一种二次电池制造技术

为克服现有电池存在高温电化学性能不足的问题，本发明专利技术提供了一种二次电池，包括正极、负极和非水电解液，所述非水电解液包括溶剂、电解质盐和结构式1所示的化合物：其中，R1、R2、R3各自独立地选自Cl

【技术实现步骤摘要】
一种二次电池


[0001]本专利技术属于储能电子件
，具体涉及一种二次电池。

技术介绍

[0002]电解液是锂离子电池的重要组成部分，其性能本身及于两电极的相容性直接影响到锂离子电池的性能。因此，电解液的研究与开发对锂离子电池性能的研究与发展至关重要。研究发现，添加剂的使用可以显著提高电池的某些性能，包括电极容量、倍率充放电性能、正负极匹配性能、低温放电性能、循环性能、高温存储性能或安全性能等。然而，至今电解液仍存在与正负极的相容性、安全性等问题。
[0003]由于电池应用领域的扩展，对于电池在高温和低温下的性能稳定性也提出了更高的要求，其中负极活性材料对电池的工作稳定性具有重要影响，在高温的条件下，锂离子容易在负极材料层的表面形成沉积，从而形成锂枝晶，锂枝晶的存在易刺破隔膜而导致内部短路，影响电池的安全性和循环寿命，同时，电解液对于负极材料层的浸润性能影响负极材料层中的离子传导率，若离子传导率过低则易导致负极内阻的提升，影响电池的放电性能。
[0004]因此，开发一种可以改善高温性能的电池至关重要。

技术实现思路

[0005]针对现有电池存在高温电化学性能不足的问题，本专利技术提供了一种二次电池。
[0006]本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
[0007]本专利技术提供了一种二次电池，包括正极、负极和非水电解液，所述非水电解液包括溶剂、电解质盐和结构式1所示的化合物：
[0008][0009]其中，R1、R2、R3各自独立地选自Cl/>‑
C6的烷基或卤代烷基、C2
‑
C6的不饱和烃基或不饱和卤代烃基，且R1、R2中至少有一个为C2
‑
C6的不饱和烃基或不饱和卤代烃基；
[0010]所述二次电池满足以下条件：
[0011]0.02≤AW/100S≤3
[0012]其中，A为结构式1所示化合物在非水电解液中的质量百分比，单位为％，
[0013]S为所述负极活性材料的比表面积，单位为m2/g，
[0014]W为所述负极材料层的面密度，单位为g/m2。
[0015]可选的，所述二次电池满足以下条件：
[0016]0.05≤AW/100S≤2；
[0017]优选的，所述二次电池满足以下条件：
[0018]0.08≤AW/100S≤1.5。
[0019]可选的，以所述非水电解液的总质量为100％计，所述结构式1所示的化合物在非水电解液中的质量百分比A为0.01～5％；
[0020]优选的，以所述非水电解液的总质量为100％计，所述结构式1所示的化合物在非水电解液中的质量百分比A为0.01～2％。
[0021]可选的，所述结构式1所示的化合物选自磷酸三炔丙酯、二炔丙基甲基磷酸酯、二炔丙基乙基磷酸酯、二炔丙基丙基磷酸酯、三氟甲基二炔丙基磷酸酯、二炔丙基2,2,2
‑
三氟乙基磷酸酯、二炔丙基3,3,3
‑
三氟丙基磷酸酯、六氟异丙基二炔丙基磷酸酯、磷酸三烯丙酯、二烯丙基甲基磷酸酯、二烯丙基乙基磷酸酯、二烯丙基丙基磷酸酯、三氟甲基二烯丙基磷酸酯、2,2,2
‑
三氟乙基二烯丙基磷酸酯、二烯丙基3,3,3
‑
三氟丙基磷酸酯或二烯丙基六氟异丙基磷酸酯中的至少一种。
[0022]可选的，所述负极活性材料的比表面积S为0.5～15m2/g；
[0023]优选的，所述负极活性材料的比表面积为0.8～2m2/g。
[0024]可选的，所述负极材料层的面密度W为5g/m2～150g/m2；
[0025]优选的，所述负极材料层的面密度W为20g/m2～120g/m2。
[0026]可选的，所述负极材料层包括负极活性材料，所述负极活性材料选自硅基负极、碳基负极和锡基负极中的至少一种。
[0027]可选的，所述负极材料层的压实密度为0.8
‑
2.0g/cc；
[0028]优选的，所述负极材料层的压实密度为1.55
‑
1.85g/ccc。
[0029]可选的，所述电解质盐选自LiPF6、LiBOB、LiDFOB、LiPO2F2、LiBF4、LiSbF6、LiAsF6、LiN(SO2CF3)2、LiN(SO2C2F5)2、LiC(SO2CF3)3、LiN(SO2F)2、LiClO4、LiAlCl4、LiCF3SO3、Li2B
10
Cl
10
、低级脂肪族羧酸锂盐中的至少一种。
[0030]可选的，所述非水电解液还包括辅助添加剂，所述辅助添加剂包括环状硫酸酯类化合物、磺酸内酯类化合物、环状碳酸酯类化合物和腈类化合物中的至少一种；
[0031]优选的，所述环状硫酸酯类化合物选自硫酸乙烯酯、硫酸丙烯酯或甲基硫酸乙烯酯中的至少一种；
[0032]所述磺酸内酯类化合物选自1,3
‑
丙烷磺酸内酯、1,4
‑
丁烷磺酸内酯或1,3
‑
丙烯磺酸内酯中的至少一种；
[0033]所述环状碳酸酯类化合物选自碳酸亚乙烯酯、碳酸乙烯亚乙酯、氟代碳酸乙烯酯或结构式2所示化合物中的至少一种，
[0034][0035]所述结构式2中，R
21
、R
22
、R
23
、R
24
、R
25
、R
26
各自独立地选自氢原子、卤素原子、C1
‑
C5基团中的一种；
[0036]所述腈类化合物包括丁二腈、戊二腈、乙二醇双(丙腈)醚、己烷三腈、己二腈、庚二腈、辛二腈、壬二腈、癸二腈中的一种或多种。
[0037]根据本专利技术提供的电池，通过添加结构式1所示的化合物作为添加剂，同时合理控制负极活性材料的比表面积S和面密度W与结构式1所示的化合物添加量A之间的关系，使处于条件0.02≤AW/100S≤3下，能够充分发挥结构式1所示的化合物对于负极在高温条件下的性能稳定性的提升作用，具体的，提高了电池在高温下的循环性能和存储性能，同时也保证了电池具有较高的能量密度。
具体实施方式
[0038]为了使本专利技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0039]本专利技术实施例提供了一种二次电池，包括正极、负极和非水电解液，所述非水电解液包括溶剂、电解质盐和结构式1所示的化合物：
[0040][0041]其中，R1、R2、R3各自独立地选自Cl
‑
C6的烷基或卤代烷基、C2
‑
C6的不饱和烃基或不饱和卤代烃基，且R1、R2中至少有一个为C2
‑
C6的不饱和烃基或不饱和卤代烃基；
[0042]所述二次电池满足以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二次电池，其特征在于，包括正极、负极和非水电解液，所述负极包括含有负极活性材料的负极材料层，所述非水电解液包括溶剂、电解质盐和结构式1所示的化合物：其中，R1、R2、R3各自独立地选自Cl
‑
C6的烷基或卤代烷基、C2
‑
C6的不饱和烃基或不饱和卤代烃基，且R1、R2中至少有一个为C2
‑
C6的不饱和烃基或不饱和卤代烃基；所述二次电池满足以下条件：0.02≤AW/100S≤3其中，A为所述结构式1所示的化合物在非水电解液中的质量百分比，单位为％，S为所述负极活性材料的比表面积，单位为m2/g，W为所述负极材料层的面密度，单位为g/m2。2.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述二次电池满足以下条件：0.05≤AW/100S≤2；优选的，所述二次电池满足以下条件：0.08≤AW/100S≤1.5。3.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，以所述非水电解液的总质量为100％计，所述结构式1所示的化合物在非水电解液中的质量百分比A为0.01～5％；优选的，以所述非水电解液的总质量为100％计，所述结构式1所示的化合物在非水电解液中的质量百分比A为0.1～2％。4.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述结构式1所示的化合物选自磷酸三炔丙酯、二炔丙基甲基磷酸酯、二炔丙基乙基磷酸酯、二炔丙基丙基磷酸酯、三氟甲基二炔丙基磷酸酯、二炔丙基2,2,2
‑
三氟乙基磷酸酯、二炔丙基3,3,3
‑
三氟丙基磷酸酯、六氟异丙基二炔丙基磷酸酯、磷酸三烯丙酯、二烯丙基甲基磷酸酯、二烯丙基乙基磷酸酯、二烯丙基丙基磷酸酯、三氟甲基二烯丙基磷酸酯、2,2,2
‑
三氟乙基二烯丙基磷酸酯、二烯丙基3,3,3
‑
三氟丙基磷酸酯或二烯丙基六氟异丙基磷酸酯中的至少一种。5.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述负极活性材料的比表面积S为0.5～15m2/g；优选的，所述负极活性材料的比表面积为0.8～2m2/g。6.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述负极...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓永红，胡时光，钱韫娴，张永，向晓霞，
申请(专利权)人：深圳新宙邦科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：