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【技術實現步驟摘要】
本申請涉及儲能領域。具體地,本申請涉及一種二次電池和裝置。
技術介紹
1、鋰離子電池作為新能源領域的代表,因其綠色環保、高比能等特點,已經廣泛地滲透到日常生活領域以及高科技領域。隨著科技生活的需求,更高比能的鋰離子電池是發展的必然趨勢。然而,高比能鋰離子電池的應用不可忽視的是其帶來的安全隱患,尤其是硅基負極的鋰離子電池對應著更大的安全隱患。
2、電解液作為鋰離子電池的血液,不僅承載著正負極材料之間的連通,并且對鋰離子電池的安全性起著關鍵作用。電解液的組成主要包含了溶劑和鋰鹽,其中常規溶劑是以非氟代環狀碳酸酯(如:碳酸乙烯酯(ec)、碳酸丙烯酯(pc)等)與非氟代線狀碳酸酯(如:碳酸二甲酯(dmc)、碳酸甲乙酯(emc)、碳酸二乙酯(dec)等)之間組合構成。非氟代環狀碳酸酯溶劑可以有效地解離鋰鹽,保證鋰離子傳輸的能力,但不可忽略的是,非氟代碳酸酯溶劑是熱失控中主要的熱量的來源。更值得注意的是,非氟代環狀碳酸酯溶劑占比更多的熱失控后熱量的來源。因此,建立不含非氟代環狀碳酸酯的電解液是提高硅基負極電池安全性能的最有效的策略。
技術實現思路
1、針對含非氟代環狀碳酸酯溶劑的鋰離子電池存在的熱安全隱患,本申請用低熱量的、高解離性的溶劑替代非氟代環狀碳酸酯溶劑,具體地用一定用量比例的氟代碳酸酯和環狀砜化合物的組合溶劑替代非氟代環狀碳酸酯,不僅保證了溶劑對鋰鹽的解離性,還有效改善了硅基負極電池在高溫循環中的產氣問題、延后電池熱失控溫度以及減緩熱失控后電池的危害性,同時兼顧了硅基負極
2、本申請的第一方面提供了一種二次電池,其包括正極極片、負極極片和電解液,其中,所述電解液包含溶劑和鋰鹽,所述溶劑包括非氟代線狀碳酸酯、氟代碳酸酯和環狀砜化合物,所述溶劑中環狀砜化合物的質量百分含量為a%,所述溶劑中氟代碳酸酯的質量百分含量為b%,0.05≤a/b≤2;所述負極極片包含選自硅基材料的負極活性材料,所述負極活性材料中硅基材料的質量百分含量為c%,其中,2≤c/a≤18。
3、本申請的第二方面提供了一種裝置,所述裝置包括第一方面所述的二次電池。
4、本申請的有益效果為:
5、本申請二次電池通過在電解液中引入非氟代線狀碳酸酯、氟代碳酸酯和環狀砜化合物的組合溶劑,相較于傳統的非氟代環狀碳酸酯和非氟代線狀碳酸酯的組合溶劑,可以有效地改善二次電池的高溫產氣問題、降低電池高溫循環后的電芯體積膨脹率,提高電池熱失控溫度、降低電池燃燒彈瞬時溫升最大速率、降低電池熱失控危害,從而明顯提高電池的安全性,同時還可保證硅基負極電池具備優異的常溫循環性能和高溫循環性能。
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1.一種二次電池,包括正極極片、負極極片和電解液,其中,
2.根據權利要求1所述的二次電池,其特征在于,所述二次電池符合如下條件中的至少一者:
3.根據權利要求1或2所述的二次電池,其特征在于,所述二次電池符合如下條件中的至少一者:
4.根據權利要求1或2所述的二次電池,其特征在于,所述非氟代線狀碳酸酯、氟代碳酸酯和環狀砜化合物的總質量占所述溶劑質量的百分比在98%以上,和/或,
5.根據權利要求1或2所述的二次電池,其特征在于,所述氟代碳酸酯包括氟代環狀碳酸酯和氟代線狀碳酸酯中的至少一種,其中,
6.根據權利要求5所述的二次電池,其特征在于,所述氟代環狀碳酸酯包括氟代碳酸乙烯酯、二氟代碳酸乙烯酯和三氟代碳酸丙烯酯中的至少一種,和/或,
7.根據權利要求1或2所述的二次電池,其特征在于,所述硅基材料包括硅、硅合金、硅氧化合物和硅碳化合物中的至少一種;和/或,
8.根據權利要求1或2所述的二次電池,其特征在于,所述負極活性材料包括硅基材料和碳基材料,所述硅基材料包括硅氧化合物和/或硅碳化合物,所述碳
9.根據權利要求1或2所述的二次電池,其特征在于,所述二次電池滿足如下條件中的至少一者:
10.一種裝置,其包括權利要求1-9任一項所述的二次電池。
...【技術特征摘要】
1.一種二次電池,包括正極極片、負極極片和電解液,其中,
2.根據權利要求1所述的二次電池,其特征在于,所述二次電池符合如下條件中的至少一者:
3.根據權利要求1或2所述的二次電池,其特征在于,所述二次電池符合如下條件中的至少一者:
4.根據權利要求1或2所述的二次電池,其特征在于,所述非氟代線狀碳酸酯、氟代碳酸酯和環狀砜化合物的總質量占所述溶劑質量的百分比在98%以上,和/或,
5.根據權利要求1或2所述的二次電池,其特征在于,所述氟代碳酸酯包括氟代環狀碳酸酯和氟代線狀碳酸酯中的至少一種,其中,
6.根據權利要求5所述的二次電池,其特征在...
【專利技術屬性】
技術研發人員:高靖雄,
申請(專利權)人:蔚來電池科技安徽有限公司,
類型:發明
國別省市:
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