阻燃剂和包含其的二次电池制造技术

本申请提供了一种阻燃剂，包括：第一单体单元第二单体单元第三单体单元其中，10≤m≤10000，1≤n≤1000，X1、X2分别独立选自

【技术实现步骤摘要】
阻燃剂和包含其的二次电池


[0001]本申请涉及电池
，尤其涉及一种阻燃剂、含有其的隔离膜和二次电池。

技术介绍

[0002]近年来，二次电池的应用范围越来越广泛，其被广泛应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统，以及电动工具、电动自行车、电动摩托车、电动汽车、军事装备、航空航天等多个领域。
[0003]二次电池的安全性能一直被行业内高度重视，因此，如何提高电池的安全性能仍然是亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]为了达到上述目的本申请第一方面提供了一种阻燃剂，包括：第一单体单元第二单体单元第三单体单元其中，第一单体单元和第三单体单元通过第二单体单元连接，10≤m≤10000，1≤n≤1000，X1、X2分别独立选自
‑
CH2‑
、
‑
CH2‑
O
‑
、
‑
C(＝O)
‑
O
‑
、
‑
NH
‑
、
‑
Si(
‑
O
‑
)3中的一种；R1为C1‑
C
10
烷基、C1‑
C
10
芳香基、C1‑
C
10
聚醚中的一种；Y为C1‑
C
10
烷基或C1‑
C
10
芳香基。由此，本申请通过制备一种新型阻燃剂，在高温下可分解产生高聚多聚磷酸，在可燃物表面形成一层致密的隔离层，阻隔氧气和可燃气体，防止燃烧；同时小分子的磷酸酯支链可以在高温分解后捕获反应活性中间体H
·
、O
·
自由基，中断燃烧链式反应，防止燃烧反应继续发生。
[0005]在任意实施方式中，第一单体单元中200≤m≤2000。
[0006]在任意实施方式中，第三单体单元中1≤n≤100。
[0007]调节阻燃剂的不同分子量，可以实现热响应温度在150℃
‑
400℃内可控调节，从而适配各种正极材料，及时捕获释放的活性氧，防止电池发生热失控。
[0008]在任意实施方式中，阻燃剂粒径Dv50为50nm
‑
10μm，可选为200nm
‑
2μm。目前市售的阻燃就粒径较大，较难应用与电池材料的涂层中，本申请制得的阻燃剂粒径适中，可以很好的应用在二次电池的隔离膜上。
[0009]在任意实施方式中，1500≤m≤2000,80≤n≤100。
[0010]在任意实施方式中，600≤m<1000,30≤n<50。
[0011]在任意实施方式中，200≤m<600,1≤n<30。
[0012]在任意实施方式中，1000≤m<1500,50≤n<80。
[0013]本申请的第二方面还提供一种阻燃剂的制备方法，包括以下步骤：
[0014](1)提供原料：第一原料、第二原料和第三原料，其中，
[0015]第一原料结构如式Ⅰ所示，
[0016]其中10≤m≤10000；
[0017]第二原料结构式为
‑
R1‑
X1‑
R2‑
，其中，X1、X2各自独立地选自
‑
CH2‑
、
‑
CH2‑
O
‑
、
‑
C(＝O)
‑
O
‑
、
‑
NH
‑
、
‑
Si(
‑
O
‑
)3；R1选自C1‑
C
10
烷基、C1‑
C
10
芳香基、C1‑
C
10
聚醚中的一种；
[0018]第三原料结构如如式Ⅱ所示，
[0019]其中，R2、R3分别独立地选自C1‑
C
10
烷基、C1‑
C
10
芳香基、C1‑
C
10
烯烃、C1‑
C
10
烷氧基、C1‑
C
10
羧基、C1‑
C
10
醇、氨基、
‑
Cl、
‑
Br、
‑
OH中的至少一种；
[0020](2)将第一原料、第二原料、第三原料20℃
‑
150℃条件下反应；
[0021](3)洗涤烘干制得阻燃剂。
[0022]本申请的第三方面提供一种二次电池，包括本申请第一方面提供的阻燃剂或根据本申请第二方面提供的制备方法制得的阻燃剂。
[0023]在一些实施方式中，二次电池包括正极极片、负极极片和隔离膜，阻燃剂应用于正极极片、负极极片或隔离膜的至少一处。
[0024]在一些实施方式中，二次电池包括正极极片，所述正极极片包括正极集流体及形成于所述正极集流体表面的正极膜层，正极膜层包括正极活性材料，正极活性材料包括含锂磷酸盐，二次电池包括1500≤m≤2000,80≤n≤100的阻燃剂。
[0025]在一些实施方式中，二次电池包括正极极片，所述正极极片包括正极集流体及形成于所述正极集流体表面的正极膜层，正极膜层包括正极活性材料，正极活性材料包括LiNi
x
Co
y
Mn1‑
x
‑
y
O2或钴酸锂，二次电池包括600≤m<1000,30≤n<50的阻燃剂，其中，0.6≤x≤0.8且x+y<1。
[0026]在一些实施方式中，二次电池包括正极极片，所述正极极片包括正极集流体及形成于所述正极集流体表面的正极膜层，正极膜层包括正极活性材料，正极活性材料包括LiNi
x
Co
y
Mn1‑
x
‑
y
O2，二次电池包括200≤m<600,1≤n<30的阻燃剂，其中，x≥0.8且x+y<1。
[0027]在一些实施方式中，二次电池包括正极极片，所述正极极片包括正极集流体及形成于所述正极集流体表面的正极膜层，正极膜层包括正极活性材料，正极活性材料包括LiNi
x
Co
y
Mn1‑
x
‑
y
O2，二次电池包括1000≤m<1500,50≤n<80的阻燃剂，其中，0<x≤0.6且x+y<1。
[0028]本申请的第四方面提供一种隔离膜，包括多孔基材；和涂层，涂层设置在多孔基材的至少一个表面上，且涂层包括本申请第一方面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阻燃剂，所述阻燃剂包括：第一单体单元：第二单体单元：第三单体单元：其中，所述第一单体单元和所述第三单体单元通过所述第二单体单元连接，10≤m≤10000，1≤n≤1000，X1、X2各自独立地选自
‑
CH2‑
、
‑
CH2‑
O
‑
、
‑
C(＝O)
‑
O
‑
、
‑
NH
‑
、
‑
Si(
‑
O
‑
)3；R1选自C1‑
C
10
烷基、C1‑
C
10
芳香基、C1‑
C
10
聚醚中的一种；Y选自C1‑
C
10
烷基或C1‑
C
10
芳香基。2.根据权利要求1所述的阻燃剂，其特征在于，所述第一单元单体中200≤m≤2000。3.根据权利要求1或2所述的阻燃剂，其特征在于，所述第三单元单体中1≤n≤100。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的阻燃剂，其特征在于，所述阻燃剂的粒径Dv50为50nm
‑
10μm，可选为200nm
‑
2μm。5.根据权利要求4所述的阻燃剂，其特征在于，1500≤m≤2000,80≤n≤100。6.根据权利要求4所述的阻燃剂，其特征在于，600≤m<1000,30≤n<50。7.根据权利要求4所述的阻燃剂，其特征在于，200≤m<600,1≤n<30。8.根据权利要求4所述的阻燃剂，其特征在于，1000≤m<1500,50≤n<80。9.一种阻燃剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)提供原料：第一原料、第二原料和第三原料，其中，所述第一原料结构如式Ⅰ所示，其中10≤m≤10000；所述第二原料结构式为
‑
R1‑
X1‑
R2‑
，其中，X1、X2各自独立地选自
‑
CH2‑
、
‑
CH2‑
O
‑
、
‑
C(＝O)
‑
O
‑
、
‑
NH
‑
、
‑
Si(
‑
O
‑
)3；R1选自C1‑
C
10
烷基、C1‑
C
10
芳香基、C1‑
C
10
聚醚中的一种；所述第三原料结构如如式Ⅱ所示，其中，R2、R3分别独立地选...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭龙庆，李婷，唐怀超，牛少军，
申请(专利权)人：宁德时代新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：