CN118336076B - 一种具有优异的倍率性能和高温存储性能的电池 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种具有优异的倍率性能和高温存储性能的电池。所述电池包括正极、负极、隔膜和电解液；所述电解液包括有机溶剂和电解质盐；所述有机溶剂包括溶剂X、碳酸乙烯酯(EC)和氟代碳酸乙烯酯(FEC)，所述溶剂X包括含有6个以上碳原子数的卤代或非卤代的饱和烷烃或含有6个以上碳原子数的卤代或非卤代的不饱和烷烃；所述电池满足如下关系式：B+C≥A/5；A≥35×(D‑1.6)；这能够有效提升电池的倍率性能，避免正负极界面发生副反应，抑制负极析锂问题的出现，同时提升电池在高温下的存储性能。进一步地，所述负极的负极活性物质层表面设置凹槽结构，这能够有效提高电池的动力学性能，彻底地避免负极析锂问题的出现。

Description

一种具有优异的倍率性能和高温存储性能的电池

技术领域

本发明属于电池技术领域，具体涉及一种具有优异的倍率性能和高温存储性能的电池。

背景技术

锂离子电池作为现代能源存储的重要手段，在便携式电子设备、电动车以及大规模储能系统中得到了广泛应用。随着人们对高能量密度锂离子电池快充性能要求的不断提高，快充电解液的需求也日益增长。然而，在快充电解液的开发过程中，同时满足锂离子电池高温性能的要求却成为了一个技术难题。

传统的快充电解液主要依赖于传统的有机溶剂，包括短链的羧酸酯和碳酸酯，这些溶剂本身沸点低，且在高温环境下容易分解或发生其他化学反应，导致电池高温性能显著下降。此外，高温环境下电池的充放电速度会加快，这使得电解液的界面稳定性变得更加重要。因此，开发一种能够在高温环境下稳定工作且具有良好快充电性能的电解液成为了当前迫切的需求。

发明内容

为了改善现有技术的电池在倍率性能和高温存储性能等方面无法兼顾的问题，本发明提供一种具有优异的倍率性能和高温存储性能的电池。研究发现，现有技术的电池无法兼顾倍率性能和高温存储性能主要是由于电池的电解液中使用的有机溶剂为短链羧酸酯和/或短链碳酸酯，这些有机溶剂具有沸点低，高温高压稳定性差的特点，这导致其在电池内部的正负极表面形成的界面膜不稳定，容易分解，从而导致电池的倍率性能和高温存储性能明显恶化。本发明通过选择含有特定组成的电解液，同时匹配高压实密度的负极，可以显著改善电池内部的正负极表面的界面膜的稳定性，抑制负极析锂问题的出现，实现电池的倍率性能和高温存储性能的兼顾。

本发明目的是通过如下技术方案实现的：

一种电池，所述电池包括正极、负极、隔膜和电解液；所述电解液包括有机溶剂和电解质盐；所述有机溶剂包括溶剂X、碳酸乙烯酯(EC)和氟代碳酸乙烯酯(FEC)，所述溶剂X包括含有6个以上碳原子数的卤代或非卤代的饱和烷烃或含有6个以上碳原子数的卤代或非卤代的不饱和烷烃；

所述电池满足如下关系式：

B+C≥A/5；

A≥35×(D-1.6)；

其中，A为所述溶剂X的质量占电解液总质量的百分比；B为所述碳酸乙烯酯的质量占电解液总质量的百分比；C为所述氟代碳酸乙烯酯的质量占电解液总质量的百分比；D为所述负极的压实密度，单位mg/cm³。

根据本发明的实施方式，当所述有机溶剂包括溶剂X、碳酸乙烯酯(EC)和氟代碳酸乙烯酯(FEC)，且所述电池满足B+C≥A/5以及A≥35×(D-1.6)时，能够有效提升电池的倍率性能，避免正负极界面副反应的出现，抑制负极析锂问题的出现，同时提升电池的高温存储性能。

具体地，所述碳酸乙烯酯(EC)和氟代碳酸乙烯酯(FEC)具有优良的负极成膜效果，EC可以形成弹性较大的有机质界面膜，FEC可以形成强度较大的无机质界面膜，两者同时加入到电解液中后并与具有特定压实密度的负极联合使用，可保证电解液具有更好的成膜稳定性。所述溶剂X具有高沸点和低粘度的性质，其沸点高于传统的低粘度溶剂如丙酸乙酯(EP)和碳酸二甲酯(DMC)等，且其粘度和常用低粘度溶剂相当或更低，因此溶剂X不仅可以显著提升电解液的电导率和倍率性能，还能同时提升电解液的高温稳定性。所述负极的压实密度大，孔隙率低，这使得负极内含有的电解液占比变少，这对电解液的动力学性能和成膜稳定性都有更高的要求。而通过联合使用具有特定压实密度的负极片、溶剂X、碳酸乙烯酯(EC)和氟代碳酸乙烯酯(FEC)，且使所述电池满足B+C≥A/5以及A≥35×(D-1.6)时，能够产生显著的协同作用，能够使电解液具有高电导率、快充界面稳定性以及高温存储稳定性的特点。因此，能够有效提升电池的倍率性能，避免正负极界面发生副反应，提升电池在高温下的存储性能，同时能够实现对于负极析锂的改善。

当所述电池满足B+C<A/5或者A<35×(D-1.6)时，则无法有效提升电池的倍率性能，无法避免正负极界面发生副反应，无法抑制负极析锂问题的出现，同时电池在高温下的存储性能差。这主要是因为当所述电池满足B+C<A/5时，电解液成膜稳定性差，且无法充分解离锂盐，导致电池的循环稳定性差，使负极容易出现析锂的问题。当所述电池满足A<35×(D-1.6)时，电解液动力学提升小，无法提升电池的倍率性能，也容易造成负极析锂问题的出现。

根据本发明的实施方式，所述溶剂X的质量占电解液总质量的百分比A满足60％≥A≥5％，例如为5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％或60％。研究发现，当所述溶剂X的质量占电解液总质量的百分比A满足60％≥A≥5％时，能够有效提升电池的倍率性能，避免正负极界面发生副反应，抑制负极析锂问题的出现，同时提升电池在高温下的存储性能。当所述溶剂X的质量占电解液总质量的百分比A>60％时，由于溶剂X无法促进电解质盐的解离，且本身无界面保护效果，因为会对电池的倍率性能和循环性能产生恶化作用；而且为了匹配高含量的溶剂X，需要使用更多的碳酸乙烯酯和氟代碳酸乙烯酯，但由于碳酸乙烯酯和氟代碳酸乙烯酯本身在高温下容易氧化分解，形成气体和酸等有害成分，这势必会造成电池高温存储性能变差。当所述溶剂X的质量占电解液总质量的百分比A<5％时，由于添加量过少，无法有效匹配高压实密度的负极，更无法为其提供有效的动力学性能保障，获得的电池的倍率性能显著恶化。

根据本发明的实施方式，所述碳酸乙烯酯的质量占电解液总质量的百分比B满足30％≥B≥2％，例如为2％、3％、4％、5％、8％、10％、12％、15％、16％、18％、20％、22％、25％、26％、28％或30％。研究发现，当所述碳酸乙烯酯的质量占电解液总质量的百分比B满足30％≥B≥2％时，能够有效提升电池的倍率性能，避免正负极界面发生副反应，抑制负极析锂问题的出现，同时提升电池在高温下的存储性能。当所述碳酸乙烯酯的质量占电解液总质量的百分比B>30％时，由于碳酸乙烯酯本身在高温下容易氧化分解，形成气体和酸等有害成分，从而造成电池的高温存储性能变差，且会严重恶化电池的炉温性能。当所述碳酸乙烯酯的质量占电解液总质量的百分比B<2％时，由于添加量过少，无法充分促进电解质盐的解离，更无法在正负极表面形成足够的界面保护，会严重恶化电池的倍率性能和循环性能。

根据本发明的实施方式，所述氟代碳酸乙烯酯的质量占电解液总质量的百分比C满足20％≥C≥1％，例如为1％、2％、3％、4％、5％、8％、10％、12％、15％、16％、18％或20％。研究发现，当所述氟代碳酸乙烯酯的质量占电解液总质量的百分比C满足20％≥C≥1％时，能够有效提升电池的倍率性能，避免正负极界面发生副反应，抑制负极析锂问题的出现，同时提升电池在高温高压下的存储性能。当所述氟代碳酸乙烯酯的质量占电解液总质量的百分比C>20％时，由于氟代碳酸乙烯酯本身在高温下容易氧化分解，形成气体和酸等有害成分，从而造成高温存储性能变差，且会严重恶化电池的炉温性能。当所述氟代碳酸乙烯酯的质量占电解液总质量的百分比C<1％时，由于添加量过少，无法充分促进电解质盐的解离，更无法在正负极表面形成足够的界面保护，会严重恶化电池的倍率性能和循环性能。

根据本发明的实施方式，所述溶剂X包括含有6-18个碳原子数的卤代或非卤代的饱和烷烃或含有6-18个碳原子数的卤代或非卤代的不饱和烷烃；优选地，所述溶剂X包括含有6-13个碳原子数的卤代或非卤代的饱和烷烃或含有6-13个碳原子数、1-6个不饱和键的卤代或非卤代的不饱和烷烃。

示例性地，所述溶剂X包括正己烷、环己烷、正庚烷、环庚烷、正辛烷、正壬烷、正癸烷、十一烷、十二烷、十三烷、1-氟己烷、1-氟庚烷、2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、2,3-二甲基丁烷、2-甲基己烷、3-甲基己烷和2,4-二甲基戊烷中的至少一种。

根据本发明的实施方式，所述溶剂X可以是通过商业途径购买获得的，也可以是采用本领域已知的方法制备得到。

根据本发明的实施方式，所述电解液还包括添加剂，所述添加剂包括腈类添加剂和/或含硫添加剂。

根据本发明的实施方式，所述腈类添加剂包括1,3,6-己烷三腈(HTCN)、己二腈(AND)、丁二腈(SN)、乙二醇双(丙腈)醚(DENE)、磷酸三丙腈(PCN)和五醚腈等中的至少一种。所述腈类添加剂可与正极配位，提高正极界面膜的稳定性，提高电池在高电压下的电学性能。作为优选，所述腈类添加剂的质量占电解液总质量的2-8wt％，例如为2wt％、3wt％、4wt％、5wt％、6wt％、7wt％或8wt％。

根据本发明的实施方式，所述含硫添加剂包括1,3-丙磺酸内酯(PS)、硫酸乙烯酯(DTD)中的一种或多种。所述含硫添加剂可以在负极表面形成高热稳定性的烷基磺酸锂类的结构，提高电池的高温循环和存储的稳定性。作为优选，所述含硫添加剂的质量占电解液总质量的2-8wt％，例如为2wt％、3wt％、4wt％、5wt％、6wt％、7wt％或8wt％。

根据本发明的实施方式，所述电解质盐选自电解质锂盐、电解质钠盐、电解质钾盐、电解质铝盐、电解质锌盐、电解质镁盐等中的至少一种。

根据本发明的实施方式，所述电解质锂盐选自六氟磷酸锂(LiPF₆)、二氟磷酸锂(LiPO₂F₂)、二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)、双氟磺酰亚胺锂(LiTFSI)、双三氟甲基磺酰亚胺锂、二氟双草酸磷酸锂、四氟硼酸锂、双草酸硼酸锂、六氟锑酸锂、六氟砷酸锂、二(三氟甲基磺酰)亚胺锂、二(五氟乙基磺酰)亚胺锂、三(三氟甲基磺酰)甲基锂或二(三氟甲基磺酰)亚胺锂中的一种或两种以上。

根据本发明的实施方式，所述电解质盐的质量为所述电解液总质量的11-18wt％，例如为11wt％、12wt％、13wt％、14wt％、15wt％、16wt％、17wt％或18wt％。

根据本发明的实施方式，所述有机溶剂还包括碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯、乙酸丙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、乙酸正戊酯、乙酸异戊酯、丙酸丙酯(PP)、丙酸乙酯(EP)、丁酸甲酯、正丁酸乙酯中的至少一种。

根据本发明的实施方式，所述负极的压实密度D满足2mg/cm³≥D，示例性地，2mg/cm³≥D≥1.6mg/cm³，例如为1.6mg/cm³、1.7mg/cm³、1.8mg/cm³、1.9mg/cm³或2mg/cm³。研究发现，当所述负极的压实密度D满足2mg/cm³≥D时，其与电解液中的溶剂X、碳酸乙烯酯(EC)和氟代碳酸乙烯酯(FEC)联合使用后能够产生显著的协同作用，能够有效提升电池的倍率性能，避免正负极界面发生副反应，提升电池在高温下的存储性能，同时能够实现对于负极析锂的改善，还能获得高能量密度的电池。当所述负极的压实密度D>2mg/cm³时，负极的压实密度大，孔隙率低，这使得负极内含有的电解液占比更少，对电解液的动力学性能、成膜稳定性都有更高的要求，这需要更多的溶剂X使得电解液具有更好的动力学性能，但是由于溶剂X无法促进电解质盐的解离，且本身无界面保护效果，因此更多的溶剂X会对电池的倍率性能和循环性能产生恶化作用；同时为了匹配高含量的溶剂X，需要使用更多的碳酸乙烯酯和氟代碳酸乙烯酯，由于碳酸乙烯酯和氟代碳酸乙烯酯本身在高温下容易氧化分解，形成气体和酸等有害成分，这势必会造成电池高温存储性能和炉温性能变差。

根据本发明的实施方式，所述负极包括负极活性物质，所述负极活性物质包括石墨，所述石墨的层状结构取向比(OI值)为8-40，例如为8、10、12、15、20、25、30、35或40。研究发现，所述石墨的层状结构取向比(OI值)为8-40时，获得的负极的延展性能较优，不会导致负极出现掉粉现象；而且获得的负极的膨胀性能适中，能够避免由于OI值过高导致的电池的膨胀性能过高等现象的出现。

根据本发明的实施方式，所述负极包括负极活性物质层和负极集流体，所述负极活性物质层设置在负极集流体至少一侧表面。

根据本发明的实施方式，所述负极活性物质层表面存在凹槽结构。

根据本发明的实施方式，所述凹槽例如是沿着负极活性物质层的长度方向设置的。

根据本发明的实施方式，通过激光等技术在负极活性物质层表面进行刻蚀，以实现凹槽结构的获得。

根据本发明的实施方式，相邻凹槽之间的距离为0.5mm-1.5mm，如0.5mm、0.6mm、0.8mm、1mm、1.2mm或1.5mm。

根据本发明的实施方式，所述凹槽的宽度为50-200μm，如50μm、60μm、80μm、100μm、120μm、150μm、180μm或200μm。

根据本发明的实施方式，所述凹槽的深度为5-20μm，如5μm、6μm、8μm、10μm、12μm、15μm、18μm或20μm。

根据本发明的实施方式，所述负极的头尾余2mm不设置凹槽结构。

研究发现，当所述负极表面的负极活性物质层存在凹槽结构时，能够有效提高电池的动力学性能，能够彻底地避免负极析锂问题的出现。

根据本发明的实施方式，所述电池例如为锂离子电池。

根据本发明的实施方式，所述负极活性物质还包括硅基负极材料和/或其他碳基负极材料。

根据本发明的实施方式，所述硅基负极材料包括纳米硅(Si)、硅氧负极材料(SiOx(0<x<2))和硅碳负极材料中的至少一种。

根据本发明的实施方式，所述其他碳基负极材料包括中间相碳微球、硬碳、软碳中的至少一种。

根据本发明的实施方式，所述负极活性物质层还包括导电剂和粘结剂。

根据本发明的实施方式，所述负极活性物质层中各组分的质量百分含量为：80～99.8wt％的负极活性物质、0.1～10wt％的导电剂、0.1～10wt％的粘结剂。

优选地，所述负极活性物质层中各组分的质量百分含量为：90～99.6wt％的负极活性物质、0.2～5wt％的导电剂、0.2～5wt％的粘结剂。

根据本发明的实施方式，所述正极包括正极集流体和涂覆在正极集流体一侧或两侧表面的正极活性物质层，所述正极活性物质层包括正极活性物质、导电剂和粘结剂。

根据本发明的实施方式，所述正极活性物质层中各组分的质量百分含量为：80～99.8wt％的正极活性物质、0.1～10wt％的导电剂、0.1～10wt％的粘结剂。

优选地，所述正极活性物质层中各组分的质量百分含量为：90～99.6wt％的正极活性物质、0.2～5wt％的导电剂、0.2～5wt％的粘结剂。

根据本发明的实施方式，所述导电剂选自导电炭黑、乙炔黑、科琴黑、导电石墨、导电碳纤维、碳纳米管、金属粉、碳纤维中的至少一种。

根据本发明的实施方式，所述粘结剂选自羧甲基纤维素钠、丁苯胶乳、聚四氟乙烯、聚氧化乙烯中的至少一种。

根据本发明的实施方式，所述正极活性物质选自过渡金属锂氧化物、磷酸铁锂、锰酸锂中的一种或几种；所述过渡金属锂氧化物的化学式为Li_1+xNi_yCo_zM_(1-y-z)O₂，其中，-0.1≤x≤1；0≤y≤1，0≤z≤1，且0≤y+z≤1；其中，M为Mg、Zn、Ga、Ba、Al、Fe、Cr、Sn、V、Mn、Sc、Ti、Nb、Mo、Zr中的一种或几种。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种具有优异的倍率性能和高温存储性能的电池。所述电池包括正极、负极、隔膜和电解液；所述电解液包括有机溶剂和电解质盐；所述有机溶剂包括溶剂X、碳酸乙烯酯(EC)和氟代碳酸乙烯酯(FEC)，所述溶剂X包括含有6个以上碳原子数的卤代或非卤代的饱和烷烃或含有6个以上碳原子数的卤代或非卤代的不饱和烷烃；所述电池满足如下关系式：B+C≥A/5；A≥35×(D-1.6)；这能够有效提升电池的倍率性能，避免正负极界面发生副反应，抑制负极析锂问题的出现，同时提升电池在高温下的存储性能。进一步地，所述负极的负极活性物质层表面设置凹槽结构，这能够有效提高电池的动力学性能，彻底地避免负极析锂问题的出现。

附图说明

图1为本发明的一个优选方案所示的负极片的结构示意图。

具体实施方式

下文将结合具体实施例对本发明做更进一步的详细说明。应当理解，下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明，而不应被解释为对本发明保护范围的限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法；下述实施例中所用的试剂、材料等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

1)正极片制备

将正极活性物质钴酸锂(LiCoO₂)、聚偏氟乙烯(PVDF)、SP(super P)和碳纳米管(CNTs)按照96:2:1.5:0.5的质量比进行混合，加入N-甲基吡咯烷酮(NMP)，在真空搅拌机作用下搅拌，直至混合体系成均一流动性的正极活性浆料；将正极活性浆料均匀涂覆于铝箔的两个表面；将涂覆好的铝箔烘干，然后经过辊压、分切得到所需的正极片。

2)负极片制备

将负极活性物质人造石墨(OI值为20)、羧甲基纤维素钠(CMC-Na)、丁苯橡胶、导电炭黑(SP)和单壁碳纳米管(SWCNTs)按照质量比94.5:2.5:1.5:1:0.5进行混合，加入去离子水，在真空搅拌机作用下获得负极活性浆料；将负极活性浆料均匀涂覆在铜箔的两个表面；将涂覆好的铜箔在室温下晾干，随后转移至80℃烘箱干燥10h，然后经过冷压、分切得到负极片。通过激光技术在负极活性物质层表面进行刻蚀，其中，凹槽是沿着负极活性物质层的长度方向设置的，相邻凹槽之间的距离为0.8mm；凹槽的宽度为100μm；凹槽的深度为10μm，且负极片的头尾余2mm不设置凹槽结构。

3)电解液的制备

在充满氩气的手套箱中(H₂O<0.1ppm，O₂<0.1ppm)，将溶剂X(正辛烷)/EC/FEC/DEC按照A:B:C:(82-A-B-C)的质量比混合均匀。然后往其中快速加入基于电解液总质量12wt％的充分干燥的六氟磷酸锂(LiPF₆)，随后加入基于电解液总质量2wt％的HTCN、1wt％的ADN和3wt％的PS。搅拌均匀后，经过水分和游离酸检测合格后，得到所需的电解液。

4)锂离子电池的制备

将步骤1)的正极片、步骤2)的负极片和隔离膜按照正极片、隔离膜和负极片的顺序层叠设置后，再进行卷绕得到电芯；将电芯置于外包装铝箔中，将步骤3)的电解液注入外包装中，经过真空封装、静置、化成、整形、分选等工序，获得锂离子电池。本发明电池充放电范围为3.0-4.5V。

对实施例和对比例获得的锂离子电池分别进行性能测试，测试结果见表2。

1)60℃存储性能测试

将制备得到的锂离子电池在25℃下按照1C的倍率充电到截止电压，截止电流0.025C，静置5min，测试锂离子电池的厚度(以此为存储前的厚度)。充满电的电芯/电池在(60±2)℃条件下开路搁置35天，储存35天后在室温条件下开路搁置2h，测存储后的厚度，计算锂离子电池厚度膨胀率：

厚度膨胀率＝[(存储后厚度-存储前厚度)/存储前厚度]×100％。

2)25℃循环性能测试

将制备得到的锂离子电池在25℃下按照3C的倍率在充放电截止电压范围内进行充放电循环，测试第1周的放电容量计为x1mAh，第N圈的放电容量计为y1mAh；第N周的容量除以第1周的容量，得到第N周的循环容量保持率R2＝y1/x1，记录循环容量保持率R2为80％时电池的循环周数。

3)炉温性能测试

将制备得到的锂离子电池进行炉温性能测试，将5只充满电的电池放置在130℃条件下存储1h，观察电池未起火也未爆炸的数量。

4)负极析锂测试

将制备得到的锂离子电池进行1C充电，到达额定电压后0.05C恒压截至；在干燥房中拆解电池，暴露出负极。观察负极表面是否有锂金属沉积的迹象，正常满充负极为金黄色均匀的表面，有锂金属析出会有银白色的痕迹。

表1实施例和对比例的电解液的组成和负极片的压实密度

实施例21

其他操作同实施例2，区别在于负极片未经激光处理，负极表面的负极活性物质层上不设置凹槽结构。

实施例22

其他操作同实施例2，区别在于负极活性物质选取OI值为40的人造石墨。

实施例23

其他操作同实施例2，区别在于负极活性物质选取OI值为50的人造石墨。

实施例24

其他操作同实施例2，区别在于负极活性物质为质量比95:5的人造石墨和硅碳负极材料。

实施例25

其他操作同实施例2，区别在于负极活性物质为质量比95:5的人造石墨和硅氧负极材料。

实施例26

其他操作同实施例2，区别在于溶剂X为正己烷。

表2实施例和对比例的电池的性能测试结果

从上述性能测试结果可以看出，通过联合使用具有特定压实密度的负极片、溶剂X、碳酸乙烯酯(EC)和氟代碳酸乙烯酯(FEC)，且使所述电池满足B+C≥A/5以及A≥35×(D-1.6)时，能够产生显著的协同作用，能够使电解液具有高电导率、快充界面稳定性以及高温存储稳定性的特点。因此，能够有效提升电池的倍率性能，避免正负极界面发生副反应，提升电池在高温下的存储性能，同时能够实现对于负极析锂的改善。当所述电池满足B+C<A/5或者A<35×(D-1.6)时，则无法有效提升电池的倍率性能，无法避免正负极界面发生副反应，无法抑制负极析锂问题的出现，同时电池在高温下的存储性能差。

以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电池，所述电池包括正极、负极、隔膜和电解液；所述电解液包括有机溶剂和电解质盐；所述有机溶剂包括溶剂X、碳酸乙烯酯（EC）和氟代碳酸乙烯酯（FEC），所述溶剂X包括含有6个以上碳原子数的卤代或非卤代的饱和烷烃或含有6个以上碳原子数的卤代或非卤代的不饱和烷烃；

所述电池满足如下关系式：

B+C≥A/5；

A≥35×(D-1.6)；

其中，A为所述溶剂X的质量占电解液总质量的百分比；B为所述碳酸乙烯酯的质量占电解液总质量的百分比；C为所述氟代碳酸乙烯酯的质量占电解液总质量的百分比；D为所述负极的压实密度，单位mg/cm³；

所述溶剂X的质量占电解液总质量的百分比A满足60%≥A≥5%；所述碳酸乙烯酯的质量占电解液总质量的百分比B满足30%≥B≥2%；所述氟代碳酸乙烯酯的质量占电解液总质量的百分比C满足20%≥C≥1%；所述负极的压实密度D满足2mg/cm³≥D≥1.6mg/cm³；

所述负极包括负极活性物质层和负极集流体，所述负极活性物质层设置在负极集流体至少一侧表面；所述负极活性物质层表面存在凹槽结构；相邻凹槽之间的距离为0.5mm-1.5mm；所述凹槽的宽度为50-200μm；所述凹槽的深度为5-20μm。

2.根据权利要求1所述的电池，其中，所述溶剂X包括含有6-18个碳原子数的卤代或非卤代的饱和烷烃或含有6-18个碳原子数的卤代或非卤代的不饱和烷烃。

3.根据权利要求2所述的电池，其中，所述溶剂X包括含有6-13个碳原子数的卤代或非卤代的饱和烷烃或含有6-13个碳原子数、1-6个不饱和键的卤代或非卤代的不饱和烷烃。

4. 根据权利要求3所述的电池，其中，所述溶剂X包括正己烷、环己烷、正庚烷、环庚烷、正辛烷、正壬烷、正癸烷、十一烷、十二烷、十三烷、1-氟己烷、1-氟庚烷、2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、2,3-二甲基丁烷、 2-甲基己烷、3-甲基己烷和2,4-二甲基戊烷中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的电池，其中，所述电解液还包括添加剂，所述添加剂包括腈类添加剂和/或含硫添加剂。

6.根据权利要求5所述的电池，其中，所述腈类添加剂包括1,3,6-己烷三腈（HTCN）、己二腈（AND）、丁二腈（SN）、乙二醇双(丙腈)醚（DENE）、磷酸三丙腈（PCN）和五醚腈中的至少一种；所述含硫添加剂包括1,3-丙磺酸内酯(PS)、硫酸乙烯酯(DTD)中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的电池，其中，所述负极包括负极活性物质，所述负极活性物质包括石墨，所述石墨的层状结构取向比为8-40。

8.根据权利要求7所述的电池，其中，所述负极活性物质还包括硅基负极材料和/或碳基负极材料；所述硅基负极材料包括纳米硅、硅氧负极材料和硅碳负极材料中的至少一种；所述碳基负极材料包括中间相碳微球、硬碳、软碳中的至少一种。