CN117954690A - 电池、用电系统及储能系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电池、用电系统及储能系统。本申请的电池包括：电解液，所述电解液包括双环硫酸酯添加剂及硅氧烷类添加剂；正极极片，所述正极极片至少部分浸润于所述电解液中，所述正极极片包括正极集流体及正极活性层，所述正极活性层设置于所述正极集流体的表面，所述正极活性层包括碳材料；隔膜，所述隔膜位于所述正极极片的一侧，且至少部分浸润于所述电解液中；以及负极极片，所述负极极片设置于所述隔膜背离所述正极极片的一侧且至少部分浸润所述电解液中。本申请的电池具有较高的循环性能及安全性能。

Description

电池、用电系统及储能系统

技术领域

本申请涉及储能领域，具体涉及一种电池、用电系统及储能系统。

背景技术

随着锂离子电池技术的不断发展，锂离子电池与铅酸、镉镍等其他类型的电池相比具有比容量大、无记忆效应、工作电压高、充电速度快、工作温度范围宽、循环寿命长、体积小、重量轻等优点。目前，锂离子电池已广泛应用于移动电话、笔记本电脑、电动汽车、储能电柜等领域，并且其应用范围越来越广泛。

随着储能行业的发展，对于锂离子循环性能及安全性能提出了更高的要求，然现有的锂离子电池难以兼具循环性能及安全性能。

发明内容

本申请实施例提供一种电池，其具有较高的循环性能及安全性能。

第一方面，本申请提供一种电池，其包括：

电解液，所述电解液包括双环硫酸酯添加剂及硅氧烷类添加剂；

正极极片，所述正极极片至少部分浸润于所述电解液中，所述正极极片包括正极集流体及正极活性层，所述正极活性层设置于所述正极集流体的表面，所述正极活性层包括碳材料；

隔膜，所述隔膜位于所述正极极片的一侧，且至少部分浸润于所述电解液中；以及

负极极片，所述负极极片设置于所述隔膜背离所述正极极片的一侧且至少部分浸润所述电解液中。

进一步地，所述电解液中所述双环硫酸酯添加剂的质量分数为A1，所述硅氧烷类添加剂的质量分数为A2，所述正极活性层中的碳材料的质量分数为B，其中，所述电池满足关系式：0.15≤（A1+A2）/B≤1.47。

进一步地，所述电解液中所述双环硫酸酯添加剂的质量分数A1与所述硅氧烷类添加剂的质量分数A2之和的范围为：A1+A2≤2wt%。

进一步地，所述电解液中所述双环硫酸酯添加剂的质量分数A1的范围为0.1wt%≤A1≤1wt%。

进一步地，所述电解液中所述硅氧烷类添加剂的质量分数A2的范围为0.1wt%≤A2≤1wt%。

进一步地，所述正极活性层中的碳材料的质量分数B的范围为0.98wt%≤B≤1.56wt%。

进一步地，所述双环硫酸酯添加剂的化学式为：

，其中，R1为氢、甲基、乙基、二氟甲基、三氟甲基中的至少一种；R2为氢、甲基、乙基、二氟甲基、三氟甲基中的至少一种；R3为氢、甲基、乙基、二氟甲基、三氟甲基中的至少一种；R4为氢、甲基、乙基、二氟甲基、三氟甲基中的至少一种。

进一步地，所述硅氧烷类添加剂包括硅氧烷磷酸酯或硅氧烷亚磷酸酯中的至少一种。

进一步地，所述硅氧烷磷酸酯的化学式为：

；所述硅氧烷亚磷酸酯的化学式为：

。

第二方面，本申请还提供一种用电系统，其包括：

用电设备，以及

储能装置，所述储能装置为所述用电设备进行供电，所述储能装置包括至少一个本申请实施例所述的电池。

第三方面，本申请还提供一种储能系统，其包括：

电能转换装置，所述电能转换装置用于将其它形式的能转换为电能；

储能装置，所述储能装置电连接所述电能转换装置，用于存储所述电能转换装置的所述电能，所述储能装置包括至少一个本申请实施例所述的电池；以及

用电负载，所述用电负载分别电连接所述电能转换装置及所述储能装置，用于利用电能转换装置或所述储能装置的所述电能进行工作。

本申请实施例的电池包括电解液、正极极片、隔膜及负极极片。所述电解液包括双环硫酸酯添加剂及硅氧烷类添加剂；所述正极极片包括正极集流体及正极活性层，所述正极活性层包括正极活性材料及碳材料。所述双环硫酸酯添加剂在电池充放电过程中发生开环，可以在正极极片及负极极片的表面成膜（例如固体电解质界面膜，Solid ElectrolyteInterface，简称SEI膜、界面膜等），优化电池的动力学，改善正极活性层中低碳材料含量下的动力学，弥补正极活性层中低碳材料含量的动力学损失，实现安全性能的叠加。但是，双环硫酸酯添加剂的加入在充放电过程中容易产酸，因此，通过添加硅氧烷类添加剂可以消除或抑制双环硫酸酯添加剂及锂盐在高温高压下反应过程中分解产酸的活性氢，从而降低产酸量；此外，硅氧烷类添加剂可以电池循环和过充阶段在正极极片的表面成膜，从而使得正极极片的界面更稳定，有利于提高正极极片的高温性能；由此可以实现正极活性层低碳含量下电池的安全性能及动力学性能兼顾的效果。本申请通过双环硫酸酯添加剂及硅氧烷类添加剂的复配，可以弥补正极活性层中低碳材料含量的动力学损失，从而使得电池的正极活性层中碳材料的含量可以设计的更低，使得电池在保持更高的动力学性能的同时，更好的避免热失控，从而具有更高的安全性能。

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，下面描述中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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的储能系统的应用场景图。

图2是本申请一实施例的储能系统的结构示意图。

图3是本申请一实施例的储能系统的电路框图。

图4是本申请一实施例的用电系统的局部透视结构示意图。

图5是本申请一实施例的储能装置的结构示意图。

图6是本申请一实施例的电池的结构示意图。

图7是本申请一实施例的电池沿图6中A-A方向的剖视结构示意图。

图8是本申请一实施例的正极极片沿图6中A-A方向的剖视结构示意图。

图9是本申请一实施例的负极极片沿图6中A-A方向的剖视结构示意图。

附图标记说明：

100-储能系统，110-电能转换装置，130-用电负载，200-储能装置，210-箱体，300-用电系统，310-用电设备，400-电池，410-正极极片，411-正极集流体，412-正极活性层，420-隔膜，430-负极极片，431-负极集流体，432-负极活性层，440-壳体。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

需要说明的是，为便于说明，在本申请的实施例中，相同的附图标记表示相同的部件，并且为了简洁，在不同实施例中，省略对相同部件的详细说明。

目前绿色电能的产生普遍依赖于光伏、风电、水势等，而风能和太阳能等普遍存在间歇性强、波动性大的问题，会造成电网不稳定，用电高峰电不够，用电低谷电太多，不稳定的电压还会对电力造成损害，因此可能因为用电需求不足或电网接纳能力不足，引发“弃风弃光”问题，要解决这些问题须依赖储能。即将电能通过物理或者化学的手段转化为其他形式的能量存储起来，在需要的时候将能量转化为电能释放出来，简单来说，储能就类似一个大型“充电宝”，在光伏、风能充足时，将电能储存起来，在需要时释放储能的电力。

以电化学储能为例，本申请提供一种储能装置，储能装置内设有化学电池，主要是利用电池内的化学元素做储能介质，充放电过程伴随储能介质的化学反应或者变化，简单说就是把风能和太阳能产生的电能存在化学电池中，在外部电能的使用达到高峰时再将存储的电量释放出来使用，或者转移给电量紧缺的地方再使用。

目前的储能（即能量存储）应用场景较为广泛，包括发电侧储能、电网侧储能、可再生能源并网储能以及用户侧储能等方面，对应的储能装置的种类包括有：

（1）应用在电网侧储能场景的大型储能集装箱，其可作为电网中优质的有功无功调节电源，实现电能在时间和空间上的负荷匹配，增强可再生能源消纳能力，并在电网系统备用、缓解高峰负荷供电压力和调峰调频方面意义重大。

（2）应用在用户侧的工商业储能场景（银行、商场等）的中小型储能电柜以及应用在用户侧的家庭储能场景的户用小型储能箱，主要运行模式为“削峰填谷”。由于根据用电量需求在峰谷位置的电费存在较大的价格差异，用户有储能设备后，为了减少成本，通常在电价低谷期，对储能柜/箱进行充电处理；电价高峰期，再将储能设备中的电放出来进行使用，以达到节省电费的目的。另外，在边远地区，以及地震、飓风等自然灾害高发的地区，家用储能装置的存在，相当于用户为自己和电网提供了备用电源，免除由于灾害或其他原因导致的频繁断电带来的不便。

图1是本申请实施例提供的储能系统100的应用场景图。本申请图1实施例以用户侧储能中的户用储能场景为例进行说明，本申请储能装置200并不限定于户用储能场景。图2为本申请一实施例的储能系统100的结构示意图。图3为本申请一实施例的储能系统100的电路框图。

请参见图1至图3，本申请提供一种储能系统100，所述储能系统100为户用储能系统100，该储能系统100包括电能转换装置110、储能装置200以及用电负载130。所述电能转换装置110用于将其它形式的能转换为电能；所述储能装置200电连接所述电能转换装置110，用于存储所述电能转换装置110的所述电能；所述用电负载130分别电连接所述电能转换装置110及所述储能装置200，用于利用电能转换装置110或所述储能装置200的所述电能进行工作。可以理解地，所述电能转换装置110转换的电能一部分储存在所述储能装置200中，一部分用于为所述用电负载130供电，所述储能装置200用于储存电能并在电价高峰时供给用电负载130。所述储能系统100既能将其它形成的能转换为电能，又能将电能储存在储能装置200中，以供给用电负载130足够的电能。

可选地，所述电能转换装置110可将太阳能、光能、风能、热能、潮汐能、生物质能及机械能等中的至少一种转换为电能，为所述用电负载130及所述储能装置200提供稳定的电源。

可选地，所述电能转换装置110可以为但不限于为光伏板，所述光伏板可以在电价低谷时期将太阳能转换为电能，并储存在所述储能装置200。在其他实施例中，还可以为风能发电装置、热能发电装置、潮汐能发电装置、生物质能发电装置及机械能发电装置等中的至少一种。

可选地，所述储能装置200为一小型储能箱，可通过壁挂方式安装于室外墙壁。在其他实施例中，储能装置200还可以为大型的储能集装箱、应用于电子设备的电池等。

可选地，所述用电负载130可以为路灯或家用电器、机动车辆等，储能装置200用于储存该电能并在电价高峰时供给路灯和家用电器进行使用，或者在电网断电/停电时进行供电。

可以理解的，储能装置200可包括但不限于包括单体电池、电池模组、电池包、电池系统等中的至少一种。单体电池可以为但不限于为圆柱电池、方形电池等中的至少一种。

可以理解地，本实施方式中附图示意仅仅为储能系统100的一种形态，不应当理解为对本申请提供的储能系统100的限定，也不应当理解为对本申请各个实施方式提供的储能装置200的限定。

请参见图4，图4是本申请一实施例的用电系统300的局部透视结构示意图。本申请实施例还提供一种用电系统300，其包括：用电设备310以及储能装置200，所述储能装置200为所述用电设备310进行供电。

本申请实施例的用电设备310可以为但不限于为手机、平板电脑、笔记本电脑、台式电脑、智能手环、智能手表、电子阅读器、游戏机等便携式电子设备。用电设备310还可以为汽车、卡车、轿车、货车、货车、动车、高铁、电动自动车等交通工具。此外，用电设备310还可以为各种家用电器例如冰箱、电灯、空调等。可以理解地，本申请附图示意的用电设备310仅仅是用电设备310的其中一种形态，不应当理解为对本申请提供的用电设备310的限定。

请参见图5，本申请实施例还提供一种储能装置200，该储能装置200包括箱体210及多个电池400，所述多个电池400堆叠设置且收容于所述箱体210内。

可选地，电池400可以为但不限于为锂离子二次电池、锂离子一次电池、锂硫电池、钠锂离子电池、钠离子电池或镁离子电池、储能电池等。

术语“多个”指大于或等于两个。

可以理解地，储能装置200的多个电池400可以相互并联；或者相互串联；或者部分并联，部分串联（换言之，混联），对于同一个储能装置200的多个电池400的连接方式，本申请不作具体限定。

可以理解地，箱体210具有容置腔（图未示），多个电池400收容于容置腔内。在一些实施例中，每个容置腔收容一个电池400。在另一些实施例中，每个容置腔收容多个电池400。

随着锂离子电池技术的不断发展，锂离子电池与铅酸、镉镍等其他类型的电池相比具有比容量大、无记忆效应、工作电压高、充电速度快、工作温度范围宽、循环寿命长、体积小、重量轻等优点。目前，锂离子电池已广泛应用于移动电话、笔记本电脑、电动汽车、储能电柜等领域，并且其应用范围越来越广泛。随着储能行业的发展，对于锂离子循环性能及安全性能提出了更高的要求，然现有的锂离子电池难以兼具循环性能及安全性能。

锂离子电池容易过热，并且在高电压下可能会损坏失效，甚至导致热失控和燃烧，而锂离子电池的组成材料性质是决定电芯安全重要因素之一。电池中阴极（即正极极片）中碳含量（即碳材料含量）对电池性能就有重要的影响，碳含量提升，可提升电池导电性能，改善动力学，但因非活性材料（如碳材料）占比提升，又会降低电池能量密度及影响高压安全性能；碳含量降低，正极极片的导电子能力不足，倍率性能及循环性能又会有所恶化。

请参见图6至图8，本申请实施例还提供一种电池400，其包括电解液、正极极片410、隔膜420及负极极片430。所述电解液包括双环硫酸酯添加剂及硅氧烷类添加剂；所述正极极片410至少部分浸润于所述电解液中，所述正极极片410包括正极集流体411及正极活性层412，所述正极活性层412设置于所述正极集流体411的表面，所述正极活性层412包括正极活性材料及碳材料；所述隔膜420位于所述正极极片410的一侧，且至少部分浸润于所述电解液中；所述负极极片430设置于所述隔膜420背离所述正极极片410的一侧且至少部分浸润所述电解液中。

可以理解地，所述正极极片410、隔膜420及负极极片430依次层叠设置组成电极组件。所述电极组件可以为但不限于为卷绕式结构、叠片式结构等，本申请对此不作具体限定。

需要说明的是，正极极片410与负极极片430可以统称为电极极片，换而言之，电极极片包括正极极片410及负极极片430。

可以理解地，所述正极活性层412可以覆盖所述正极集流体411的一个表面或也可以覆盖所述正极集流体411的相对两个表面。

本申请实施例的电池400包括电解液、正极极片410、隔膜420及负极极片430。所述电解液包括双环硫酸酯添加剂及硅氧烷类添加剂；所述正极极片410包括正极集流体411及正极活性层412，所述正极活性层412包括正极活性材料及碳材料。所述双环硫酸酯添加剂在电池400充放电过程中发生开环，可以在正极极片410及负极极片430的表面成膜（例如固体电解质界面膜，Solid Electrolyte Interface，简称SEI膜、界面膜等），优化电池400的动力学，改善正极活性层412中低碳材料含量下的动力学，弥补正极活性层412中低碳材料含量的动力学损失，实现安全性能的叠加。但是，双环硫酸酯添加剂的加入在充放电过程中容易产酸，因此，通过添加硅氧烷类添加剂可以消除或抑制双环硫酸酯添加剂及锂盐在高温高压下反应过程中分解产酸的活性氢，从而降低产酸量；此外，硅氧烷类添加剂可以电池400循环和过充阶段在正极极片410的表面成膜，从而使得正极极片410的界面更稳定，有利于提高正极极片410的高温性能；由此可以实现正极活性层412低碳含量下电池400的安全性能及动力学性能兼顾的效果。本申请通过双环硫酸酯添加剂及硅氧烷类添加剂的复配，可以弥补正极活性层412中低碳材料含量的动力学损失，从而使得电池400的正极活性层412中碳材料的含量可以设计的更低，使得电池400在保持更高的动力学性能的同时，更好的避免热失控，从而具有更高的安全性能。

在一些实施例中，所述电解液还包括电解质盐，所述电解质盐包括六氟磷酸锂（LIPF₆）、双氟磺酰亚胺锂、双（三氟甲烷磺酰）亚胺锂、二氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、二氟草酸磷酸锂中的一种或多种。

在一些实施例中，所述电解液中，电解质盐的总摩尔浓度M的范围为0.7mol/L≤M≤1.4mol/L。所述电解液中，电解质盐的总摩尔浓度M可以为但不限于为0.7mol/L、0.8mol/L、0.9mol/L、1.0mol/L、1.1mol/L、1.2mol/L、1.3mol/L、1.4mol/L等。电解质盐的总摩尔浓度M太小，则电解液中游离的离子浓度过少，降低了电解液的电导率，从而降低了电池400的动力学性能；电解质盐的总摩尔浓度M太大，则容易存在一部分电解质盐未解离，且会使得电解液的粘度增加，反而降低了电解液的电导率，也会降低电池400的动力学性能。当所述电解液中，电解质盐的总摩尔浓度M的范围为0.7mol/L≤M≤1.4mol/L时，可以使得电解液具有较高的电导率，从而使得电池400具有较好的动力学性能。

进一步地，所述电解液中，电解质盐的总摩尔浓度M的范围为0.8mol/L≤M≤1.3mol/L。当所述电解液中电解质盐的总摩尔浓度M处于这个范围时，可以使得电解液具有更好的电导率，从而使得电池400具有更好的动力学性能。

在一些实施例中，所述电解液还包括成膜添加剂，所述成膜添加剂可用于促进所述正极极片410及负极极片430中的至少一个的界面膜的形成且维持所述界面膜的稳定性，从而提高电池400的循环寿命。

可选地，所述成膜添加剂包括碳酸亚乙烯酯（VC）、氟代碳酸乙烯酯（FEC）、硫酸乙烯酯（DTD）、乙烯基碳酸乙烯酯（VEC）、1,3-丙磺酸内酯（PS）等中的至少一种。

可选地，所述电解液中所述成膜添加剂的质量分数的范围为1wt%至4wt%。具体地，所述成膜添加剂的质量分数可以为但不限于为1wt%、1.2wt%、1.4wt%、1.5wt%、1.6wt%、1.7wt%、1.8wt%、1.9wt%、2wt%、2.1wt%、2.2wt%、2.3wt%、2.4wt%、2.5wt%、2.6wt%、2.7wt%、2.8wt%、2.9wt%、3wt%、3.1wt%、3.4wt%、3.3wt%、3.4wt%、3.5wt%、3.6wt%、3.7wt%、3.8wt%、3.9wt%、4wt%等。

可选地，电解液还包括有机溶剂，所述有机溶剂包括环状碳酸酯、链状碳酸酯中的至少一种。环状碳酸酯介电常数高、离子电导率高，能够在负极极片430的表面形成稳定的SEI膜，但其粘度较大。链状碳酸酯粘度比环状碳酸酯低，电化学稳定性更好，能够提高电解液低温性能。因此，采用环状碳酸酯与链状碳酸酯混合溶剂时，既可以使得电解液具有较为适合的粘度及低温稳定性，又可以使得使用该电解液的电池400可以进行更好的成膜。

可选地，所述环状碳酸酯可以包括但不限于包括碳酸乙烯酯（简称EC）、碳酸丙烯酯（简称PC）等中的至少一种。碳酸乙烯酯的介电常数远大于碳酸丙烯酯的介电常数，碳酸乙烯酯可以更好的促进SEI膜的形成。

可选地，所述链状碳酸酯可以包括但不限于包括碳酸二甲酯（简称DMC）、碳酸二乙酯（简称DEC）、碳酸甲乙酯（简称EMC）等中的至少一种。碳酸二甲酯（简称DMC）与碳酸二乙酯（简称DEC）可以更好的提高电解液的电导率和可溶性。

可选地，在所述电解液中，所述有机溶剂的质量分数为60wt％至85wt％。具体地，可以为但不限于为60wt％、65wt％、70wt％、75wt％、80wt％、85wt％等。

可选地，所述有机溶剂还包括乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、γ-丁内酯、2，2-二氟乙基乙酸酯中的至少一种。

在一些实施例中，所述电解液中所述双环硫酸酯添加剂的质量分数为A1，所述硅氧烷类添加剂的质量分数为A2，所述正极活性层412中的碳材料的质量分数为B，其中，所述电池400满足关系式：0.15≤（A1+A2）/B≤1.47。

具体地，（A1+A2）/B可以为但不限于为0.15、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.47等。

在本实施例中，（A1+A2）/B太小，则可能A1+A2太小或B太大；当A1+A2太小时，则可能A1太小，这样对于电池400的动力学的提升有限，还可能是A2太小，则难以消除或减小双环硫酸酯添加剂带来的产酸，且对于正极极片410较高碳材料含量时安全性能的提升有限；当B太大时，则高电压下，电解液中的环状碳酸脂溶剂与涂附在正极活性材料（例如磷酸铁锂）表面的碳包覆层发生反应释放热量，增大了电池400的产热风险，降低了电池400的安全性能。

在本实施例中，（A1+A2）/B太大，则可能A1+A2太大或B太小；当A1+A2太大时，则可能A1太大，则双环硫酸酯添加剂在高温下容易分解产酸，又会影响电池400的界面膜的稳定性，还可能是A2太大，则硅氧烷类添加剂本身阻抗较大，会对动力学有一定恶化。当B太小时，则可能正极活性层412表面的碳包覆层未完全覆盖正极活性材料，从而使得正极活性材料的未包覆区直接与电解液接触，增加了正极活性层412副反应的概率；此外，还可能为导电炭含量过少，从而使得导电网络覆盖不足，正极活性层412的区域极化大增加，电解液的消耗增加。

由此，在本实施例中，通过对电解液中双环硫酸酯添加剂及硅氧烷类添加剂的质量分数，以及正极活性层412中碳材料的质量分数的复配及调节，从而使得0.15≤（A1+A2）/B≤1.47，以使电池400具有较高的动力学性能及循环性能的同时，又具有较高的安全性能。

在一些实施例中，所述电解液中所述双环硫酸酯添加剂的质量分数A1与所述硅氧烷类添加剂的质量分数A2之和的范围为：A1+A2≤2wt%。

具体地，所述电解液中所述双环硫酸酯添加剂的质量分数A1与所述硅氧烷类添加剂的质量分数A2之和A1+A2可以为但不限于为0.1wt%、0.2wt%、0.3wt%、0.4wt%、0.5wt%、0.6wt%、0.7wt%、0.8wt%、0.9wt%、1.0wt%、1.1wt%、1.2wt%、1.3wt%、1.4wt%、1.5wt%、1.6wt%、1.7wt%、1.8wt%、1.9wt%、2.0wt%等。

在本实施例中，在本实施例中，所述电解液中所述双环硫酸酯添加剂的质量分数A1与所述硅氧烷类添加剂的质量分数A2之和太大，则所述电解液中所述双环硫酸酯添加剂的质量分数A1与所述硅氧烷类添加剂的质量分数A2中至少一个过大，所述电解液中所述双环硫酸酯添加剂的质量分数A1太高，则双环硫酸酯添加剂在高温下容易分解产酸，又会影响电池400的界面膜的稳定性，所述电解液中所述硅氧烷类添加剂的质量分数A2太高时，则硅氧烷类添加剂本身阻抗较大，会对动力学有一定恶化。在本实施例中，通过控制A1+A2≤2wt%，可以使得A1和A2均控制在较为合适的范围内，从而降低电池400充放电过程中的产酸量，提高界面膜的稳定性，同时又使得电池400具有较高的动力学性能。

进一步地，所述电解液中所述双环硫酸酯添加剂的质量分数A1与所述硅氧烷类添加剂的质量分数A2之和的范围为：0.2wt%≤A1+A2≤2wt%。所述电解液中所述双环硫酸酯添加剂的质量分数A1与所述硅氧烷类添加剂的质量分数A2之和太小，则电解液中所述双环硫酸酯添加剂的含量太少或所述硅氧烷类添加剂的质量分数A2太少，所述电解液中所述双环硫酸酯添加剂的质量分数A1太低，则对于电池400的动力学的提升有限；所述电解液中所述硅氧烷类添加剂的质量分数A2太低，则难以消除或减小双环硫酸酯添加剂带来的产酸，且对于正极极片410较高碳材料含量时安全性能的提升有限。当0.2wt%≤A1+A2≤2wt%时，可以降低电池400充放电过程中的产酸量，提高界面膜的稳定性，提高电池400的安全性能，同时又使得电池400具有较高的动力学性能。

在一些实施例中，所述电解液中所述双环硫酸酯添加剂的质量分数A1的范围为0.1wt%≤A1≤1wt%。

具体地，所述电解液中所述双环硫酸酯添加剂的质量分数A1可以为但不限于为0.1wt%、0.2wt%、0.3wt%、0.4wt%、0.5wt%、0.6wt%、0.7wt%、0.8wt%、0.9wt%、1wt%等。

在本实施例中，所述电解液中所述双环硫酸酯添加剂的质量分数A1太低，则对于电池400的动力学的提升有限；所述电解液中所述双环硫酸酯添加剂的质量分数A1增加虽然可以改善电池400的界面动力学，但是，所述电解液中所述双环硫酸酯添加剂的质量分数A1太高，则双环硫酸酯添加剂在高温下容易分解产酸，又会影响电池400的界面膜的稳定性。当所述电解液中所述双环硫酸酯添加剂的质量分数A1的范围为0.1wt%≤A1≤1wt%时，既可以提高电池400的界面动力学，又可以使得电池400的界面膜在高温下具有较高的稳定性。

进一步地，所述电解液中所述双环硫酸酯添加剂的质量分数A1的范围为0.2wt%≤A1≤0.9wt%。这样既可以提高电池400的界面动力学，又可以使得电池400的界面膜在高温下具有较高的稳定性。

在一些实施例中，所述电解液中所述硅氧烷类添加剂的质量分数A2的范围为0.1wt%≤A2≤1wt%。

具体地，所述电解液中所述硅氧烷类添加剂的质量分数A2可以为但不限于为0.1wt%、0.2wt%、0.3wt%、0.4wt%、0.5wt%、0.6wt%、0.7wt%、0.8wt%、0.9wt%、1wt%等。

在本实施例中，硅氧烷类添加剂可以调节正极极片410的界面膜，稳定正极极片410的界面膜，吸收高温分解产酸的活性H，从而能优化正极极片410较高碳材料含量时的安全性能和遏制双环硫酸酯添加剂本身高温产酸的风险；所述电解液中所述硅氧烷类添加剂的质量分数A2太低，则难以消除或减小双环硫酸酯添加剂带来的产酸，且对于正极极片410较高碳材料含量时安全性能的提升有限；所述电解液中所述硅氧烷类添加剂的质量分数A2太高时，则硅氧烷类添加剂本身阻抗较大，会对动力学有一定恶化。因此，当所述电解液中所述硅氧烷类添加剂的质量分数A2的范围为0.1wt%≤A2≤1wt%时，既可以很好的消除或减小双环硫酸酯添加剂带来的产酸，提高正极极片410具有较高碳材料含量时的安全性能，又可以使得电池400具有较高的动力学性能。

进一步地，所述电解液中所述硅氧烷类添加剂的质量分数A2的范围为0.2wt%≤A2≤0.9wt%时，这样既可以很好的消除或减小双环硫酸酯添加剂带来的产酸，提高正极极片410具有较高碳材料含量时的安全性能，又可以使得电池400具有较高的动力学性能。

在一些实施例中，所述正极活性层412中的碳材料的质量分数B的范围为0.98wt%≤B≤1.56wt%。

具体地，所述正极活性层412中的碳材料的质量分数B可以为但不限于为0.98wt%、1.0wt%、1.0wt%、1.05wt%、1.1wt%、1.15wt%、1.2wt%、1.25wt%、1.3wt%、1.35wt%、1.4wt%、1.45wt%、1.5wt%、1.56wt%等。

在本实施例中，所述正极活性层412中的碳材料的质量分数B太小时，则可能正极活性层412表面的碳包覆层未完全覆盖正极活性材料，从而使得正极活性材料的未包覆区直接与电解液接触，增加了正极活性层412副反应的概率；此外，所述正极活性层412中的碳材料的质量分数B太小时，还可能为导电炭含量过少，从而使得导电网络覆盖不足，正极活性层412的区域极化大增加，电解液的消耗增加。所述正极活性层412中的碳材料的质量分数B太大时，高电压下，电解液中的环状碳酸脂溶剂与涂附在正极活性材料（例如磷酸铁锂）表面的碳包覆层发生反应释放热量，增大了电池400的产热风险，降低了电池400的安全性能。当所述正极活性层412中的碳材料的质量分数B的范围为0.98wt%≤B≤1.56wt%时，既可以减小电池400的副反应，降低电解液的消耗，又可以使得电池400具有较低的产热量，具有较高的安全性能。

进一步地，所述正极活性层412中的碳材料的质量分数B的范围为1.05wt%≤B≤1.5wt%。这样既可以减小电池400的副反应，降低电解液的消耗，又可以使得电池400具有较低的产热量，具有较高的安全性能。

在一些实施例中，所述双环硫酸酯添加剂的化学式为：

（1,5,7,11-四取代基季戊四醇双环硫酸酯），其中，R1为氢、甲基、乙基、二氟甲基、三氟甲基中的至少一种；R2为氢、甲基、乙基、二氟甲基、三氟甲基中的至少一种；R3为氢、甲基、乙基、二氟甲基、三氟甲基中的至少一种；R4为氢、甲基、乙基、二氟甲基、三氟甲基中的至少一种。

需要说明的是，R1、R2、R3、R4可以相同，也可以不同，还可以部分相同，部分不同。

在一具体实施例中，R1、R2、R3、R4均为氢，则双环硫酸酯添加剂为季戊四醇双环硫酸酯，化学式为：

。

在本实施例中，通过采用具有这些取代基的双环硫酸酯添加剂，可以更好的提高电池400的动力学性能，特别是在正极极片410的正极活性层412中碳材料的含量较低的情况下，可以更好的改善低碳材料含量的动力学，此外，使得电池400的界面膜具有较高的稳定性。

在一些实施例中，所述硅氧烷类添加剂包括硅氧烷磷酸酯或硅氧烷亚磷酸酯中的至少一种。硅氧烷磷酸酯或硅氧烷亚磷酸酯可以更好的正极极片410的界面膜，吸收高温分解产酸的活性H，从而能优化正极极片410较高碳材料含量时的安全性能和遏制双环硫酸酯添加剂本身高温产酸的风险，提高电池400的安全性能。此外，硅氧烷磷酸酯或硅氧烷亚磷酸酯分子上具有更多数量的Si-O-P键，从而可以更好的提高正极极片410的界面膜的稳定性，抑制酸的产生。

在一些实施例中，所述硅氧烷磷酸酯的化学式为：

（三(三甲基硅基)磷酸酯）；所述硅氧烷亚磷酸酯的化学式为：/>

（三(三甲基硅基)亚磷酸酯）。这两种硅氧烷类添加剂可以更好的正极极片410的界面膜，吸收高温分解产酸的活性H，从而能优化正极极片410较高碳材料含量时的安全性能和遏制双环硫酸酯添加剂本身高温产酸的风险，提高电池400的安全性能。

可选地，所述正极集流体411可以为但不限于为铝片。

可选地，正极活性材料可以为但不限于为磷酸铁锂。

可选地，正极活性层412中正极活性材料的质量分数（loading）的范围为96%至99%。具体地，正极活性层412中正极活性材料的质量分数可以为但不限于为96%、97%、98%、99%等。

可选地，正极活性层412的压实密度为2.2g/cm³至2.7g/cm³。具体地，正极活性层412的压实密度可以为但不限于为2.2g/cm³、2.3g/cm³、2.4g/cm³、2.5g/cm³、2.6g/cm³、2.7g/cm³等。

在一些实施例中，所述碳材料包括碳包覆层（也可以称为包覆碳）及导电碳，所述碳包覆层包裹于所述正极活性材料的表面，所述导电碳分散于正极活性层412中；在所述正极活性层412中，所述碳包覆层与所述导电碳的质量比B1/B2的范围为：2.57≤B1/B2≤4.5。

具体地，在所述正极活性层412中，所述碳包覆层与所述导电碳的质量比B1/B2可以为但不限于为2.57、2.8、3.0、3.2、3.4、3.6、3.8、4.0、4.2、4.4、4.5等。

当所述碳包覆层与所述导电碳的质量比B1/B2太小时，则会恶化正极极片410的正极活性层412的界面动力学，使得锂离子脱出及嵌入速率降低，界面极化增大；当所述碳包覆层与所述导电碳的质量比B1/B2太大时，则使得正极活性层412的克容量发挥不足，能量密度有所降低，此外，还会恶化正极极片410在高电压下电解液与碳包覆层界面的副反应。

可选地，在所述正极活性层412中，所述碳包覆层的质量分数B1的范围为：0.77wt%≤B1≤1.35wt%。可以理解地，当0.77wt%≤B1≤1.35wt%时，B1的范围为0.77≤B1≤1.35。

具体地，在所述正极活性层412中，所述碳包覆层的质量分数B1可以为但不限于为0.77wt%、0.8wt%、0.87wt%、0.9wt%、0.95wt%、1.04wt%、1.1wt%、1.15wt%、1.20wt%、1.25wt%、1.30wt%、1.35wt%等。当在所述正极活性层412中，所述碳包覆层的质量分数B1太低，则碳包覆层无法完全包覆正极活性材料，使得部分正极活性材料与电解液直接接触，增加了电解液与正极活性层412之间的副反应，从而增加了电解液的消耗，降低了电池400的循环容量保持率；此外，碳包覆层也影响正极活性层412界面导电网络的构建，所述碳包覆层的质量分数过低也会恶化导电性能，影响动力学。

可选地，在所述正极活性层412中，所述导电碳的质量分数B2的范围为：0≤B2≤0.3wt%。具体地，在所述正极活性层412中，所述导电碳的质量分数B2可以为但不限于为0.05wt%、0.1wt%、0.15wt%、0.2wt%、0.25wt%、0.3wt%等。在所述正极活性层412中，所述导电碳的质量分数B2太小，则粘结剂间的正极活性材料（如磷酸铁锂）的导电网络搭建不足，降低了正极活性层412的电子电导率，从而降低了正极活性层412的动力学性能；在所述正极活性层412中，所述导电碳的质量分数B2太大，则正极活性层412在制浆过程中粘度过大，增加正极活性层412涂布的难度，影响正极活性层412克容量的发挥。

可选地，导电碳可以为但不限于为导电炭黑（SP）、乙炔黑、碳纳米管、碳纤维、石墨烯等中的至少一种。

可选地，碳包覆层可以由碳源通过碳热还原法烧结得到。可选地，所述碳源可以为但不限于为葡萄糖、蔗糖、淀粉、高分子碳源如PEG等中的至少一种。

可选地，所述正极活性层412还包括第一粘结剂及第一增稠剂。

可选地，第一粘结剂可以为但不限于为聚偏氟乙烯(Polyvinylidene Fluoride，简称PVDF)、聚酰胺(Polyamide，简称PA)、聚丙烯腈(Polyacrylonitrile，简称PAN)、聚丙烯酸酯(Polyacrylate)、聚乙烯醚(Polyvinylether)、聚甲基丙烯酸甲酯(PolymethylMethacrylate，简称PMMA)、聚六氟丙烯(Polyhexafluoropropylene)、丁苯橡胶(Polymerized Styrene Butadiene Rubber，简称SBR)等中的至少一种。

可选地，在所述正极活性层412中，所述第一粘结剂的质量分数的范围为2wt%至4wt%。具体地，在所述正极活性层412中，所述第一粘结剂的质量分数可以为但不限于为2wt%、2.5wt%、3wt%、3.5wt%、4wt%等。第一粘结剂的质量分数太小，则正极活性层412容易粉化或掉渣；第一粘结剂的质量分数太大，降低了正极极片410的能量密度。

可选地，第一增稠剂可以为但不限于为羧甲基纤维素钠（简称CMC）、聚丙烯酰胺（PAM）及聚甲基丙烯酸酯（PMA）等中的至少一种。

可选地，隔膜420可以为但不限于为聚丙烯膜（简称PP膜）、聚乙烯膜（简称PE膜）、陶瓷隔膜420等中的至少一种。

可选地，所述隔膜420的厚度为14μm至18μm，具体地，所述隔膜420的厚度可以为但不限于为14μm、14.5μm、15μm、15.5μm、16μm、16.5μm、17μm、17.5μm及18μm等。

可选地，所述电池400还包括壳体440，所述壳体440用于收容所述电解液、正极极片410、隔膜420及所述的负极极片430。

请参见图9，可选地，所述负极极片430包括负极集流体431以及负极活性层432，所述负极活性层432设置于所述负极集流体431的表面。可以理解地，所述负极活性层432可以覆盖所述负极集流体431的一个表面或相对的两个表面。

可选地，负极集流体431可以为但不限于为铜片。

可选地，所述负极活性层432包括负极活性材料、负极导电剂、第二粘结剂及第二增稠剂。

可选地，负极活性材料可以为但不限于为石墨。可选地，石墨可以为天然石墨或人造石墨，本申请对此不作具体限定。可选地，负极活性层432中负极活性材料的质量分数（loading）的范围为92%至98%。具体地，负极活性层432中负极活性材料的质量分数可以为但不限于为92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%等。

可选地，负极活性层432的压实密度为1.2g/cm³至1.6g/cm³。具体地，正极活性层412的压实密度可以为但不限于为1.2g/cm³、1.3g/cm³、1.4g/cm³、1.5g/cm³、1.6g/cm³等。

可选地，所述负极导电剂可以为但不限于为导电炭黑（简称SP）、乙炔黑、碳纳米管、碳纤维、石墨烯等中的至少一种。

可选地，第二粘结剂可以为但不限于为聚偏氟乙烯(Polyvinylidene Fluoride，简称PVDF)、聚酰胺(Polyamide，简称PA)、聚丙烯腈(Polyacrylonitrile，简称PAN)、聚丙烯酸酯(Polyacrylate)、聚乙烯醚(Polyvinylether)、聚甲基丙烯酸甲酯(PolymethylMethacrylate，简称PMMA)、聚六氟丙烯(Polyhexafluoropropylene)、丁苯橡胶(Polymerized Styrene Butadiene Rubber，简称SBR)等中的至少一种。

可选地，在所述负极活性层432中，所述第二粘结剂的质量分数的范围为2wt%至4wt%。具体地，在所述负极活性层432中，所述第二粘结剂的质量分数可以为但不限于为2wt%、2.5wt%、3wt%、3.5wt%、4wt%等。第二粘结剂的质量分数太小，则负极活性层432容易粉化或掉渣；第二粘结剂的质量分数太大，降低了负极极片430的能量密度。

可选地，第二增稠剂可以为但不限于为羧甲基纤维素钠（简称CMC）、聚丙烯酰胺（PAM）及聚甲基丙烯酸酯（PMA）等中的至少一种。

经测试，本申请实施例的电池400在45℃，1C放电倍率下，经200次循环后的循环容量保持率大于或等于94%，具体地，可以但不限于为94%、95.32%、96%、97%、98%、99%等。

以下通过具体实施例对本申请的电池400做进一步的描述。

实施例1至实施例19、对比例1至对比例7

各实施例及对比例的电池400的制备方法包括：

（1）正极极片410的制备：在磷酸铁锂固体粉末（包括磷酸铁锂颗粒及包覆于所述磷酸铁锂表面的碳包覆层）中加入0.2wt%导电炭黑SP（导电碳）及PVDF（第一粘结剂）进行干混，混合均匀后，加入至N-甲基吡咯烷酮（简称NMP）溶剂进行搅拌捏合，捏合的固含量为72%至74%；接着持续加入N-甲基吡咯烷酮进行高速分散，再经过调粘、真空慢搅除泡、过滤等工序，形成粘度、细度均一的正极浆料；将正极浆料涂布于铝箔（正极集流体411）上，控制正极浆料的涂覆厚度为0.5g/1540.25mm²至0.6g/1540.25mm²；接着通过烘烤、辊压、分切、裁片制成正极极片410；同时可通过刮取正极极片410料区粉末使用碳硫分析仪进行正极极片410碳材料含量检测，各实施例及对比例的详细数据请参见下表1。

（2）负极极片430的制备：在负极活性材料人造石墨中添加0.1wt%的导电炭黑SP（第二导电剂），与羧甲基纤维素钠CMC（第二增稠剂）混合，加入一定量去离子水搅拌，加入丁苯橡胶（SBR第二粘结剂）搅拌分散；经真空慢搅除泡、过滤等工序，形成粘度、细度均一的负极浆料；然后将负极浆料涂布在铜箔（负极集流体431）上，使负极浆料的涂附厚度控制在0.24g/1540.25mm²至0.3g/1540.25mm²；接着通过烘烤、辊压、分切、裁片等工序制成负极极片430。

（3）电解液配置：碳酸二甲酯（DMC）、碳酸甲乙酯（EMC）及碳酸乙烯酯（EC）三种溶剂用分子筛除水，以使溶剂的水分低于10ppm；在水分含量≤1ppm的氩气气氛手套箱中，将碳酸二甲酯（DMC）、碳酸甲乙酯（EMC）、碳酸乙烯酯（EC）按预设配比进行混合得到混合溶剂，之后将干燥的电解质盐六氟磷酸锂溶解到混合溶剂中，搅拌至完全溶解均匀，加入氟代碳酸乙烯酯（FEC）、碳酸亚乙烯酯（VC）、双环硫酸酯添加剂（季戊四醇双环硫酸酯）、硅氧烷类添加剂（三(三甲基硅基)磷酸酯）等混合均匀后制得电解液。

其中，实施例1至实施例13、实施例17至实施例19、及对比例1至对比例7的电解液中，碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸乙烯酯的质量比1:1:1。实施例14至实施例16中碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸乙烯酯的质量比分别为1.05:0.95:1、0.95:1.05:0.95及1:1.05:0.95。

其中，实施例1至实施例15、实施例19、及对比例1至对比例7的电解液中，氟代碳酸乙烯酯的添加量均为1wt%，碳酸亚乙烯酯的添加量均为2wt%。实施例17及实施例18的电解液中，氟代碳酸乙烯酯的添加量均为1.02wt%，碳酸亚乙烯酯的添加量均为2.01wt%。

其中，实施例1至实施例18、及对比例1至对比例7的电解液中，所述六氟磷酸锂的摩尔浓度为1mol/L。实施例19的电解液中，所述六氟磷酸锂的摩尔浓度为1.005mol/L。

各实施例及对比例的电解液中双环硫酸酯添加剂及硅氧烷类添加剂的添加量如下表1所示。

（4）提供隔膜420：以16μm的聚乙烯薄膜为隔膜420。

（5）电池400的组装：将正极极片410、隔膜420、负极极片430依次层叠组成电极组件，将电极组件进行卷绕之后得到裸电芯，焊接极耳后将裸电芯装配到外包装中，注入制备得到的电解液后，经过静置、化成、老化、分容、K值测试等一系列工序等，最终制备得到3.2Ah的电池400。

对各实施例及对比例得到的电池400进行各项性能测试，具体如下：

（1）电池400的过充测试：取上述制得的新鲜电池400，在电池400的表面贴上感温线以监控电池400在过充过程中的温度。先对电池400进行预处理，在45℃条件下，使用1C的倍率循环充放电3圈，接着在常温下以1C的倍率循环充放电一圈，再以1C恒流充电至3.65V，接着在3.65V恒压充电至0.05C截止；接着以1C电流对电池400进行持续充电，充电到5.475V（满电电压的1.5倍，即1.5×3.65V）或者充电时长达到1h结束充电，结束充电后观察1h，监控电池400表面的温度。各实施例及对比例的过充温度及过充时间如下表1所示。

术语“过充时间”指电池400在满电（电压为3.65V）后，继续充电至电压为满电电压的1.5倍（5.475V）所需要的时间。过充时间越短，说明电池400的过充性能越好，过充安全性越好。

（2）电解液60℃酸度存储测试：使用上述配置的各实施例及对比例的电解液，测量初始的酸度值γ1，

分别分装各实施例及对比例的50ml电解液至100ml铝听瓶内密封；放置在恒定60℃高低温柜中，存储24H，取出后在2%湿度下的环境测试各实施例及对比例的电解液的酸度值γ2，通过公式[（γ2-γ1）/γ1]×100%，来计算电解液的酸度增长率。

（3）电池400于45℃的循环性能：在45℃下，对电池400使用1C倍率进行循环测试，电压范围为2.5V至3.65V，测量循环200圈后电池400的循环容量保持率。

循环容量保持率计算公式为：第n次循环后的容量保持率=（第n次循环后的放电容量/循环第一圈的放电容量）×100%。

实施例1至实施例13的电解液均添加了双环硫酸酯添加剂及硅氧烷类添加剂，对比例1的电解液未添加双环硫酸酯添加剂及硅氧烷类添加剂。由表1的测试数据可知，相较于对比例1，实施例1至实施例13的电池400的过充最高温度更低（均小于70.5℃），过充时间更短（均小于13.2min），具有更高的抗过充性能，具有更好的安全性能，此外，实施例1相较于对比例1的循环容量保持率略有增加。这说明在电解液中添加双环硫酸酯添加剂及硅氧烷类添加剂可以提高电池400的安全性能及循环性能。再者，相较于对比例1，实施例1至实施例13的电解液存储24小时后的酸度增加率大大增加。

参见表1中实施例5、对比例1至对比例4的测试数据，由对比例1至对比例3的测试结果可知，在正极极片410的碳材料含量一定的情况下，在电解液中仅添加双环硫酸酯添加剂可以降低电池400的过充最高温度，缩短电池400的过充时间，并一定程度上提高电池400的循环容量保持率，但是电解液的24h酸度增长率大大增加。由对比例1及对比例4的测试结果可知，在电解液中添加硅氧烷类添加剂也可以降低电池400的过充最高温度，缩短电池400的过充时间，但是对于安全性能的改善不如双环磷酸酯添加剂，此外，循环容量保持率略有下降，再者，硅氧烷类添加剂的加入也会增加电解液的24h酸度增长率，但是影响较小。由实施例5、对比例3及对比例4的测试结果可知，当同时添加双环硫酸酯添加剂及硅氧烷类添加剂时，对于电池400的过充最高温度的降低，过充时间缩短更为明显，且循环容量保持率也更高，此外，24h酸度增长率增长更小。这说明通过双环硫酸酯添加剂及硅氧烷类添加剂的配合使用，可以更好的提高电池400的安全性能及循环性能，且硅氧烷类添加剂可以很好的抑制双环硫酸酯添加剂的添加导致的24h酸度增长率的增长。

由实施例1至实施例3（或实施例4至实施例6、或实施例7至实施例9）的测试结果可知，在正极极片410的碳材料含量及电解液中硅氧烷类添加剂的含量一定的情况下，随着双环硫酸酯添加剂含量的增加，电解液的24h酸度增长率逐渐增加，电池400的过充最高温度、过充时间及循环容量保持率均先增加再减小，这说明电解液中双环硫酸酯添加剂的质量分数控制在0.1wt%至1wt%时，可以使得电池400具有更高的安全性能的同时，又具有较高的循环容量保持率。

由实施例1、实施例4及实施例7（或实施例2、实施例5及实施例8、或实施例3、实施例6及实施例9）的测试结果可知，在正极极片410的碳材料含量及电解液中双环硫酸酯添加剂的含量一定的情况下，随着硅氧烷类添加剂含量的增加，电解液的24h酸度增长率逐渐减小，这说明硅氧烷类添加剂的添加可以很好的抑制双环硫酸酯添加剂的产酸；此外，当硅氧烷类添加剂的添加量为0.1wt%至1wt%时，对于电池400的过充最高温度、过充时间及循环容量保持率的影响相对较小。

由实施例5、实施例10、实施例11及对比例5至对比例7的测试结果可知，当电解液中双环硫酸酯添加剂及硅氧烷类添加剂的添加量一定的情况下，随着正极极片410中碳材料含量的增加，电池400的过充最高温度逐渐增加，过充时间逐渐增加，这说明电池400的抗过充性能及安全性能降低，电池400的循环容量保持率先逐渐增加再逐渐减小，这说明当正极极片410中碳材料含量控制在0.98wt%至1.56wt%，电池400满足关系式0.15≤（A1+A2）/B≤1.47时，电池400具有更好的循环容量保持率。

由实施例5、实施例14至实施例16的测试结果可知，当A1、A2及B等相同时，仅仅改变电解液的溶剂配比，对于电池的24H酸度增长率、过充最高温度、过充时间及45℃的循环容量保持率等性能的影响很小。

由实施例5、实施例17及实施例18的测试结果可知，当A1、A2及B等相同时，仅仅改变电解液的成膜添加剂的配比，对于电池的24H酸度增长率、过充最高温度、过充时间及45℃的循环容量保持率等性能的影响很小。

由实施例5、实施例19的测试结果可知，当A1、A2及B等相同时，仅仅改变电解液中所述六氟磷酸锂的摩尔浓度，对于电池的24H酸度增长率、过充最高温度、过充时间及45℃的循环容量保持率等性能的影响很小。

在本申请中提及“实施例”“实施方式”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所述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，本申请所描述的实施例可以与其它实施例相结合。此外，还应该理解的是，本申请各实施例所描述的特征、结构或特性，在相互之间不存在矛盾的情况下，可以任意组合，形成又一未脱离本申请技术方案的精神和范围的实施例。

最后应说明的是，以上实施方式仅用以说明本申请的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本申请进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本申请技术方案的精神和范围。

Claims (11)

1.一种电池，其特征在于，包括：

电解液，所述电解液包括双环硫酸酯添加剂及硅氧烷类添加剂；

正极极片，所述正极极片至少部分浸润于所述电解液中，所述正极极片包括正极集流体及正极活性层，所述正极活性层设置于所述正极集流体的表面，所述正极活性层包括碳材料；

隔膜，所述隔膜位于所述正极极片的一侧，且至少部分浸润于所述电解液中；以及

负极极片，所述负极极片设置于所述隔膜背离所述正极极片的一侧且至少部分浸润所述电解液中。

2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述电解液中所述双环硫酸酯添加剂的质量分数为A1，所述硅氧烷类添加剂的质量分数为A2，所述正极活性层中的碳材料的质量分数为B，其中，所述电池满足关系式：0.15≤（A1+A2）/B≤1.47。

3.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述电解液中所述双环硫酸酯添加剂的质量分数A1与所述硅氧烷类添加剂的质量分数A2之和的范围为：A1+A2≤2wt%。

4.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述电解液中所述双环硫酸酯添加剂的质量分数A1的范围为0.1wt%≤A1≤1wt%。

5.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述电解液中所述硅氧烷类添加剂的质量分数A2的范围为0.1wt%≤A2≤1wt%。

6.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述正极活性层中的碳材料的质量分数B的范围为0.98wt%≤B≤1.56wt%。

7.根据权利要求1-6任一项所述的电池，其特征在于，所述双环硫酸酯添加剂的化学式为：

，其中，R1为氢、甲基、乙基、二氟甲基、三氟甲基中的至少一种；R2为氢、甲基、乙基、二氟甲基、三氟甲基中的至少一种；R3为氢、甲基、乙基、二氟甲基、三氟甲基中的至少一种；R4为氢、甲基、乙基、二氟甲基、三氟甲基中的至少一种。

8.根据权利要求1-6任一项所述的电池，其特征在于，所述硅氧烷类添加剂包括硅氧烷磷酸酯或硅氧烷亚磷酸酯中的至少一种。

9.根据权利要求8所述的电池，其特征在于，所述硅氧烷磷酸酯的化学式为：

；所述硅氧烷亚磷酸酯的化学式为：

。

10. 一种用电系统，其特征在于，包括：

用电设备，以及

储能装置，所述储能装置为所述用电设备进行供电，所述储能装置包括至少一个权利要求1-9任一项所述的电池。

11.一种储能系统，其特征在于，包括：

电能转换装置，所述电能转换装置用于将其它形式的能转换为电能；

储能装置，所述储能装置电连接所述电能转换装置，用于存储所述电能转换装置的所述电能，所述储能装置包括至少一个权利要求1-9任一项所述的电池；以及

用电负载，所述用电负载分别电连接所述电能转换装置及所述储能装置，用于利用电能转换装置或所述储能装置的所述电能进行工作。