本申請涉及能源存儲領(lǐng)域,具體而言,涉及一種二次電池及電子裝置。
背景技術(shù):
1、鋰離子電池之類的二次電池因其能量密度高、循環(huán)性能好、安全、環(huán)保且無記憶效應(yīng)等優(yōu)點,被廣泛應(yīng)用于便攜式電子產(chǎn)品、電動交通工具、航空航天、能源儲備等領(lǐng)域?,F(xiàn)有的二次電池在經(jīng)過多次循環(huán)后,電池的厚度會持續(xù)增長,從而影響二次電池的循環(huán)性能,嚴(yán)重者甚至?xí)霈F(xiàn)明顯變形,容易造成安全風(fēng)險。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本申請?zhí)峁┮环N二次電池及電子裝置,本申請中的二次電池的循環(huán)厚度增長率較低,有著良好的循環(huán)壽命,而且即使經(jīng)過多次循環(huán)后,也有著良好的安全性能。
2、第一方面,本申請?zhí)峁┝艘环N二次電池,其包括電解液和隔離膜,電解液包括式i化合物,式i化合物的結(jié)構(gòu)通式如下式i所示:
3、
4、其中r選自未取代或被ra取代的c2~c6的烷基、未取代或被ra取代的c2~c6的烯基、未取代或被ra取代的c2~c6的炔基、未取代或被ra取代的c5~c12的含氮雜芳基、未取代或被ra取代的c6~c12的芳基中的任一種;各個基團的取代基ra各自獨立地選自氟或c1~c6的氟代烷基中的任一種;隔離膜包括基材,基材的至少一表面上設(shè)置有涂層,涂層包括無機顆粒和聚合物顆粒,聚合物顆粒的dv50為d1?nm,無機顆粒的dv50為d2?nm,0.35d1≤d2≤0.66d1。
5、發(fā)明人發(fā)現(xiàn),現(xiàn)有的二次電池在多次循環(huán)之后變厚是因為隔離膜和極片之間的粘接力會變?nèi)酢R虼丝梢酝ㄟ^提升隔離膜和極片之間的粘接力,以及減少界面副反應(yīng)抑制二次電池的厚度增長率。在上述二次電池中,發(fā)明人發(fā)現(xiàn),隔離膜上的聚合物顆??梢蕴嵘綦x膜和極片的粘接,無機顆??梢栽诟綦x膜和極片之間留出一定的空間,有利于電解液的傳輸和浸潤,而且由于0.35d1≤d2≤0.66d1,無機顆粒也可以起到保護(hù)聚合物顆粒的作用,使聚合物顆粒在化成中不容易被壓扁;因此無機顆粒和聚合物顆粒協(xié)同作用,可以增強隔離膜的粘接力,同時提升隔離膜對于電解液的傳輸效果。電解液中的式i化合物可以在二次電池的極片表面形成界面組分,一方面可使隔離膜和極片的粘接更牢固,減少循環(huán)過程電池厚度的增長,另一方面可以起到鈍化界面、減少副反應(yīng)的發(fā)生的作用,從而起到降低二次電池的容量損失、提升二次電池的循環(huán)壽命和安全性能的作用。因此,本申請的二次電池循環(huán)厚度增長率較低,有著良好的循環(huán)壽命,而且即使經(jīng)過多次循環(huán)后,也有著良好的安全性能。
6、在一種可能的實現(xiàn)方式中,式i化合物包括以下所示化合物的至少一種:
7、
8、在一種可能的實現(xiàn)方式中,基于電解液的質(zhì)量,式i化合物的質(zhì)量含量為a%,0.8≤a≤20,優(yōu)選地,5≤a≤15。
9、在一種可能的實現(xiàn)方式中,聚合物顆粒的粒徑滿足以下條件中的至少一者:(1)500≤d1≤4000;(2)聚合物顆粒的dv90為d3?nm,0.3d1≤d3≤1.5d1;(3)無機顆粒的dn10為d4nm,50≤d4≤180。
10、在上述技術(shù)方案中,二次電池的循環(huán)性能和循環(huán)后的安全性能可以得到更進(jìn)一步地提升。
11、在一種可能的實現(xiàn)方式中,聚合物顆粒的單體包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、乙烯、苯乙烯、氯苯乙烯、氟苯乙烯、甲基苯乙烯、丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸、丙烯腈或甲基丙烯腈中的至少一種。
12、在一種可能的實現(xiàn)方式中,無機顆粒包括三氧化二鋁、二氧化硅、氧化鎂、氧化鈦、二氧化鉿、氧化錫、二氧化鈰、氧化鎳、氧化鋅、氧化鈣、氧化鋯、氧化釔、碳化硅、勃姆石、氫氧化鋁、氫氧化鎂、氫氧化鈣或硫酸鋇中的至少一種。
13、在一種可能的實現(xiàn)方式中,電解液還包括碳酸丙烯酯,基于電解液的總質(zhì)量,碳酸丙烯酯的質(zhì)量含量為b%,5≤b≤30。
14、在上述技術(shù)方案中,碳酸丙烯酯有利于提升電解液的電導(dǎo)率,使得二次電池具有更好的快充性能。
15、在一種可能的實現(xiàn)方式中,1≤b/a≤10。
16、在上述技術(shù)方案中,碳酸丙烯酯的質(zhì)量含量和式i化合物的質(zhì)量含量的關(guān)系在上述范圍內(nèi),可以使得二次電池在具有良好的循環(huán)壽命的同時還具有更好的快充性能。
17、在一種可能的實現(xiàn)方式中,電解液還包括第一組分,第一組分包括氟代碳酸乙烯酯、碳酸亞乙烯酯、三氟甲苯、1,3,5三氟甲苯、1,3二氟苯或氟苯中的至少一種;基于電解液的質(zhì)量,第一組分的質(zhì)量含量為c%,0.2≤c≤20。
18、在上述技術(shù)方案中,電解液用于二次電池時,第一組分可以在二次電池的負(fù)極極片的界面形成有機sei膜(sei即solid?electrolyte?interface,sei膜即固體電解質(zhì)界面膜),這樣可以起到保護(hù)二次電池的負(fù)極極片的作用,進(jìn)一步增加二次電池的循環(huán)壽命。
19、第二方面,本申請?zhí)峁┮环N電子裝置,其包括上述的二次電池。因此,本申請?zhí)峁┑碾娮友b置具有良好的使用性能。
20、本申請的有益效果:
21、本申請?zhí)峁┝艘环N二次電池及電子裝置,二次電池的電解液包括式i化合物,二次電池的隔離膜的涂層包括無機顆粒和聚合物顆粒,聚合物顆粒的dv50為d1?nm,無機顆粒的dv50為d2?nm,0.35d1≤d2≤0.66d1。通過電解液中的式i化合物和隔離膜涂層的共同作用,本申請的二次電池循環(huán)厚度增長率較低,循環(huán)壽命較高,而且即使經(jīng)過多次循環(huán)后,也有著良好的安全性能。
1.一種二次電池,其特征在于,其包括電解液和隔離膜,所述電解液包括式i化合物,所述式i化合物的結(jié)構(gòu)通式如下式i所示:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池,其特征在于,所述式i化合物包括以下所示化合物的至少一種:
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的二次電池,其特征在于,基于所述電解液的質(zhì)量,所述式i化合物的質(zhì)量含量為a%,0.8≤a≤20。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的二次電池,其特征在于,基于所述電解液的質(zhì)量,所述式i化合物的質(zhì)量含量為a%,5≤a≤15。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池,其特征在于,所述聚合物顆粒的粒徑滿足以下條件中的至少一者:
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池,其特征在于,所述聚合物顆粒的單體包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、乙烯、苯乙烯、氯苯乙烯、氟苯乙烯、甲基苯乙烯、丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸、丙烯腈或甲基丙烯腈中的至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池,其特征在于,所述無機顆粒包括三氧化二鋁、二氧化硅、氧化鎂、氧化鈦、二氧化鉿、氧化錫、二氧化鈰、氧化鎳、氧化鋅、氧化鈣、氧化鋯、氧化釔、碳化硅、勃姆石、氫氧化鋁、氫氧化鎂、氫氧化鈣或硫酸鋇中的至少一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池,其特征在于,所述電解液還包括碳酸丙烯酯,基于所述電解液的總質(zhì)量,所述碳酸丙烯酯的質(zhì)量含量為b%,5≤b≤30。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的二次電池,其特征在于,1≤b/a≤10。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二次電池,其特征在于,所述電解液還包括第一組分,所述第一組分包括氟代碳酸乙烯酯、碳酸亞乙烯酯、三氟甲苯、1,3,5三氟甲苯、1,3二氟苯或氟苯中的至少一種;基于所述電解液的質(zhì)量,所述第一組分的質(zhì)量含量為c%,0.2≤c≤20。
11.一種電子裝置,其特征在于,其包括權(quán)利要求1~10中任一項所述的二次電池。