电解液、二次电池和用电设备的制作方法

本发明涉及二次电池，尤其是涉及一种电解液、二次电池和用电设备。

背景技术：

1、在石油能源日益枯竭以及环境污染日趋严重的压力下，大力发展绿色环保的新型能源成为了共同追求的目标。随着新型能源的发展，对动力电池提出了更高的要求，新型动力电池必须具有更高能量，更长循环寿命以及更宽电化学窗口等。而能量密度的增大会导致一些安全问题。目前解决此问题的方案主要是添加一些阻燃的添加剂，但单一的阻燃成分对安全性能改善不大。因此，开发一种化合物以更好的改善二次电池的安全性能，对安全事故的遏制和驾乘人员的安全保障具有重要意义。

2、有鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、本发明的一个目的在于提供一种电解液，可发挥气相和/或凝聚相阻燃作用，以提升二次电池的安全性能。

2、本发明的另一目的在于提供一种二次电池，含有上述电解液。

3、本发明的又一目的在于提供一种用电设备，含有上述二次电池。

4、为了实现本发明的上述目的，本发明一方面提供了一种电解液，包括具有式ⅰ所示结构的化合物：

5、

6、其中，r1、r2和r3各自独立地选自丙烯酸酯、氟代烷氧基、硅氧烷基、烷氧基和酚基中的至少一种；

7、x1、x2和x3各自独立地选自c1～c4的亚烷基中的至少一种；

8、r4、r5和r6各自独立地选自c1～c4的烷基中的至少一种。

9、进一步地，r1、r2和r3中至少一个包括丙烯酸酯。

10、进一步地，所述式ⅰ所示结构的化合物包括如下结构的化合物：

11、

12、进一步地，所述式ⅰ所示结构的化合物包含具有如下结构的化合物中的至少一种：

13、

14、

15、进一步地，所述式ⅰ所示结构的化合物的用量为所述电解液的总质量的0.05％～5％。

16、进一步地，所述电解液还包括催化剂；所述催化剂包括偶氮类化合物和/或有机过氧化类化合物中的至少一种。

17、进一步地，所述催化剂的用量为所述电解液的总质量的0.01％～0.05％。

18、进一步地，所述电解液还包括有机溶剂；所述有机溶剂包括链状酯和环状酯。

19、进一步地，所述链状酯和所述环状酯的质量比为(6～8)﹕(2～4)。

20、本发明另一方面提供了一种二次电池，包括正极片、负极片、隔膜和上述任意一种所述的电解液。

21、本发明又一方面提供了一种用电设备，包括上述任意一种所述的二次电池。

22、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

23、(1)本发明的电解液中，含有具有磷酰胺结构的化合物，兼具气相和凝聚相阻燃作用，有助于改善电解液的阻燃效果；

24、(2)本发明的电解液中的化合物，在结构上有可聚合性的基团，在过热条件下，能够迅速固化液态电解液，形成高度交联的固体聚合物；同时，当固化速度不足以致燃烧时，化合物中的核心结构可以产生含氮的气体和含磷的自由基，能够稀释氧气和挥发物，并抑制气相中的自由基降解反应，使二次电池的安全性能进一步提升。

技术特征：

1.一种电解液，包括具有式ⅰ所示结构的化合物：

2.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，r1、r2和r3中至少一个包括丙烯酸酯。

3.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述式ⅰ所示结构的化合物包括如下结构的化合物：

4.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述式ⅰ所示结构的化合物包含具有如下结构的化合物中的至少一种：

5.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，所述式ⅰ所示结构的化合物的用量为所述电解液的总质量的0.05％～5％。

6.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，还包括催化剂；所述催化剂包括偶氮类化合物和/或有机过氧化类化合物中的至少一种。

7.根据权利要求6所述的电解液，其特征在于，所述催化剂的用量为所述电解液的总质量的0.01％～0.05％。

8.根据权利要求1所述的电解液，其特征在于，还包括有机溶剂；所述有机溶剂包括链状酯和环状酯；

9.一种二次电池，其特征在于，包括正极片、负极片、隔膜和权利要求1～8任一项所述的电解液。

10.一种用电设备，其特征在于，包括权利要求9所述的二次电池。

技术总结
本发明涉及二次电池技术领域，尤其是涉及一种电解液、二次电池和用电设备。一种电解液，包括具有式Ⅰ所示结构的化合物：R1、R2和R3各自独立地选自丙烯酸酯、氟代烷氧基、硅氧烷基、烷氧基和酚基中的至少一种；X1、X2和X3各自独立地选自C1～C4的亚烷基中的至少一种；R4、R5和R6各自独立地选自C1～C4的烷基中的至少一种。本发明的化合物在结构上有可聚合性的基团，在过热条件下，能够迅速固化液态电解液；当固化速度不足以致燃烧时，化合物可以产生含氮的气体和含磷的自由基，能够稀释氧气和挥发物，并抑制气相中的自由基降解反应，使二次电池的安全性能进一步提升。

技术研发人员：许灿
受保护的技术使用者：欣旺达动力科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16