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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及储能领域。具体地,本申请涉及一种电解液、包括该电解液的二次电池和装置。
技术介绍
1、锂离子电池具有能量密度高、输出电压高、循环寿命长、环境污染小等优点,在电子产品、电动汽车、航空航天等领域有着极其重要的应用。然而,近年来关于锂离子电池引发的火灾甚至爆炸的报道屡见不鲜,锂离子电池的安全问题引起了人们的普遍关注。同时,安全问题也是制约锂离子电池向大型化、高能化方向发展的瓶颈。
2、锂离子电池最重要的组成部分是电极材料和电解液。目前锂离子电池的电解液广泛使用碳酸酯系的溶剂与六氟磷酸锂等电解质盐的组合,其中电解液中常用的有机溶剂为烷基碳酸酯类化合物。线性碳酸酯包括碳酸二甲酯(dmc)、碳酸甲乙酯(emc)、碳酸二乙酯(dec)等。环状碳酸酯包括碳酸乙烯酯(ec)、碳酸丙烯酯(pc)等。但是,这些有机溶剂的闪点都很低,使锂离子电池的电解液极易燃烧,尤其是在电池破裂或意外短路失火的情况下,极易引起密集的电池组的连锁反应,产生剧烈的燃烧从而产生严重的安全事故。改善电解液的不燃性和热稳定性是提高电池安全性的一个重要途径,因此迫切需要开发一种高安全性的新型电解液。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足,本申请提供了一种电解液、包括该电解液的二次电池以及相关的装置。本申请的电解液通过环三磷腈类化合物与高闪点的氟代醚、内酯或氟代碳酸酯等添加剂之间的复配,能够有效提高包含该电解液的二次电池的安全性能。
2、本申请的第一方面提供了一种电解液,其包括非水有机溶剂、锂盐、环三
3、
4、式i中,r1选自c2-c4的烯基、c2-c4的炔基或c6-c8的芳基,r2、r3、r4、r5、r6独立地选自氟、c2-c4的烯氧基、c2-c4的炔氧基或c6-c8的芳氧基;
5、所述氟代醚包括式ii所示的化合物中的至少一种,
6、
7、式ii中,a为1-6的正整数,b为0-6的正整数;
8、所述内酯包括式iii所示的化合物中的至少一种,
9、
10、式iii中,r7、r8、r9、r10、r11、r12独立地选自氢或c1-c4的烷基;
11、所述氟代碳酸酯包括式iv所示的化合物中的至少一种,
12、
13、式iv中,r13选自氢或c1-c4的烷基、c为1-6的正整数。
14、本申请的第二方面提供了一种二次电池,所述二次电池包括第一方面所述的电解液。
15、本申请的第三方面提供了一种装置,所述装置包括第二方面所述的二次电池。
16、本申请的有益效果为:本申请的电解液通过特定的环三磷腈类化合物与高闪点的氟代醚、内酯或氟代碳酸酯等添加剂之间的复配,能够保证常温下的燃烧测试不燃,且包含该电解液的二次电池在热箱测试中表现良好,同时在过充测试中也表现出相应的抗过充能力,具有优异的安全性能。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种电解液,包括非水有机溶剂、锂盐、环三磷腈类化合物和添加剂,所述添加剂包括氟代醚、内酯或氟代碳酸酯中的至少一种,
2.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,式I中,R1选自C2-C4的烯基、C2-C4的炔基或C6-C8的芳基,R2-R6相同,均为氟;或者R1选自C2-C4的烯基、C2-C4的炔基或C6-C8的芳基,R3选自氟、R2与R4-R6各自独立选自C2-C4的烯氧基、C2-C4的炔氧基或C6-C8的芳氧基;
3.根据权利要求1或2所述的电解液,其特征在于,式II中,a为1、2、3或4,b为0、1、2、3或4;
4.根据权利要求1-3中任一项所述的电解液,其特征在于,式III中,R7、R8、R9、R10、R11、R12独立地选自氢、甲基、乙基、丙基或异丙基;
5.根据权利要求1-4中任一项所述的电解液,其特征在于,式IV中,R13选自氢、甲基、乙基、丙基或异丙基,
6.根据权利要求1-5中任一项所述的电解液,其特征在于,基于所述电解液的总质量,所述环三磷腈类化合物的质量含量为1%-20%,优选为3%-15%,
7.根据权利要求1-6中任一项所述的电解液,其特征在于,所述电解液还包括碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、二氟磷酸锂和硫酸乙烯酯中的一种或多种,优选地,基于所述电解液的总质量,所述碳酸亚乙烯酯的质量含量为0-3%,优选为0.5-1%,和/或
8.根据权利要求1-7中任一项所述的电解液,其特征在于,所述非水有机溶剂包括链状碳酸酯、环状碳酸酯和羧酸酯中的一种或多种,
9.一种二次电池,其包括权利要求1-8中任一项所述的电解液。
10.一种装置,其包括权利要求9所述的二次电池。
...【技术特征摘要】
1.一种电解液,包括非水有机溶剂、锂盐、环三磷腈类化合物和添加剂,所述添加剂包括氟代醚、内酯或氟代碳酸酯中的至少一种,
2.根据权利要求1所述的电解液,其特征在于,式i中,r1选自c2-c4的烯基、c2-c4的炔基或c6-c8的芳基,r2-r6相同,均为氟;或者r1选自c2-c4的烯基、c2-c4的炔基或c6-c8的芳基,r3选自氟、r2与r4-r6各自独立选自c2-c4的烯氧基、c2-c4的炔氧基或c6-c8的芳氧基;
3.根据权利要求1或2所述的电解液,其特征在于,式ii中,a为1、2、3或4,b为0、1、2、3或4;
4.根据权利要求1-3中任一项所述的电解液,其特征在于,式iii中,r7、r8、r9、r10、r11、r12独立地选自氢、甲基、乙基、丙基或异丙基;
5.根据权利要求1-4中任一项所述的电解液...
【专利技术属性】
技术研发人员:李思远,
申请(专利权)人:蔚来汽车科技安徽有限公司,
类型:发明
国别省市:
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