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CN118137065A - 一种减少析锂和析氢的锂电池 - Google Patents

一种减少析锂和析氢的锂电池 Download PDF

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CN118137065A
CN118137065A CN202410004171.5A CN202410004171A CN118137065A CN 118137065 A CN118137065 A CN 118137065A CN 202410004171 A CN202410004171 A CN 202410004171A CN 118137065 A CN118137065 A CN 118137065A
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CN
China
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lithium
battery
electrolyte
hydrogen
hydrogen evolution
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Application number
CN202410004171.5A
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朱金鑫
王扬
金兆鑫
刘振勇
汪俊君
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Voyah Automobile Technology Co Ltd
Original Assignee
Voyah Automobile Technology Co Ltd
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Publication date
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Abstract

本申请涉及一种减少析锂和析氢的锂电池，其包括：具有敞口的电池壳体；与电池壳体焊接，并密闭盖合在敞口处的电池顶盖；容纳装置，容纳装置与电池顶盖面向电池壳体的一侧固定连接，容纳装置内辟有容纳腔，容纳装置表面设置有纳米级通孔，通孔与容纳腔相通；氢气吸收材料，设置在容纳腔内；与电池顶盖焊接，并设置在电池壳体内部的锂电池电芯；设置在电池壳体内部的电解液，电解液包括锂电解质、有机溶剂和六氟磷酸。本申请提供的减少析锂和析氢的锂电池，其电解液包括六氟磷酸，能够抑制金属锂的析出。同时，通过氢气吸收材料可以吸收氢离子与金属锂反应产生的氢气，避免氢气在锂电池中长期积累。

Description

一种减少析锂和析氢的锂电池
技术领域
本申请涉及新能源领域，尤其涉及锂电池。
背景技术
锂离子电池是过流充电或者低温充电时可能存在金属锂析出、沉积，长期积累并形成锂枝晶，尖状的锂枝晶易刺穿隔膜，造成电池内短路而引发安全问题。另外，长期在恶劣环境中使用也伴随着锂离子电池的异常老化衰减，造成内部界面副反应增加，进而导致阻抗劣化，在充电过程中出现析锂。
增加锂离子电池电解液中的氢离子浓度一定程度上可以抑制金属锂的析出。但氢离子与锂反应会产生氢气，氢气不参与锂电池中的电化学反应，将在锂电池中长期积累，一方面氢气和金属会发生氢脆反应，氢气长期与锂电池顶盖和壳体相接处接触，可能导致锂电池顶盖和壳体的连接减弱，甚至导致电解液渗漏；另一方面氢气会降低锂电池的安全性，氢气是易燃易爆气体，尤其在锂电池发生事故时很容易放大事故的危害。
发明内容
本申请实施例提供了一种减少析锂和析氢的锂电池，以解决增加锂离子电池电解液中的氢离子浓度将导致氢气在锂电池中长期积累的技术问题。
本申请实施例提供一种减少析锂和析氢的锂电池，所述减少析锂和析氢的锂电池包括：
具有敞口的电池壳体；
与所述电池壳体焊接，并密闭盖合在所述敞口处的电池顶盖；
容纳装置，所述容纳装置与所述电池顶盖面向所述电池壳体的一侧固定连接，所述容纳装置内辟有容纳腔，所述容纳装置表面设置有纳米级通孔，所述通孔与所述容纳腔相通；
氢气吸收材料，设置在所述容纳腔内；
与所述电池顶盖焊接，并设置在所述电池壳体内部的锂电池电芯；
设置在所述电池壳体内部的电解液，所述电解液包括锂电解质、有机溶剂和六氟磷酸。
在本申请的一些实施例中，金属有机框架材料、配位氢化物、储氢合金中的至少一种。
在本申请的一些实施例中，所述氢气吸收材料为镍基/镁基金属-有机框架材料、钴基/镍基金属-有机框架材料、Mg(AlH4)2、LiAlH4、NaAlH4、LaαMgβNiγCoδ合金(0.5＜α＜0.8,0.1＜β＜0.4,1.5＜γ＜3.5,0.1＜δ＜0.4)、FeTi合金。
在本申请的一些实施例中，所述锂电解质包括第一电解质，所述第一电解质包括氟磷酸类锂盐、氟硼酸类锂盐中的至少一种。
在本申请的一些实施例中，所述第一电解质在所述电解液中的浓度为0.8～1.2mol/L。
在本申请的一些实施例中，所述锂电解质还包括第二电解质，所述第二电解质包括至少一种磺酰亚胺类锂盐。
在本申请的一些实施例中，所述第二电解质在所述电解液中的浓度为0.15～0.25mol/L。
在本申请的一些实施例中，所述六氟磷酸在所述电解液中的浓度为0.01～0.5mol/L。
在本申请的一些实施例中，所述有机溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯中的至少一种。
在本申请的一些实施例中，所述有机溶剂包括质量比为1:1:1的碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯。
本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
本申请实施例提供的减少析锂和析氢的锂电池，其电解液包括六氟磷酸，能够抑制金属锂的析出。同时，通过氢气吸收材料可以吸收氢离子与金属锂反应产生的氢气，避免氢气在锂电池中长期积累。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为实施例1提供的锂离子电池在不同循环圈数下内部氢气浓度检测图；
图2为对比例提供的锂离子电池在不同循环圈数下内部氢气浓度检测图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，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做出创造性劳动的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。
除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。
除非另有特别说明，本申请中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
增加锂离子电池电解液中的氢离子浓度一定程度上可以抑制金属锂的析出。但锂离子电池电解液中的氢离子浓度将导致氢气在锂电池中长期积累。
本申请实施例提供的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
本申请实施例提供了一种减少析锂和析氢的锂电池，以解决增加锂离子电池电解液中的氢离子浓度将导致氢气在锂电池中长期积累的技术问题。
本申请实施例提供一种减少析锂和析氢的锂电池，所述减少析锂和析氢的锂电池包括：
具有敞口的电池壳体；
与所述电池壳体焊接，并密闭盖合在所述敞口处的电池顶盖；
容纳装置，所述容纳装置与所述电池顶盖面向所述电池壳体的一侧固定连接，所述容纳装置内辟有容纳腔，所述容纳装置表面设置有纳米级通孔，所述通孔与所述容纳腔相通；
氢气吸收材料，设置在所述容纳腔内；
与所述电池顶盖焊接，并设置在所述电池壳体内部的锂电池电芯；
设置在所述电池壳体内部的电解液，所述电解液包括锂电解质、有机溶剂和六氟磷酸。
电池壳体与电池顶盖焊接是本领域的常规技术手段，电池壳体用于容纳电芯和电解质。
容易理解，氢气分子的动力学直径为289nm，因此所述纳米级通孔的直径一般应为300nm以上。
容易理解，所述所述电解液除包括锂电解质、有机溶剂和六氟磷酸外，还可以包括本领域已知的添加剂，如氟代碳酸乙烯酯、维生素C。
本申请提供的减少析锂和析氢的锂电池，其电解液包括六氟磷酸，能够抑制金属锂的析出。同时，通过氢气吸收材料可以吸收氢离子与金属锂反应产生的氢气，避免氢气在锂电池中长期积累。
在本申请的一些实施例中，金属有机框架材料、配位氢化物、储氢合金中的至少一种。
金属有机框架是由金属氧化物构成的材料，其具有结构多样，空隙极多的特点。其内部孔隙大小、形状能通过有机和无机键来调整，可以捕获氢气，而且许多金属有机框架材料能在不同温度、压力条件下保持高度稳定，能够适应锂电池的内部环境。
在本申请的一些实施例中，所述氢气吸收材料为镍基/镁基金属-有机框架材料、钴基/镍基金属-有机框架材料、Mg(AlH4)2、LiAlH4、NaAlH4、LaαMgβNiγCoδ合金(0.5＜α＜0.8,0.1＜β＜0.4,1.5＜γ＜3.5,0.1＜δ＜0.4)、FeTi合金。
在本申请的一些实施例中，所述锂电解质包括第一电解质，所述第一电解质包括氟磷酸类锂盐、氟硼酸类锂盐中的至少一种。
氟磷酸类锂盐是本领域已知的一类含锂离子的电解质，所述氟磷酸类锂盐例如包括LiPF6、Li(C3F7)2PF4、Li(C2O4)PF4、Li(C2F5)3PF3等。
氟硼酸类锂盐是本领域已知的一类含锂离子的电解质，所述氟硼酸类锂盐例如包括LiBF4、LiBF2(C2O4)、LiB(C2H5)3(C4H4N)、LiB(C6F5)3(CF3)、LiB(C2O4)2等。
在本申请的一些实施例中，所述第一电解质在所述电解液中的浓度为0.8～1.2mol/L。
在本申请的一些实施例中，所述锂电解质还包括第二电解质，所述第二电解质包括至少一种磺酰亚胺类锂盐。
磺酰亚胺类锂盐是本领域已知的一类含锂离子的电解质，所述磺酰亚胺类锂盐例如包括LiN(SO2CF3)2、Li[N(SO2F)]2、LiN(SO2F)(SO2C4F9)]、Li[N(SO2F)(SO2C2F5)]等。
在本申请的一些实施例中，所述第二电解质在所述电解液中的浓度为0.15～0.25mol/L。
LiFSI具有更好的导电性、更高的电化学和热稳定性以及抗水解性，可以在高温环境下保持良好的电池性能。LiFSI在电池中还可以形成更薄、更均匀的SEI，可以减小析锂和锂枝晶对电极界面的破坏从而提升稳定性和安全性。。
在本申请的一些实施例中，所述六氟磷酸在所述电解液中的浓度为0.01～0.05mol/L。
在本申请的一些实施例中，所述有机溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯中的至少一种。
容易理解，碳酸酯类的有机溶剂是本领域常用的有机溶剂。
在本申请的一些实施例中，所述有机溶剂包括质量比为1:1:1的碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯。
下面结合具体实施例，进一步阐述本申请。应理解，这些实施例仅用于说明本申请而不用于限制本申请的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照行业标准测定。若没有相应的行业标准，则按照通用的国际标准、常规条件、或按照制造厂商所建议的条件进行。
实施例1
本实施例提供一种减少析锂和析氢的锂电池，所述减少析锂和析氢的锂电池包括：
具有敞口的电池壳体；
与所述电池壳体焊接，并密闭盖合在所述敞口处的电池顶盖，所述电池顶盖面向所述电池壳体的一侧设置有氢气吸收材料；
与所述电池顶盖焊接，并设置在所述电池壳体内部的锂电池电芯；
设置在所述电池壳体内部的电解液，所述电解液包括锂电解质、有机溶剂和六氟磷酸。
其中，所述氢气吸收材料为金属有机框架材料，具体为Ni-MIL-53(Mg)。
所述锂电解质包括LiPF6，其在所述电解液中的浓度为1mol/L。
所述锂电解质还包括双氟磺酰亚胺锂，其在所述电解液中的浓度为0.15～0.25mol/L。
所述六氟磷酸在所述电解液中的浓度为0.02mol/L。
所述有机溶剂包括质量比为1:1:1的碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯。
所述电解液还包括氟代碳酸乙烯酯、维生素C，其中以所述电解液的重量百分比计，所述氟代碳酸乙烯酯所占的重量百分比为0.5wt％，维生素C所占的重量百分比为1wt％。
本实施例还提供上述锂电池的制备方法，包括如下步骤：
1)以磷酸铁锂为正极，以石墨粉为负极，进行匀浆、涂布、分切、模切、卷绕等工序；
2)提供容纳装置，所述容纳装置内辟有容纳腔，所述容纳装置一面设置有直径为400nm的通孔，所述通孔与所述容纳腔相通，所述容纳装置另一面设置有开口，所述开口与所述容纳腔相通；
3)将金属有机框架材料研磨成微米级颗粒后，按1:1的质量比加入异丙醇，并进一步研磨成浆料，将所述浆料通过所述开口涂覆到容纳腔内，干燥后形成氢气吸收材料，其中浆料涂覆的质量为正极材料质量的5％；
4)将所述容纳腔的另一面与所述电池顶盖焊接；
5)将卷绕好的极卷与电池顶盖焊接；
6)极卷置入电池壳体内部、顶盖与电池壳体焊接；
7)加注本实施例提供的复合电解液，密封后并进行预充；
8)预充完成后将电池内部气体排出，固定密封注液孔；
9)进行分容、下线检测等，得到成品锂离子电池。
实施例2
本实施例与实施例1的区别仅在于：
所述氢气吸收材料为Ni-MIL-53(Co)。具体如下：
本实施例提供一种减少析锂和析氢的锂电池，所述减少析锂和析氢的锂电池包括：
具有敞口的电池壳体；
与所述电池壳体焊接，并密闭盖合在所述敞口处的电池顶盖，所述电池顶盖面向所述电池壳体的一侧设置有氢气吸收材料；
与所述电池顶盖焊接，并设置在所述电池壳体内部的锂电池电芯；
设置在所述电池壳体内部的电解液，所述电解液包括锂电解质、有机溶剂和六氟磷酸。
其中，所述氢气吸收材料为金属有机框架材料，具体为Ni-MIL-53(Co)。
所述锂电解质包括LiPF6，其在所述电解液中的浓度为1mol/L。
所述锂电解质还包括双氟磺酰亚胺锂，其在所述电解液中的浓度为0.15～0.25mol/L。
所述六氟磷酸在所述电解液中的浓度为0.02mol/L。
所述有机溶剂包括质量比为1:1:1的碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯。
所述电解液还包括氟代碳酸乙烯酯、维生素C，其中以所述电解液的重量百分比计，所述氟代碳酸乙烯酯所占的重量百分比为0.5wt％，维生素C所占的重量百分比为1wt％。
本实施例还提供上述锂电池的制备方法，包括如下步骤：
1)以磷酸铁锂为正极，以石墨粉为负极，进行匀浆、涂布、分切、模切、卷绕等工序；
2)提供容纳装置，所述容纳装置内辟有容纳腔，所述容纳装置一面设置有直径为400nm的通孔，所述通孔与所述容纳腔相通，所述容纳装置另一面设置有开口，所述开口与所述容纳腔相通；
3)将金属有机框架材料研磨成微米级颗粒后，按1:1的质量比加入异丙醇，并进一步研磨成浆料，将所述浆料通过所述开口涂覆到容纳腔内，干燥后形成氢气吸收材料，其中浆料涂覆的质量为正极材料质量的5％；
4)将所述容纳腔的另一面与所述电池顶盖焊接；
5)将卷绕好的极卷与电池顶盖焊接；
6)极卷置入电池壳体内部、顶盖与电池壳体焊接；
7)加注本实施例提供的复合电解液，密封后并进行预充；
8)预充完成后将电池内部气体排出，固定密封注液孔；
9)进行分容、下线检测等，得到成品锂离子电池。
实施例3
本实施例与实施例1的区别仅在于：
所述氢气吸收材料为Mg(AlH4)2。具体如下：
本实施例提供一种减少析锂和析氢的锂电池，所述减少析锂和析氢的锂电池包括：
具有敞口的电池壳体；
与所述电池壳体焊接，并密闭盖合在所述敞口处的电池顶盖，所述电池顶盖面向所述电池壳体的一侧设置有氢气吸收材料；
与所述电池顶盖焊接，并设置在所述电池壳体内部的锂电池电芯；
设置在所述电池壳体内部的电解液，所述电解液包括锂电解质、有机溶剂和六氟磷酸。
其中，所述氢气吸收材料为金属有机框架材料，具体为Mg(AlH4)2。
所述锂电解质包括LiPF6，其在所述电解液中的浓度为1mol/L。
所述锂电解质还包括双氟磺酰亚胺锂，其在所述电解液中的浓度为0.15～0.25mol/L。
所述六氟磷酸在所述电解液中的浓度为0.02mol/L。
所述有机溶剂包括质量比为1:1:1的碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯。
所述电解液还包括氟代碳酸乙烯酯、维生素C，其中以所述电解液的重量百分比计，所述氟代碳酸乙烯酯所占的重量百分比为0.5wt％，维生素C所占的重量百分比为1wt％。
本实施例还提供上述锂电池的制备方法，包括如下步骤：
1)以磷酸铁锂为正极，以石墨粉为负极，进行匀浆、涂布、分切、模切、卷绕等工序；
2)提供容纳装置，所述容纳装置内辟有容纳腔，所述容纳装置一面设置有直径为400nm的通孔，所述通孔与所述容纳腔相通，所述容纳装置另一面设置有开口，所述开口与所述容纳腔相通；
3)将Mg(AlH4)2研磨成微米级颗粒后，按1:1的质量比加入乙酸乙酯，并进一步研磨成浆料，将所述浆料通过所述开口涂覆到容纳腔内，干燥后形成氢气吸收材料，其中浆料涂覆的质量为正极材料质量的5％；
4)将所述容纳腔的另一面与所述电池顶盖焊接；
5)将卷绕好的极卷与电池顶盖焊接；
6)极卷置入电池壳体内部、顶盖与电池壳体焊接；
7)加注本实施例提供的复合电解液，密封后并进行预充；
8)预充完成后将电池内部气体排出，固定密封注液孔；
9)进行分容、下线检测等，得到成品锂离子电池。
实施例4
本实施例与实施例1的区别仅在于：
所述氢气吸收材料为LiAlH4。具体如下：
本实施例提供一种减少析锂和析氢的锂电池，所述减少析锂和析氢的锂电池包括：
具有敞口的电池壳体；
与所述电池壳体焊接，并密闭盖合在所述敞口处的电池顶盖，所述电池顶盖面向所述电池壳体的一侧设置有氢气吸收材料；
与所述电池顶盖焊接，并设置在所述电池壳体内部的锂电池电芯；
设置在所述电池壳体内部的电解液，所述电解液包括锂电解质、有机溶剂和六氟磷酸。
其中，所述氢气吸收材料为金属有机框架材料，具体为LiAlH4。
所述锂电解质包括LiPF6，其在所述电解液中的浓度为1mol/L。
所述锂电解质还包括双氟磺酰亚胺锂，其在所述电解液中的浓度为0.15～0.25mol/L。
所述六氟磷酸在所述电解液中的浓度为0.02mol/L。
所述有机溶剂包括质量比为1:1:1的碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯。
所述电解液还包括氟代碳酸乙烯酯、维生素C，其中以所述电解液的重量百分比计，所述氟代碳酸乙烯酯所占的重量百分比为0.5wt％，维生素C所占的重量百分比为1wt％。
本实施例还提供上述锂电池的制备方法，包括如下步骤：
1)以磷酸铁锂为正极，以石墨粉为负极，进行匀浆、涂布、分切、模切、卷绕等工序；
2)提供容纳装置，所述容纳装置内辟有容纳腔，所述容纳装置一面设置有直径为400nm的通孔，所述通孔与所述容纳腔相通，所述容纳装置另一面设置有开口，所述开口与所述容纳腔相通；
3)将LiAlH4研磨成微米级颗粒后，按1:1的质量比加入乙酸乙酯，并进一步研磨成浆料，将所述浆料通过所述开口涂覆到容纳腔内，干燥后形成氢气吸收材料，其中浆料涂覆的质量为正极材料质量的5％；
4)将所述容纳腔的另一面与所述电池顶盖焊接；
5)将卷绕好的极卷与电池顶盖焊接；
6)极卷置入电池壳体内部、顶盖与电池壳体焊接；
7)加注本实施例提供的复合电解液，密封后并进行预充；
8)预充完成后将电池内部气体排出，固定密封注液孔；
9)进行分容、下线检测等，得到成品锂离子电池。
实施例5
本实施例与实施例1的区别仅在于：
所述氢气吸收材料为LaαMgβNiγCoδ合金。具体如下：
本实施例提供一种减少析锂和析氢的锂电池，所述减少析锂和析氢的锂电池包括：
具有敞口的电池壳体；
与所述电池壳体焊接，并密闭盖合在所述敞口处的电池顶盖，所述电池顶盖面向所述电池壳体的一侧设置有氢气吸收材料；
与所述电池顶盖焊接，并设置在所述电池壳体内部的锂电池电芯；
设置在所述电池壳体内部的电解液，所述电解液包括锂电解质、有机溶剂和六氟磷酸。
其中，所述氢气吸收材料为金属有机框架材料，具体为LaαMgβNiγCoδ合金。
所述锂电解质包括LiPF6，其在所述电解液中的浓度为1mol/L。
所述锂电解质还包括双氟磺酰亚胺锂，其在所述电解液中的浓度为0.15～0.25mol/L。
所述六氟磷酸在所述电解液中的浓度为0.02mol/L。
所述有机溶剂包括质量比为1:1:1的碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯。
所述电解液还包括氟代碳酸乙烯酯、维生素C，其中以所述电解液的重量百分比计，所述氟代碳酸乙烯酯所占的重量百分比为0.5wt％，维生素C所占的重量百分比为1wt％。
本实施例还提供上述锂电池的制备方法，包括如下步骤：
1)以磷酸铁锂为正极，以石墨粉为负极，进行匀浆、涂布、分切、模切、卷绕等工序；
2)提供容纳装置，所述容纳装置内辟有容纳腔，所述容纳装置一面设置有直径为400nm的通孔，所述通孔与所述容纳腔相通，所述容纳装置另一面设置有开口，所述开口与所述容纳腔相通；
3)将LaαMgβNiγCoδ合金研磨成微米级颗粒后，按1:1的质量比加入乙酸乙酯，并进一步研磨成浆料，将所述浆料通过所述开口涂覆到容纳腔内，干燥后形成氢气吸收材料，其中浆料涂覆的质量为正极材料质量的5％；
4)将所述容纳腔的另一面与所述电池顶盖焊接；
5)将卷绕好的极卷与电池顶盖焊接；
6)极卷置入电池壳体内部、顶盖与电池壳体焊接；
7)加注本实施例提供的复合电解液，密封后并进行预充；
8)预充完成后将电池内部气体排出，固定密封注液孔；
9)进行分容、下线检测等，得到成品锂离子电池。
对比例
本对比例与实施例1的区别仅在于：
本对比例未设置氢气吸收材料。具体如下：
本实施例提供一种锂电池，所述锂电池包括：
具有敞口的电池壳体；
与所述电池壳体焊接，并密闭盖合在所述敞口处的电池顶盖；
与所述电池顶盖焊接，并设置在所述电池壳体内部的锂电池电芯；
设置在所述电池壳体内部的电解液，所述电解液包括锂电解质、有机溶剂和六氟磷酸。
所述锂电解质包括LiPF6，其在所述电解液中的浓度为1mol/L。
所述锂电解质还包括双氟磺酰亚胺锂，其在所述电解液中的浓度为0.15～0.25mol/L。
所述六氟磷酸在所述电解液中的浓度为0.02mol/L。
所述有机溶剂包括质量比为1:1:1的碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯。
所述电解液还包括氟代碳酸乙烯酯、维生素C，其中以所述电解液的重量百分比计，所述氟代碳酸乙烯酯所占的重量百分比为0.5wt％，维生素C所占的重量百分比为1wt％。
相关实验及效果数据：
提供若干组实施例1、对比例中的锂离子电池，分别进行充放电循环测试，第1组循环400圈后进行氢气检测，第2组循环800圈后进行氢气检测，第3组循环1200圈后进行氢气检测，第4组循环1600圈后进行氢气检测，第5组循环2000圈后进行氢气检测。
以循环2000圈为例，充放电循环测试方法如下：
(1)将所述锂离子电池温度控制在-10℃；
(2)以1/3C的电流密度放电至所述锂离子电池的电压为2.1V；
(3)将所述锂离子电池静置120min；
(4)以1/3C的电流密度恒流充电至所述锂离子电池的电压为3.65V后，恒压充电至电流密度达到0.05C；
(5)将所述锂离子电池静置120min；
(6)以1/3C的电流密度放电至所述锂离子电池的电压为2.1V；
(7)循环步骤(3)-(6)2000次。
氢气浓度采用气相色谱法对进行检测。
从电芯上面的注液孔以及胶钉密封的位置，抽取锂离子电池内部的气体，将气体样品通过定量管进入色谱柱，在气相色谱仪内部将氢气从所述气体样品分离后被载气带出色谱柱，借助热导型检测器检测氢气浓度。
测试结果请参考图1、图2。图1为实施例1提供的锂离子电池在不同循环圈数下内部氢气浓度检测图。图2为对比例提供的锂离子电池在不同循环圈数下内部氢气浓度检测图。图1、图2中，信号峰面积与氢气浓度成正比。
由图1、图2可发现，实施例1提供的锂离子电池中氢气浓度始终处于很低的水平，对比例提供的锂离子电池中氢气浓度400圈充放电循环后即高于实施例2000圈的水平，且对比例在800圈后氢气浓度急剧升高。综上可见，实施例1中的氢气吸收材料能有有效地降低锂离子电池中的氢气浓度。
本申请的各种实施例可以以一个范围的形式存在；应当理解，以一范围形式的描述仅仅是因为方便及简洁，不应理解为对本申请范围的硬性限制；因此，应当认为所述的范围描述已经具体公开所有可能的子范围以及该范围内的单一数值。例如，应当认为从1到6的范围描述已经具体公开子范围，例如从1到3，从1到4，从1到5，从2到4，从2到6，从3到6等，以及所述范围内的单一数字，例如1、2、3、4、5及6，此不管范围为何皆适用。另外，每当在本文中指出数值范围，是指包括所指范围内的任何引用的数字(分数或整数)。
在本申请中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”具体为附图中的图面方向。另外，在本申请说明书的描述中，术语“包括”“包含”等是指“包括但不限于”。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。在本文中，“和/或”，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B的情况。对于用“和/或”描述的三项以上的关联对象的关联关系，表示这三个关联对象可以单独存在任意一项，或者其中任意至少两项同时存在，例如，对于A，和/或B，和/或C，可以表示单独存在A、B、C中的任意一项，或者同时存在其中的任意两项，或者同时存在其中三项。在本文中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“至少一种”、“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，“a,b,或c中的至少一项(个)”，或，“a,b,和c中的至少一项(个)”，均可以表示：a,b,c,a-b(即a和b),a-c,b-c,或a-b-c，其中a,b,c分别可以是单个，也可以是多个。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种减少析锂和析氢的锂电池，其特征在于，所述减少析锂和析氢的锂电池包括：
具有敞口的电池壳体；
与所述电池壳体焊接，并密闭盖合在所述敞口处的电池顶盖；
容纳装置，所述容纳装置与所述电池顶盖面向所述电池壳体的一侧固定连接，所述容纳装置内辟有容纳腔，所述容纳装置表面设置有纳米级通孔，所述通孔与所述容纳腔相通；
氢气吸收材料，设置在所述容纳腔内；
与所述电池顶盖焊接，并设置在所述电池壳体内部的锂电池电芯；
设置在所述电池壳体内部的电解液，所述电解液包括锂电解质、有机溶剂和六氟磷酸。
2.根据权利要求1所述的减少析锂和析氢的锂电池，其特征在于，所述氢气吸收材料为金属有机框架材料、配位氢化物、储氢合金中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的减少析锂和析氢的锂电池，其特征在于，所述氢气吸收材料为镍基/镁基金属-有机框架材料、钴基/镍基金属-有机框架材料、Mg(AlH4)2、LiAlH4、NaAlH4、LaαMgβNiγCoδ合金、FeTi合金。
4.根据权利要求1所述的减少析锂和析氢的锂电池，其特征在于，所述锂电解质包括第一电解质，所述第一电解质包括氟磷酸类锂盐、氟硼酸类锂盐中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的减少析锂和析氢的锂电池，其特征在于，所述第一电解质在所述电解液中的浓度为0.8～1.2mol/L。
6.根据权利要求4所述的减少析锂和析氢的锂电池，其特征在于，所述锂电解质还包括第二电解质，所述第二电解质包括至少一种磺酰亚胺类锂盐。
7.根据权利要求6所述的减少析锂和析氢的锂电池，其特征在于，所述第二电解质在所述电解液中的浓度为0.15～0.25mol/L。
8.根据权利要求1所述的减少析锂和析氢的锂电池，其特征在于，所述六氟磷酸在所述电解液中的浓度为0.01～0.5mol/L。
9.根据权利要求1所述的减少析锂和析氢的锂电池，其特征在于，所述有机溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯中的至少一种。
10.根据权利要求9所述的减少析锂和析氢的锂电池，其特征在于，所述有机溶剂包括质量比为1:1:1的碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯。
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