.5mPa·s。电解液中包括的电解质盐和粘度μ满足上述关系的有机化合物，使得电解液具有较高电导率，进而能够降低电池单体的电阻，从而进一步提高电池单体的功率性能。
在本申请的一些实施例中，基于所述电解液的质量，所述电解质盐的质量分数A满足：10％≤A≤20％，所述有机化合物的质量分数B满足：30％≤B≤70％。电解质盐的质量分数A和有机化合物的质量分数B分别设置在上述合适范围内，可降低电解液的粘度，提高电解液的电导率，进而降低电池单体的电阻，从而使得电池单体的电阻得到进一步提高。
在本申请的一些实施例中，所述电解质盐包含锂盐；可选的，所述锂盐选自六氟磷酸锂、双氟磺酰亚胺锂和双三氟甲烷磺酰亚胺锂或其组合。
在本申请的一些实施例中，所述具有低粘度的有机化合物包含砜类有机化合物、醚类有机化合物、酯类有机化合物和腈类有机化合物；可选的，所述砜类有机化合物选自二甲基亚砜；可选的，所述醚类有机化合物选自乙二醇二甲醚；可选的，所述酯类有机化合物选自甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙烯酸甲酯或其组合；可选的，所述腈类有机化合物选自乙腈。
在本申请的一些实施例中，所述电解液还包括高温添加剂，基于所述电解液的质量，所述高温添加剂的质量分数C满足：0.01％≤C≤1％。高温添加剂及其含量能够有助于在极片的表面形成保护层，该保护层可在高温条件下稳定存在，进而有利于保护极片，可以使电池单体具有较好的高温性能。
在本申请的一些实施例中，所述高温添加剂选自四氟硼酸锂、二氟磷酸锂、氟磺酸锂、氨基磺酸锂或其组合。上述高温添加剂能够有助于形成无机保护层，以提高保护层的机械强度，从而进一步提高电池的高温性能。
在本申请的一些实施例中，所述电解液还包括成膜添加剂，基于所述电解液的质量，所述成膜添加剂的质量分数D满足：1％≤D≤5％。成膜添加剂及其含量能够有助于提高界面膜的稳定性，从而提高电池单体的循环性能。
在本申请的一些实施例中，所述成膜添加剂选自碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸亚乙酯、乙烯基碳酸亚乙酯或其组合。
第二方面，本申请实施例提供了一种电池，包括本申请第一方面的任一项实施例中所述的电池单体。
第三方面，本申请实施例提供了一种用电装置，包括本申请第一方面的任一项实施例中所述的电池单体或本申请第二方面的实施例中所述的电池。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例，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例，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示出了本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图；
图2示出了本申请一些实施例提供的电池包的结构示意图；
图3示出了图2中电池的分解结构示意图；
图4示出了本申请一些实施例提供的电池单体的结构示意图；
图5示出了图4中电池单体的分解结构示意图。
在附图中，附图并未按照实际的比例绘制。
标记说明：
车辆1000；
电池100，控制器200，马达300；
箱体10，第一箱体11，第二箱体12；
电池单体20，壳体21，电极组件22，盖体组件23。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”、“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在本申请实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在A这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在不脱离本申请的保护范围的情况下，在本申请中能进行各种修改和变化，这对于本领域技术人员来说是显而易见的。因而，本申请意在覆盖落入所对应权利要求(要求保护的范围)及其等同范围内的本申请的修改和变化。需要说明的是，本申请实施例所提供的实施方式，在不矛盾的情况下可以相互组合。
在阐述本申请实施例所提供的保护范围之前，为了便于对本申请实施例理解，本申请首先对相关技术中存在的问题进行具体说明：
电池由于具有较高的功率、可充放电、良好的循环性能等特点，使其在车辆等用电装置中被广泛应用。目前，市场对电池的倍率性能和功率性能的要求越来越高。然而，在相关技术中，电池在高倍率下的电阻较大，致使其功率性能无法满足需求。因此，亟需开发能够兼顾倍率性能和功率性能的电池。
鉴于此，本申请实施例提供了一种电池单体、电池及用电装置，该电池单体能够兼顾倍率性能和功率性能。
用电装置
在本申请中，用电装置可以是手机、便携式设备、笔记本电脑、轮船、航天器、车辆、电动玩具和电动工具等等。车辆可以是燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车，新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等；航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等；电动玩具包括固定式或移动式的电动玩具，例如，游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等；电动工具包括金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具，例如，电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨等等。本申请实施例对上述用电装置不做特殊限制。
以下实施例为了方便说明，以本申请一实施例的一种用电装置为车辆1000为例进行说明。
请参照图1，图1示出了本申请一些实施例提供的车辆的结构示意图。
如图1所示，车辆1000可以为燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车，新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等。车辆1000的内部设置有电池100，电池100可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。电池100可以用于车辆1000的供电，例如，电池100可以作为车辆1000的操作电源。车辆1000还可以包括控制器200和马达300，控制器200用来控制电池100为马达300供电，例如，用于车辆1000的启动、导航和行驶时的工作用电需求。
在本申请的一些实施例中，电池100不仅可以作为车辆1000的操作电源，还可以作为车辆1000的驱动电源，代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。
电池
请参照图2和图3，图2示出了本申请一些实施例提供的电池的结构示意图。图3示出了图2中电池的分解结构示意图。
本申请中的电池100是指包括至少一个电池单体20。如图2和图3所示，电池100包括箱体10和电池单体20，电池单体20容纳于箱体10内。
其中，箱体10用于为电池单体20提供容纳空间，箱体10可以采用多种结构。在一些实施例中，箱体10可以包括第一箱体11和第二箱体12，第一箱体11与第二箱体12相互盖合，第一箱体11和第二箱体12共同限定出用于容纳电池单体20的容纳空间。第二箱体12可以为一端开口的空心结构，第一箱体11可以为板状结构，第一箱体11盖合于第二箱体12的开口侧，以使第一箱体11与第二箱体12共同限定出容纳空间；第一箱体11和第二箱体12也可以是均为一侧开口的空心结构，第一箱体11的开口侧盖合于第二箱体12的开口侧。当然，第一箱体11和第二箱体12形成的箱体10可以是多种形状，比如，圆柱体、长方体等。
在电池100中，电池单体20可以为多个，多个电池单体20之间可串联或并联或混联，混联是指多个电池单体20中既有串联又有并联。多个电池单体20之间可直接串联或并联或混联在一起，再将多个电池单体20构成的整体容纳于箱体10内。
其中，每个电池单体20可以为二次电池单体或一次电池，例如可以是锂离子二次电池单体、钠离子二次电池单体、镁离子二次电池单体、钾离子二次电池单体，但不局限于此。电池单体20可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。
电池单体
本申请实施例提供了一种电池单体，包括正极极片、负极极片、隔离膜和电解液。正极极片包括正极集流体和设置在正极集流体至少一侧的正极活性材料层。负极极片包括负极集流体和设置在负极集流体至少一侧的负极活性材料层。隔离膜设于正极极片和负极极片之间。正极活性材料层、负极活性材料层、隔离膜和电解液之间满足如下关系：其中，T1为正极活性材料层的厚度，单位为cm；P1为正极活性材料层的孔隙率。T2为负极活性材料层的厚度，单位为cm；P2为负极活性材料层的孔隙率。T3为隔离膜的厚度，单位为cm；P3为隔离膜的孔隙率。G为电解液在25℃下的离子电导率，单位为mS/cm。
正极集流体可以在一个表面上设置正极活性材料层，也可以在两个表面上设置正极活性材料层，还可以在正极集流体的表面和正极活性材料层之间设置隔离层，即使正极活性材料与正极集流体的表面不产生接触，本申请实施例在此不做特别限定。负极集流体也可以在一个表面上设置负极材料活性层，还可以在两个表面上设置负极活性材料层，还可以在负极集流体的表面和负极活性材料层之间设置隔离层，本申请实施例在此不做特别限定。
在本申请中，正极活性材料层厚度T1是指单面正极活性材料层的厚度，负极活性材料层的厚度T2也是指单面负极活性材料层的厚度。
孔隙率是指材料内部孔隙体积占其总体积的百分率，其可以根据GB/T 24586-2009的方法测试。
电解液的离子电导率G是指电解液在25℃时的电导率，可以用本领域的公知方法进行测试，所采用的测试仪器可以是雷磁电导率设备仪。
在本申请实施例提供的电池单体中，发明人经过实验意外发现，离子的真实传输路径可能除了与活性材料层的厚度和隔离膜的厚度有关之外，还与活性材料层的孔隙率和隔离膜的孔隙率相关，因此，在本申请的实施例中，离子在各层的真实传输路径更接近于各层的厚度与其孔隙率的比值，即正极活性材料层的厚度T1和孔隙率P1、负极活性材料层的厚度T2和孔隙率P2、隔离膜的厚度T3和孔隙率P3以及电解液的离子电导率G之间满足上述关系，可助于离子在电池单体内的传输，使得电池单体在高倍率下具有较低的电阻，进而能够提高电池单体的功率性能，从而实现电池单体兼顾倍率性能和功率性能。
在本申请的一些实施例中，正极活性材料层的厚度T1满足：0.0035cm≤T1≤0.0055cm。
在上述这些实施例中，正极活性材料层的厚度T1设置在上述合适范围内，可缩短离子在正极活性材料内的传输路径，以进一步降低电池单体的电阻来提高电池单体的功率性能。
在本申请的另一些实施例中，正极活性材料层的厚度T1满足：0.0035cm≤T1≤0.0045cm。这样能够进一步缩短离子在正极活性材料层内的传输路径以使电池单体的功率性能进一步得到提高的同时，还能够使电池单体的循环性能得到提高。
在一些示例中，正极活性材料层的厚度T1可以但不限于为0.0035cm、0.0036cm、0.0037cm、0.0038cm、0.0039cm、0.0040cm、0.0041cm、0.0042cm、0.0043cm、0.0044cm、0.0045cm、0.0046cm、0.0047cm、0.0048cm、0.0049cm、0.0050cm、0.0051cm、0.0052cm、0.0053cm、0.0054cm、0.0055cm。
在本申请的一些实施例中，正极活性材料层的孔隙率P1满足：30％≤P1≤60％。
在上述这些实施例中，正极活性材料层的孔隙率P1设置在上述合适范围内，可有利于离子在正极活性材料内的传输，以进一步降低电池单体的电阻来提高电池单体的功率性能。
在本申请的另一些实施例中，正极活性材料层的孔隙率P1满足：40％≤P1≤60％。这样能够进一步增大离子在正极活性材料层内的传输速率，进一步降低电池单体的电阻来提高电池单体的功率性能。
在一些示例中，正极活性材料层的孔隙率P1可以但不限于为30％、31％、32％、33％、34％、35％、36％、37％、38％、39％、40％、41％、42％、43％、44％、45％、46％、47％、48％、49％、50％、51％、52％、53％、54％、55％、56％、57％、58％、59％、60％。
在本申请的一些实施例中，正极活性材料层包括正极活性材料，正极活性材料的BET比表面积S1满足：8m2/g≤S1≤12m2/g。
BET比表面积为本领域公知的含义，可以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，其中氮气吸附比表面积分析测试可以通过美国Micromeritics公司的Tri StarII型比表面与孔隙分析仪进行。
在上述这些实施例中，正极活性材料的BET比表面积S1设置在上述合适范围内，不仅可以增大离子在正极活性材料层中传输速率以使电池单体的功率性能得到进一步提高，而且还可以减少正极活性材料与电解液的接触面积，即便在高电压或强氧化性的作用下，电解液在正极活性材料表面进行的副反应会下降，进而减少产气以及降低产热量，使电池单体的安全性能及循环性能得到提高。
在本申请的一些实施例中，正极活性材料可包括以下材料或其组合：橄榄石结构的含锂磷酸盐、锂过渡金属氧化物及其各自的改性化合物。但本申请并不限定于这些材料，还可以使用其他可被用作电池正极活性材料的传统材料。这些正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。其中，锂过渡金属氧化物的示例可包括但不限于锂钴氧化物(如LiCoO2)、锂镍氧化物(如LiNiO2)、锂锰氧化物(如LiMnO2、LiMn2O4)、锂镍钴氧化物、锂锰钴氧化物、锂镍锰氧化物、锂镍钴锰氧化物(如LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2(简称为NCM333)、LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2(简称为NCM523)、LiNi0.5Co0.25Mn0.25O2(简称为NCM211)、LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2(简称为NCM622)、LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2(简称为NCM811)、锂镍钴铝氧化物(如LiNi0.85Co0.15Al0.05O2)及其改性化合物等或其组合。橄榄石结构的含锂磷酸盐的示例可包括但不限于磷酸铁锂(如LiFePO(也可以简称为LFP))、磷酸铁锂与碳的复合材料、磷酸锰锂(如LiMnPO4)、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或其组合。
此外，在本申请的一些实施例中，正极活性材料层中还可以包括导电剂和粘结剂。本申请实施例对正极活性材料层中的导电剂及粘结剂的种类不做具体限制，可以根据实际需求进行选择。示例性的，导电剂可以但不局限于为石墨、超导碳、乙炔黑、炭黑、科琴黑、碳点、碳纳米管、石墨烯及碳纳米纤维中一种或多种。粘结剂可以但不局限于为丁苯橡胶(SBR)、水性丙烯酸树脂、羧甲基纤维素(CMC)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、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、含氟丙烯酸树脂及聚乙烯醇(PVA)中的一种或多种。
在本申请的一些实施例中，正极集流体可以采用金属箔材或多孔金属板等材质。示例性的，正极集流体的材质可以但不限于为铜、镍、钛或银等金属或它们的合金的箔材或多孔板。进一步的，在本申请的一些具体实施例中，正极集流体采用铝箔。
本申请实施例的正极极片可以采用本领域常规的方法制备，例如，将正极活性物质、导电剂、粘结剂按一定的质量比在适量的NMP中充分搅拌混合，使其形成均匀的正极浆料；将正极浆料涂覆于正极集流体铝箔的表面上，经干燥、冷压、裁切后，得到正极极片。
在本申请的一些实施例中，负极活性材料层的厚度T2满足：0.003cm≤T2≤0.005cm。
在上述这些实施例中，负极活性材料层的厚度T2设置在上述合适范围内，可缩短离子在负极活性材料层内的传输路径，以进一步降低电池单体的电阻来提高电池单体的功率性能。
在本申请的另一些实施例中，负极活性材料层的厚度T2满足：0.0035cm≤T2≤0.005cm。
在上述这些实施例中，负极活性材料层的厚度T2设置在上述合适范围内，能够降低电池单体的电阻来提高电池单体的功率性能的同时，还能够使电池单体的循环性能得到提高。
在一些示例中，负极活性材料层的厚度T2可以但不限于为0.003cm、0.0031cm、0.0032cm、0.0033cm、0.0034cm、0.0035cm、0.0036cm、0.0037cm、0.0038cm、0.0039cm、0.0040cm、0.0041cm、0.0042cm、0.0043cm、0.0044cm、0.0045cm、0.0046cm、0.0047cm、0.0048cm、0.0049cm、0.0050cm。
在本申请的一些实施例中，负极活性材料层的孔隙率P2满足：30％≤P2≤60％。
在上述这些实施例中，负极活性材料层的孔隙率P2设置在上述合适范围内，可有利于离子在负极活性材料内的传输，以进一步降低电池单体的电阻来提高电池单体的功率性能。
在本申请的另一些实施例中，负极活性材料层的孔隙率P2满足：40％≤P2≤60％。
在上述这些实施例中，负极活性材料层的孔隙率P2设置在上述合适范围内，可进一步增大离子在负极活性材料层内的传输速率，使得电池单体的功率性能得到进一步提高。
在一些示例中，负极活性材料层的孔隙率P2可以但不限于为30％、31％、32％、33％、34％、35％、36％、37％、38％、39％、40％、41％、42％、43％、44％、45％、46％、47％、48％、49％、50％、51％、52％、53％、54％、55％、56％、57％、58％、59％、60％。
在本申请的一些实施例中，负极活性材料层包括负极活性材料，负极活性材料的BET比表面积S2满足：1.7m2/g≤S2≤2.2m2/g。
在上述这些实施例中，负极活性材料的BET比表面积S2设置在上述合适范围内，能够增大离子在负极活性材料层中传输速率，使电池单体的功率性能得到进一步提高。
在本申请的一些实施例中，负极活性材料可以包括天然石墨、人造石墨、中间相微碳球(简称为MCMB)、硬碳、软碳、硅、硅-碳复合物、Li-Sn合金、Li-Sn-O合金、Sn、SnO、SnO2、尖晶石结构的锂化TiO2-Li4Ti5O12、Li-Al合金或其组合。
此外，在本申请的一些实施例中，负极活性材料层还可以包括导电剂和粘结剂。本申请实施例对负极活性材料层中的导电剂和粘结剂的种类不做具体限制，可以根据实际需求进行选择。
示例性的，导电剂可以但不局限于为石墨、超导碳、乙炔黑、炭黑、科琴黑、碳点、碳纳米管、石墨烯及碳纳米纤维中的一种或多种；粘结剂可以但不局限于为丁苯橡胶(SBR)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、水性丙烯酸树脂及羧甲基纤维素(CMC)中的一种或多种。
在本申请的一些实施例中，负极集流体可以采用金属箔材或多孔金属板等材质。示例性的，负极集流体的材质可以但不限于为铜、镍、钛或铁等金属或它们的合金的箔材或多孔板。进一步的，在本申请的一些具体实施例中，负极集流体采用铜箔。
本申请实施例的负极极片可以采用本领域常规的方法制备，例如，将负极活性物质、导电剂、粘结剂以及增稠剂按一定的质量比分散在适量的去离子水中，并加入造孔剂充分搅拌，使其形成分散均匀的负极浆料；将负极浆料涂覆于负极集流体铜箔的表面上，经干燥、冷压、裁切后，得到负极极片。
在本申请的一些实施例中，隔离膜的厚度T3满足：0.0005cm≤T3≤0.0015cm。
在上述这些实施例中，隔离膜的厚度T3设置在上述范围内，能够缩短离子在隔离膜内的传输路径，以进一步降低电池单体的电阻来提供其功率性能。
在一些示例中，隔离膜的厚度T3可以但不限于为0.0005cm、0.0006cm、0.0007cm、0.0008cm、0.0009cm、0.0010cm、0.0011cm、0.0012cm、0.0013cm、0.0014cm、0.0015cm。
在本申请的一些实施例中，隔离膜的孔隙率P3满足：30％≤P3≤80％。
在上述这些实施例中，隔离膜的孔隙率P3设置在上述范围内，可有利于离子的传输，增大离子的传输速率，进而能够降低电池单体的离子，使电池单体的功率性能得到提高。
在一些示例中，隔离膜的孔隙率P3可以但不限于为30％、31％、32％、33％、34％、35％、36％、37％、38％、39％、40％、41％、42％、43％、44％、45％、46％、47％、48％、49％、50％、51％、52％、53％、54％、55％、56％、57％、58％、59％、60％、61％、62％、63％、64％、65％、66％、67％、68％、69％、70％、71％、72％、73％、74％、75％、76％、77％、78％、79％、80％。
在本申请的一些实施例中，隔离膜的透气度大于或等于150s/100cm3。
本申请中，对测量隔离膜透气度的方法没有特别的限定，透气度可用本领域中常用的方法测量。测量透气度的方法的非限制性实例如下：在温度15℃至28℃和湿度小于80％的环境下，将测试样品制成4cm×4cm大小，使用透气度测试仪(Air-permeability-tester)使用Gurleytest(100cc)方法测量，直接得到透气度值。
在上述这些实施例中，隔离膜的透气度设置在上述范围内，可有利于离子的传输，增大离子的传输速率，进而能够降低电池单体的电阻，使电池单体的功率性能得到提高。
在本申请的一些实施例中，隔离膜可以选自聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚偏氟乙烯(PVDF)、芳纶、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚丙烯腈(PAN)、聚酰亚胺(PI)，聚酰胺、聚酯和天然纤维或其组合。
在本申请的一些实施例中，电解液在25℃下的离子电导率G满足：13mS/cm≤G≤26mS/cm。
在上述这些实施例中，电解液在25℃下的离子电导率G设置在上述合适范围内，能够增强离子在电解液内的传导能力，进一步降低电池单体的电阻，从而进一步提高电池单体的功率性能。
在本申请的另一些实施例中，电解液在25℃下的离子电导率G满足：14mS/cm≤G≤25mS/cm。
在上述这些实施例中，能够进一步增强离子在电解液内的传导能力，使得电池单体的电阻进一步降低，从而进一步提高电池单体的功率性能。
在一些示例中，电解液在25℃下的离子电导率G可以但不限于为13mS/cm、14mS/cm、15mS/cm、16mS/cm、17mS/cm、18mS/cm、19mS/cm、20mS/cm、21mS/cm、22mS/cm、23mS/cm、24mS/cm、25mS/cm、26mS/cm。
在本申请的一些实施例中，电解液的保液系数N满足：3g/Ah≤N≤7g/Ah。
在本申请中，保液系数N是指电解液的保液量与电池单体首圈的放电容量的比值。
在上述这些实施例中，电解液的保液系数N设置在上述范围内，能够降低电池单体的电阻来提高电池单体的功率性能的同时，还能够提高电池单体的循环性能。
在一些示例中，电解液的保液系数N可以但不局限于为3g/Ah、4g/Ah、5g/Ah、6g/Ah、7g/Ah。
在本申请的一些实施例中，电解液包括电解质盐以及有机化合物，且所述有机化合物的粘度μ满足：0.1mPa·s-3.5mPa·s。
在上述这些实施例中，可以参考GB/T 10247-2008《粘度测量方法》测试有机化合物的粘度，其中，使用博勒飞(DV-2TLV)粘度计，并采用18号转子在70r/min左右测试。电解液中包括的电解质盐和粘度μ满足上述关系的有机化合物，使得电解液具有较高电导率，进而能够降低电池单体的电阻，从而进一步提高电池单体的功率性能。
在本申请的一些实施例中，基于电解液的质量，电解质盐的质量分数A满足：10％≤A≤20％，有机化合物的质量分数B满足：30％≤B≤70％。
在上述这些实施例中，电解质盐的质量分数A和有机化合物的质量分数B分别设置在上述合适范围内，可降低电解液的粘度，提高电解液的电导率，进而降低电池单体的电阻，从而使得电池单体的电阻得到进一步提高。
在本申请的一些实施例中，电解质盐包含锂盐。
在本申请的一些具体实施例中，锂盐选自六氟磷酸锂(LiPF6)、双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)、双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI)或其组合。
在本申请的一些实施例中，有机化合物包含砜类有机化合物、醚类有机化合物、酯类有机化合物和腈类有机化合物或其组合。
示例性的，砜类有机化合物选自二甲基亚砜(DMSO)。醚类有机化合物选自乙二醇二甲醚(DME)。酯类有机化合物选自甲酸甲酯MF)、甲酸乙酯、乙酸甲酯(MA)、乙酸乙酯(EA)、丙烯酸甲酯或其组合。腈类有机化合物选自乙腈(AN)。
在本申请的一些实施例中，电解液还包括高温添加剂，基于电解液的质量，高温添加剂的质量分数C满足：0.01％≤C≤1％。
在上述这些实施例中，高温添加剂及其含量能够有助于在极片的表面形成保护层，该保护层可在高温条件下温度存在，进而有利于保护极片，可以使电池单体具有较好的高温性能。
在本申请的一些实施例中，高温添加剂选自四氟硼酸锂(LiBF4)、二氟磷酸锂(LiPO2F2)、氟磺酸锂(LiFSO3)、氨基磺酸锂(LiH2NO3S)或其组合。上述高温添加剂能够有助于形成无机保护层，以提高保护层的机械强度，从而进一步提高电池的高温性能。
在本申请的一些实施例中，电解液还包括成膜添加剂，基于电解液的质量，成膜添加剂的质量分数D满足：1％≤D≤5％。
在上述这些实施例中，成膜添加剂及其含量能够有助于提高界面膜的稳定性，从而提高电池单体的循环性能。
在本申请的一些实施例中，成膜添加剂选自碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸亚乙酯、乙烯基碳酸亚乙酯或其组合。
图4是作为一个示例的电池单体，图5示出了图4中电池单体的分解结构示意图。
如图4和图5所示，电池单体20包括壳体21、电极组件22和盖体组件23。壳体21具有容纳电极组件22的腔室，盖体组件23用于封闭壳体21的开口。盖体组件23包括端盖，端盖与壳体21连接形成电池单体20的外壳，电极组件22设在壳体21内，且壳体21内填充电解质。
端盖是指盖合于壳体21的开口处以将电池单体20的内部环境隔绝于外部环境的部件。不限地，端盖的形状可以与壳体21的形状相适应以配合壳体21。可选地，端盖可以由具有一定硬度和强度的材质(如铝合金)制成，这样，端盖在受挤压碰撞时就不易发生形变，使电池单体20能够具备更高的结构强度，安全性能也可以有所提高。端盖上可以设置有如电极端子等的功能性部件。电极端子可以用于与电极组件22电连接，以用于输出或输入电池单体20的电能。在一些实施例中，端盖上还可以设置有用于在电池单体20的内部压力或温度达到阈值时泄放内部压力的泄压机构。端盖的材质也可以是多种的，比如，铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等，本申请实施例对此不作特殊限制。在一些实施例中，在端盖的内侧还可以设置有绝缘件，绝缘件可以用于隔离壳体21内的电连接部件与端盖，以降低短路的风险。示例性的，绝缘件可以是塑料、橡胶等。
壳体21是用于配合端盖以形成电池单体20的内部环境的组件，其中，形成的内部环境可以用于容纳电极组件22、电解质以及其他部件。壳体21和端盖可以是独立的部件，可以于壳体21上设置开口，通过在开口处使端盖盖合开口以形成电池单体20的内部环境。不限地，也可以使端盖和壳体21一体化，具体地，端盖和壳体21可以在其他部件入壳前先形成一个共同的连接面，当需要封装壳体21的内部时，再使端盖盖合壳体21。壳体21可以是多种形状和多种尺寸的，例如长方体形、圆柱体形、六棱柱形等。
电极组件22是电池单体20中发生电化学反应的部件。壳体21内可以包含一个或更多个电极组件22。电极组件22主要由正极极片和负极极片卷绕或层叠放置形成，并且通常在正极极片与负极极片之间设有隔离膜。正极极片和负极极片具有活性材料的部分构成电极组件22的主体部，正极极片和负极极片不具有活性材料的部分各自构成极耳。正极极耳和负极极耳可以共同位于主体部的一端或是分别位于主体部的两端。在电池的充放电过程中，正极活性材料和负极活性材料与电解质发生反应，极耳连接电极端子以形成电流回路。
本申请实施例提供的电池单体可以采用常规方法制备得到，例如可以采用如下制备方法：将正极活性材料、导电剂及粘结剂分散在溶剂(例如N-甲基吡咯烷酮，简称为NMP)中形成均匀的正极浆料，在正极集流体相对的两个表面涂覆正极浆料，经干燥、冷压、裁切后，得到正极极片；将负极活性材料、导电剂、粘结剂及增稠剂分散在溶剂(例如去离子水)中，再加入造孔剂，经搅拌得到分散均匀的负极浆料，在负极集流体相对的两个表面涂覆负极浆料，经干燥、冷压、裁切后，得到负极极片；将正极极片、隔离膜及负极极片按顺序层叠设置得到电极组件，或按顺序层叠设置并经卷绕后得到电极组件；将电极组件置于壳体中，注入电解液并封装，再向壳体内注入电解液并封装，经高温静置、化成、分容后，得到电池单体。
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。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
正极极片的制备
将橄榄石结构的磷酸铁锂(LFP)、聚偏氟乙烯(PVDF)、炭黑(SP)按97:2:1的质量比与溶剂混合，经搅拌得到分散均匀的正极浆料，将正极浆料均匀地涂在铝箔的两个表面，经过干燥、冷压、裁切，得到正极极片。
负极极片的制备
将人造石墨、炭黑(SP)、丁苯橡胶(SBR)、羟甲基纤维素钠(CMC)按97:0.5:1.5:1与溶剂混合，加入造孔剂，经搅拌得到分散均匀的负极浆料，将负极浆料均匀地涂在铜箔的两个表面，经过干燥、冷压、裁切，得到负极极片。
电解液的制备
在氩气气氛手套箱中(H2O<0.1ppm，O2<0.1ppm)，按照质量分数计，将30％碳酸乙烯酯(EC)、15％碳酸二甲酯(DMC)、乙二醇二40％甲醚(DME)和15％六氟磷酸锂(LiPF6)混合，得到电解液。
隔离膜
以聚乙烯膜作为隔离膜。
电池单体的制备：
将正极极片、负极极片和隔离膜通过卷绕工艺或叠片工艺制成电极组件，放入铝壳、铝塑膜等构成的壳体中，再向壳体内注入电解液并封装，经高温静置、化成、分容后，得到电池单体。
实施例2-28以及对比例1
实施例2-28及对比例1制备方法与实施例1相似，不同之处请参见表1和表2
测试部分
(1)T1、T2和T3的测试
将电池单体于0.1C的倍率放电至2.5V后，拆解得到正极极片、负极极片和隔膜。在常温下将正极极片、负极极片和隔膜在干燥环境下(湿度≤2％)静置24h待电解液挥发，取中间折断的正极极片，用螺旋测微仪测量正极极片中间位置的厚度，并挪动地方测下一个点，采集50个点的厚度数据，得平均值T1’，同时测量集流体厚度T0。若正极极片为单面涂布，则T1＝T1’-T0；若正极为双面涂布，则T1＝(T1’-T0)/2。T2测试方法与T1的测试方法相同。
取中间折断的隔膜，用螺旋测微仪测量隔膜中间位置的厚度，并挪动地方测下一个点，采集50个点的厚度数据，得平均值T3。
(2)P1、P2和P3的测试
根据GB/T 24586-2009的方法测试。
(3)G的测试
在25℃下，使用雷磁电导率设备仪测试电解液的离子电导率。
(4)BET比表面积的测试
请参考GB/T 19587-2004《气体吸附BET法测定固态物质比表面积》，经测试，各实施例和对比例中的正极极片的BET：10m2/g，负极极片的BET：1.9m2/g。
(5)透气度的测试
在温度15℃至28℃和湿度小于80％的环境下，将测试样品制成4cm×4cm大小，使用透气度测试仪(Air-permeability-tester)使用Gurleytest(100cc)方法测量，直接得到透气度值。经测试，各实施例和对比例中透气度150s/100cm3。
(6)10C放电容量保持率的测试
在室温25℃±2℃下，将电池单体以0.3C恒流充电到3.65V，恒压充电至电流为0.05C，静置10min；从0.3C恒流放电到2.5V，记录放电容量为D1。随后将电池单体以0.3C恒流充电到3.65V，恒压充电至电流为0.05C，静置10min；10C恒流放电到2.5V，记录放电容量为D2。10C放电容量保持率＝D2/D1。
(7)容量保持率的测试
在室温25℃±2℃下，将电池单体以5C恒流充电到3.65V，恒压充电至电流为0.05C，静置10min；以3C恒流放电到2.5V，记录放电容量为Q1，静置10min。重复上述步骤500次，记录最后一次的放电容量Q2，电池单体容量保持率＝Q2/Q1。
(8)保液系数N的测试
对待拆解的电池单体进行称重，得到M1。将电池单体拆解，倒出游离电解液，壳体中加入碳酸二甲酯(DMC)萃取3次，倒出DMC残留液，将电极组件和壳体等部件放入烘箱，充分去除DMC，称重得到M2。保液量等于M1-M2，则电解液的保液系数N等于(M1-M2)/Q1。
表1和表2分别列出了实施例1-28以及对比例1的电池单体的部分参数，其中，表1中的Z表示为表3列出了实施例1-28以及对比例1中电池单体的测试结果。
表1
序号 T1(cm) P1 T2(cm) P2 T3(cm) P3 G(mS/cm) Z(MΩ)
实施例1 0.0045 40％ 0.0035 40％ 0.0012 40％ 16.0 143.8
实施例2 0.0045 40％ 0.0035 40％ 0.0012 40％ 16.9 136.3
实施例3 0.0045 40％ 0.0035 40％ 0.0012 40％ 16.9 136.3
实施例4 0.0045 40％ 0.0035 40％ 0.0012 40％ 16.9 136.3
实施例5 0.0045 40％ 0.0035 40％ 0.0012 40％ 16.9 136.4
实施例6 0.0045 40％ 0.0035 40％ 0.0012 40％ 16.9 136.4
实施例7 0.0045 40％ 0.0035 40％ 0.0012 40％ 16.9 136.4
实施例8 0.0045 40％ 0.0035 40％ 0.0012 40％ 17.1 134.2
实施例9 0.0045 40％ 0.0035 40％ 0.0012 40％ 16.9 136.2
实施例10 0.0045 40％ 0.0035 40％ 0.0012 40％ 25.1 91.5
实施例11 0.0045 40％ 0.0035 40％ 0.0012 40％ 16.6 138.2
实施例12 0.0045 40％ 0.0035 40％ 0.0012 40％ 17.1 134.4
实施例13 0.0045 40％ 0.0035 40％ 0.0012 40％ 14.3 160.8
实施例14 0.0045 40％ 0.0035 40％ 0.0012 40％ 17.6 130.7
实施例15 0.0035 40％ 0.0035 40％ 0.0012 40％ 16.9 121.6
实施例16 0.0055 40％ 0.0035 40％ 0.0012 40％ 16.9 151.2
实施例17 0.0045 30％ 0.0035 40％ 0.0012 40％ 16.9 158.7
实施例18 0.0045 60％ 0.0035 40％ 0.0012 40％ 16.9 114.2
实施例19 0.0045 40％ 0.0030 40％ 0.0012 40％ 16.9 129.0
实施例20 0.0045 40％ 0.0050 40％ 0.0012 40％ 16.9 158.7
实施例21 0.0045 40％ 0.0050 30％ 0.0012 40％ 16.9 183.4
实施例22 0.0045 40％ 0.0050 60％ 0.0012 40％ 16.9 133.9
实施例23 0.0045 40％ 0.0050 40％ 0.0005 40％ 16.9 148.3
实施例24 0.0045 40％ 0.0035 40％ 0.0015 40％ 16.9 140.9
实施例25 0.0045 40％ 0.0035 40％ 0.0012 30％ 16.9 142.3
实施例26 0.0045 40％ 0.0035 40％ 0.0012 80％ 16.9 127.5
实施例27 0.0045 60％ 0.0035 60％ 0.0012 70％ 17.1 88.1
实施例28 0.0055 30％ 0.0050 30％ 0.0015 30％ 13.5 297.2
对比例1 0.0045 40％ 0.0035 40％ 0.0012 40％ 10.8 213.0
表2
表3
由表1可知，在本申请实施例提供的电池单体中，正极活性材料层的厚度T1和孔隙率P1、负极活性材料层的厚度T2和孔隙率P2、隔离膜的厚度T3和孔隙率P3以及电解液的离子电导率G之间满足上述关系，可使电池单体在高倍率下具有较低的电阻，进而能够提高电池单体的功率性能，从而实现电池单体兼顾倍率性能和功率性能。
虽然已经参考优选实施例对本申请进行了描述，但在不脱离本申请的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有实施例。

Claims (22)

1.一种电池单体，包括：
正极极片，所述正极极片包括正极集流体和设置在所述正极集流体至少一侧的正极活性材料层；
负极极片，所述负极极片包括负极集流体和设置在所述负极集流体至少一侧的负极活性材料层；
隔离膜，设于所述正极极片和所述负极极片之间；
电解液；
所述正极活性材料层、所述负极活性材料层、所述隔离膜和所述电解液之间满足如下关系：
其中，T1为所述正极活性材料层的厚度，单位为cm；P1为所述正极活性材料层的孔隙率；
T2为所述负极活性材料层的厚度，单位为cm；P2为所述负极活性材料层的孔隙率；
T3为所述隔离膜的厚度，单位为cm；P3为所述隔离膜的孔隙率；
G为所述电解液在25℃下的离子电导率，单位为mS/cm。
2.根据权利要求1所述的电池单体，其中，所述正极活性材料层的厚度T1满足：0.0035cm≤T1≤0.0055cm；可选的0.0035cm≤T1≤0.0045cm。
3.根据权利要求1或2所述的电池单体，其中，所述正极活性材料层的孔隙率P1满足：30％≤P1≤60％；可选的，40％≤P1≤60％。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电池单体，其中，所述正极活性材料层包括正极活性材料，所述正极活性材料的BET比表面积S1满足：8m2/g≤S1≤12m2/g。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的电池单体，其中，所述负极活性材料层的厚度T2满足：0.003cm≤T2≤0.005cm；可选的，0.0035cm≤T2≤0.005cm。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的电池单体，其中，所述负极活性材料层的孔隙率P2满足：30％≤P2≤60％；可选的，40％≤P2≤60％。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的电池单体，其中，所述负极活性材料层包括负极活性材料，所述负极活性材料的BET比表面积S2满足：1.7m2/g≤S2≤2.2m2/g。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的电池单体，其中，所述隔离膜的厚度T3满足：0.0005cm≤T3≤0.0015cm。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的电池单体，其中，所述隔离膜的孔隙率P3满足：30％≤P3≤80％。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的电池单体，其中，所述隔离膜的透气度大于或等于150s/100cm3。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的电池单体，其中，所述电解液在25℃下的离子电导率G满足：13mS/cm≤G≤26mS/cm；可选的，14mS/cm≤G≤25mS/cm。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的电池单体，其中，所述电解液的保液系数N满足：3g/Ah≤N≤7g/Ah。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的电池单体，其中，所述电解液包括电解质盐以及有机化合物，且所述有机化合物的粘度μ满足：0.1mPa·s-3.5mPa·s。
14.根据权利要求13所述的电池单体，其中，基于所述电解液的质量，所述电解质盐的质量分数A满足：10％≤A≤20％，所述有机化合物的质量分数B满足：30％≤B≤70％。
15.根据权利要求13或14所述的电池单体，其中，所述电解质盐包含锂盐；
可选的，所述锂盐选自六氟磷酸锂、双氟磺酰亚胺锂和双三氟甲烷磺酰亚胺锂或其组合。
16.根据权利要求13-15中任一项所述的电池单体，其中，所述有机化合物包含砜类有机化合物、醚类有机化合物、酯类有机化合物和腈类有机化合物；
可选的，所述砜类有机化合物选自二甲基亚砜；
可选的，所述醚类有机化合物选自乙二醇二甲醚；
可选的，所述酯类有机化合物选自甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙烯酸甲酯或其组合；
可选的，所述腈类有机化合物选自乙腈。
17.根据权利要求11至16中任一项所述的电池单体，其中，所述电解液还包括高温添加剂，基于所述电解液的质量，所述高温添加剂的质量分数C满足：0.01％≤C≤1％。
18.根据权利要求17所述的电池单体，其中，所述高温添加剂选自四氟硼酸锂、二氟磷酸锂、氟磺酸锂、氨基磺酸锂或其组合。
19.根据权利要求11至18中任一项所述的电池单体，其中，所述电解液还包括成膜添加剂，基于所述电解液的质量，所述成膜添加剂的质量分数D满足：1％≤D≤5％。
20.根据权利要求19所述的电池单体，其中，所述成膜添加剂选自碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸亚乙酯、乙烯基碳酸亚乙酯或其组合。
21.一种电池，包括权利要求1至20中任一项所述的电池单体。
22.一种用电装置，包括权利要求1至20中任一项所述的电池单体或权利要求21中所述的电池。
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