本技術(shù)涉及電化學(xué),特別是涉及一種二次電池及包含其的電子裝置。
背景技術(shù):
1、電化學(xué)裝置(鋰離子電池)因其高能量密度、高功率密度、自放電小、無(wú)記憶效應(yīng)和較長(zhǎng)的循環(huán)壽命而被廣泛應(yīng)用于3c電子產(chǎn)品、動(dòng)力汽車和儲(chǔ)能電站等眾多領(lǐng)域。隨著鋰離子電池的使用范圍不斷擴(kuò)大,其使用場(chǎng)景更加多元,市場(chǎng)對(duì)鋰離子電池電化學(xué)性能提出了更高的要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本技術(shù)的目的在于提供一種二次電池及包含其的電子裝置,以提高二次電池的高溫存儲(chǔ)穩(wěn)定性和低溫放電性能。
2、需要說(shuō)明的是,本技術(shù)的
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
中,以鋰離子電池作為二次電池的例子來(lái)解釋本技術(shù),但是本技術(shù)的二次電池并不僅限于鋰離子電池。具體技術(shù)方案如下:
3、本技術(shù)的第一方面提供了一種二次電池,其包括正極極片、負(fù)極極片、隔離膜和電解液,所述電解液包括式i所示的化合物:
4、
5、其中,r選自未取代或被ra取代的c2至c6烷基、未取代或被ra取代的c6至c12芳基、未取代或被ra取代的的c5至c12含氮雜芳基;所述ra各自獨(dú)立地選自鹵素或鹵素取代的c1至c3烷基,所述鹵素各自獨(dú)立地選自氟、氯或溴;
6、基于所述電解液的總質(zhì)量,所述式i所示的化合物的質(zhì)量百分含量a%,0.01≤a≤50,優(yōu)選為1≤a≤45;所述正極極片包括正極活性材料,所述正極活性材料包括鈷酸鋰,所述鈷酸鋰包含m元素,其中,m元素包括al、mg、ti、nb、cr、y、sr或zr中的至少一種;基于所述正極活性材料的總質(zhì)量,所述m元素的質(zhì)量百分含量為b%,0.01≤b≤1,優(yōu)選為0.05≤b≤0.8。本技術(shù)二次電池中,電解液包括式i所示的化合物,正極活性材料包括含m元素的鈷酸鋰,并調(diào)控a及b的值在上述范圍內(nèi),有利于形成低阻抗的cei膜,從而使二次電池同時(shí)具備良好的高溫存儲(chǔ)穩(wěn)定性和低溫放電性能。
7、在本技術(shù)的一種實(shí)施方案中,所述二次電池滿足以下條件中的至少一者:a)1≤a≤45;b)0.05≤b≤0.8。滿足上述條件中的至少一者,能夠進(jìn)一步提升二次電池的高溫存儲(chǔ)穩(wěn)定性和低溫放電性能。
8、在本技術(shù)的一種實(shí)施方案中,所述式i所示的化合物包括以下化合物中的至少一種:
9、
10、電解液包括上述范圍內(nèi)的式i所示的化合物,可以更好地發(fā)揮和含m元素的鈷酸鋰的協(xié)同作用,生成較低阻抗的cei膜,從而進(jìn)一步改善二次電池的高溫存儲(chǔ)穩(wěn)定性和低溫放電性能。
11、在本技術(shù)的一種實(shí)施方案中,所述電解液包括環(huán)狀碳酸酯,所述環(huán)狀碳酸酯包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯或氟代碳酸乙烯酯中的至少一種;基于所述電解液的總質(zhì)量,所述環(huán)狀碳酸酯的質(zhì)量百分含量為c%,3≤c≤40。電解液包括環(huán)狀碳酸酯并調(diào)控c的值在上述范圍內(nèi),有利于提升二次電池的低溫放電性能,同時(shí)改善二次電池的高溫存儲(chǔ)穩(wěn)定性。
12、在本技術(shù)的一種實(shí)施方案中,所述環(huán)狀碳酸酯包括氟代碳酸乙烯酯,以及碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯中的至少一種。電解液包括上述種類的環(huán)狀碳酸酯,可進(jìn)一步提升電解液電導(dǎo)率,從而進(jìn)一步改善二次電池的低溫放電性能并兼顧二次電池的高溫存儲(chǔ)穩(wěn)定性。
13、在本技術(shù)的一種實(shí)施方案中,所述電解液包括線性碳酸酯,所述線性碳酸酯包括碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、甲基二氟乙基碳酸酯、乙基二氟乙基碳酸酯、甲基三氟乙基碳酸酯、乙基三氟乙基碳酸酯、甲基六氟異丙基碳酸酯或二(2,2,2-三氟乙基)碳酸酯中的至少一種;基于所述電解液總質(zhì)量,所述線性碳酸酯的質(zhì)量百分含量為d%,3≤d≤30。電解液包括線性碳酸酯并調(diào)控d的值在上述范圍內(nèi),有利于降低電解液整體粘度,提升電解液電導(dǎo)率,從而增加二次電池的動(dòng)力學(xué)性能,進(jìn)而提升二次電池的低溫放電性能,同時(shí)能夠兼顧二次電池的高溫存儲(chǔ)穩(wěn)定性。
14、在本技術(shù)的一種實(shí)施方案中,所述線性碳酸酯包括碳酸二乙酯或乙基二氟乙基碳酸酯中的至少一種。電解液包括上述種類的線性碳酸酯,可進(jìn)一步降低電解液粘度,提升電解液電導(dǎo)率,從而進(jìn)一步改善二次電池的低溫放電性能并兼顧二次電池的高溫存儲(chǔ)穩(wěn)定性。
15、在本技術(shù)的一種實(shí)施方案中,所述電解液包括線性羧酸酯,所述線性羧酸酯包括乙酸乙酯、乙酸正丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、乙酸2,2-二氟乙酯、乙酸2,2,2-三氟乙酯、乙酸六氟異丙酯、丙酸2,2-二氟乙酯、丙酸2,2,2-三氟乙酯或丙酸六氟異丙酯中的至少一種;基于所述電解液的總質(zhì)量,所述線性羧酸酯的質(zhì)量百分含量為e%,10≤e≤55。電解液包括線性羧酸酯并調(diào)控e的值在上述范圍內(nèi),有利于降低電解液整體粘度,提升電解液電導(dǎo)率,從而增加二次電池的動(dòng)力學(xué)性能,進(jìn)而提升二次電池的低溫放電性能,同時(shí)能夠兼顧二次電池的高溫存儲(chǔ)穩(wěn)定性。
16、在本技術(shù)的一種實(shí)施方案中,所述線性羧酸酯包括丙酸乙酯、丙酸丙酯、乙酸2,2-二氟乙酯或乙酸2,2,2-三氟乙酯中的至少一種。電解液包括上述種類的線性羧酸酯,可進(jìn)一步降低電解液粘度,提升電解液電導(dǎo)率,從而進(jìn)一步改善二次電池的低溫放電性能并兼顧二次電池的高溫存儲(chǔ)穩(wěn)定性。
17、在本技術(shù)的一種實(shí)施方案中,0.02≤a/(a+e)≤0.8。在本技術(shù)中,調(diào)控a/(a+e)的值在上述范圍內(nèi),有利于進(jìn)一步提升二次電池的高溫存儲(chǔ)穩(wěn)定性和低溫放電性能。
18、在本技術(shù)的一種實(shí)施方案中,所述電解液包括腈類化合物,所述腈類化合物包括丁二腈、戊二腈、甲基戊二腈、己二腈、庚二腈、辛二腈、壬二腈、癸二腈、1,3,5-戊烷三腈或1,3,6-己烷三腈中的至少一種;基于所述電解液的總質(zhì)量,所述腈類化合物的質(zhì)量百分含量為f%,1≤f≤8。電解液包括上述種類的腈類化合物并調(diào)控f的值在上述范圍內(nèi),有利于和式i所示的化合物、含m元素的鈷酸鋰更好地發(fā)揮協(xié)同作用,進(jìn)一步改善二次電池的高溫存儲(chǔ)穩(wěn)定性和低溫放電性能。
19、在本技術(shù)的一種實(shí)施方案中,所述電解液包括含硫氧雙鍵的化合物,所述含硫氧雙鍵的化合物包括1,3-丙磺酸內(nèi)酯、1,4-丁磺酸內(nèi)酯、硫酸乙烯酯或1,3-丙二醇硫酸酯中的至少一種;基于所述電解液的總質(zhì)量,所述含硫氧雙鍵的化合物的質(zhì)量百分含量為g%,0.01≤g≤3。電解液包括上述含硫氧雙鍵的化合物并調(diào)控g的值在上述范圍內(nèi),有利于和式i所示的化合物、含m元素的鈷酸鋰更好地發(fā)揮協(xié)同作用,進(jìn)一步改善二次電池的高溫存儲(chǔ)穩(wěn)定性和低溫放電性能。
20、本技術(shù)的第二方面提供了一種電子裝置,其包含前述任一實(shí)施方案中的二次電池。從而,本技術(shù)提供的電子裝置具有良好的使用性能。
21、本技術(shù)提供了一種二次電池及包含其的電子裝置,二次電池包括正極極片、負(fù)極極片、隔離膜和電解液,電解液包括式i所示的化合物;基于電解液的總質(zhì)量,式i所示的化合物的質(zhì)量百分含量a%,0.01≤a≤50;正極極片包括正極活性材料,正極活性材料包括鈷酸鋰,鈷酸鋰包含m元素,其中m元素包括al、mg、ti、nb、cr、y、sr或zr中的至少一種;基于正極活性材料的總質(zhì)量,m元素的質(zhì)量百分含量為b%,0.01≤b≤1。本技術(shù)二次電池中,電解液包括式i所示的化合物,正極活性材料包括含m元素的鈷酸鋰,并調(diào)控a及b的值在上述范圍內(nèi),有利于形成低阻抗的cei膜,從而使二次電池同時(shí)具備良好的高溫存儲(chǔ)穩(wěn)定性和低溫放電性能。
22、當(dāng)然,實(shí)施本技術(shù)的任一產(chǎn)品或方法并不一定需要同時(shí)達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點(diǎn)。