原位固化电解质及其制备方法、锂离子电池技术

本申请涉及一种原位固化电解质及其制备方法、锂离子电池，原料组分包括引发剂及电解液，所述原料组分还包括：聚合物单体及磷酸酯类阻燃剂；其中，所述聚合物单体通过所述引发剂进行化学反应，以形成具有交联网络结构的高分子聚合物；所述磷酸酯阻燃剂溶解于所述电解液中，后呈均一透明状。在聚合物单体与磷酸酯类阻燃剂的协同作用下，本申请内容解决了现有锂离子电池的安全隐患较高的技术问题。锂离子电池的安全隐患较高的技术问题。锂离子电池的安全隐患较高的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
原位固化电解质及其制备方法、锂离子电池


[0001]本申请涉及锂离子电池
，尤其涉及一种原位固化电解质及其制备方法、锂离子电池。

技术介绍

[0002]锂离子电池一直锂离子电池自从20世纪90年代商业化以来，凭借高输出电压、高能量密度、污染小、无记忆效应早已成为储能领域、3C消费电子领域以及动力电池领域的佼佼者。
[0003]然而，随着消费者对电池的能量密度以及安全性要求日益提高，锂离子电池的安全性问题难以满足用户的需求。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种原位固化电解质及其制备方法、锂离子电池，以解决现有锂离子电池的安全隐患较高的技术问题。
[0005]第一方面，本申请提供了一种原位固化电解质，原料组分包括引发剂及电解液，所述原料组分还包括：聚合物单体及磷酸酯类阻燃剂；其中，
[0006]所述聚合物单体通过所述引发剂进行化学反应，以形成具有交联网络结构的高分子聚合物；
[0007]所述磷酸酯阻燃剂溶解于所述电解液中，后呈均一透明状。
[0008]可选的，所述磷酸酯类阻燃剂包括如下至少一种：磷酸三乙酯、磷酸三苯酯、磷酸三丁酯。
[0009]可选的，所述聚合物单体包括如下至少一种：含有不饱和键的单体、环状单体。
[0010]可选的，所述含有不饱和键的单体包括如下至少一种：碳酸亚乙烯酯、丁二腈。
[0011]可选的，所述环状单体包括如下至少一种：二氧戊环、1，4
‑
丁内酯。
[0012]可选的，所述聚合物单体与所述磷酸酯类阻燃剂的体积比为(1～5):(1～3)。
[0013]可选的，所述体积比为1:1。
[0014]第二方面，本申请提供了一种原位固化电解质的制备方法，用于制备第一方面任意一项实施例所述的原位固化电解质，所述方法包括：
[0015]将聚合物单体、引发剂、电解液以及磷酸酯类阻燃剂进行混合，得到前驱体溶液；
[0016]将所述前驱体溶液进行分阶段加热固化，得到原位固化电解质。
[0017]可选的，所述将所述前驱体溶液进行分阶段加热固化，得到原位固化电解质，包括：
[0018]将所述前驱体溶液分别在第一温度和第二温度的条件下进行加热固化，得到原位固化电解质；其中，所述第一温度为45℃～65℃，所述第二温度为65℃～85℃。
[0019]第三方面，本申请提供了一种锂离子电池，所述锂离子电池包括第一方面任意一项实施例所述的原位固化电解质。
[0020]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：
[0021]本申请实施例提供的该原位固化电解质，聚合物单体在加热环境下，通过引发剂发生加成反应，形成具有交联的网络结构的高分子聚合物，从而提高反应体系固定液体的固化能力及降低漏液的能力，从而提高电池的安全性；磷酸酯类阻燃剂具有高沸点、高闪点以及不易燃的特性，从而提升电池热稳定性及降低热失控风险；并溶解于电解液中，溶液呈均一透明状，利于形成理想的原位固化电解质，从而提高电池的安全性。聚合物单体与阻燃剂对电池安全性各自具有相应的促进作用，并且两者之间不会发生副反应。因此，在聚合物单体与磷酸酯类阻燃剂的协同作用下，解决了现有锂离子电池的安全隐患较高的技术问题。
附图说明
[0022]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。
[0023]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。
[0024]图1为本申请实施例1提供的一种固化前后电解质流动情况图片；其中，a
‑
固化前，b
‑
固化后；
[0025]图2为本申请实施例1提供的一种锂离子电池循环性能测试图；
[0026]图3为本申请实施例1提供的一种锂离子电池的针刺测试结果图；其中，a
‑
电流/电压
‑
时间，b
‑
温度
‑
时间；
[0027]图4为本申请实施例1提供的一种锂离子电池的挤压测试结果图；其中，a
‑
电流/电压
‑
时间，b
‑
温度
‑
时间；
[0028]图5为本申请实施例提供的一种原位固化电解质的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
[0029]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。
[0030]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)。
[0031]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”。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。其中A，B可以是单数或者复数。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。
[0032]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。
[0033]第一方面，本申本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种原位固化电解质，原料组分包括引发剂及电解液，其特征在于，所述原料组分还包括：聚合物单体及磷酸酯类阻燃剂；其中，所述聚合物单体通过所述引发剂进行化学反应，以形成具有交联网络结构的高分子聚合物；所述磷酸酯阻燃剂溶解于所述电解液中，后呈均一透明状。2.根据权利要求1所述的原位固化电解质，其特征在于，所述磷酸酯类阻燃剂包括如下至少一种：磷酸三乙酯、磷酸三苯酯、磷酸三丁酯。3.根据权利要求1所述的原位固化电解质，其特征在于，所述聚合物单体包括如下至少一种：含有不饱和键的单体、环状单体。4.根据权利要求3所述的原位固化电解质，其特征在于，所述含有不饱和键的单体包括如下至少一种：碳酸亚乙烯酯、丁二腈。5.根据权利要求3所述的原位固化电解质，其特征在于，所述环状单体包括如下至少一种：二氧戊环、1，4
‑
丁内酯。6.根据权利要求1～5任...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宇航，皮智超，张薇，赖成龙，陈东，
申请(专利权)人：东风汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：