电化学装置及电子设备的制作方法

1.本技术涉及电化学领域，尤其涉及一种电化学装置及电子设备。


背景技术：

2.随着手机、生活中电子产品及电动汽车的普及，电化学装置的安全性能越来越被重视，部分电化学装置在批量生产前，会进行热冲击测试，以免使用过程中出现爆炸等安全事故。热冲击的测试温度一般大于100℃，在如此高的温度下，正极片界面的稳定性大大降低，电解液将在正极片处大量分解，与此同时，正极片的正极活性材料层将发生严重坍塌，大量金属离子沉积到负极片处并引发负极片界面的失效，导致负极片界面同步出现电解液的剧烈反应，最终，正负极界面的持续热积累将导致电池发生燃烧或爆炸。


技术实现要素：

3.本技术实施例提供一种电化学装置及电子设备，能够解决电化学装置热冲击稳定性较差的问题。
4.第一方面，本技术提供了一种电化学装置，包括正极片和电解液，其中：（1）所述电解液包括式ⅰ所示的磷类添加剂：式ⅰ，r
1-r3各自独立的包括卤素、氰基、磺酸基、醛基、硅基、经取代的c
1-c6烷氧基、未经取代的c
1-c6烷氧基、经取代的c
1-c6烷基、未经取代的c
1-c6烷基、经取代的c
2-c6烯基、未经取代的c
2-c6烯基、经取代的c
2-c6炔基、未经取代的c
2-c6炔基、经取代的c
6-c
12
芳基和未经取代的c
6-c
12
芳基中的一种；其中，经取代时，取代基为卤素；所述式ⅰ所示的磷类添加剂在所述电解液中的质量百分比为a；（2）所述电解液还包括第一添加剂，所述第一添加剂包括氟代碳酸乙烯酯和碳酸亚乙烯酯中的至少一种；（3）所述正极片包括正极活性材料，所述正极活性材料包括元素m，所述元素m包括al、mg、ti、b中的至少一种，所述元素m在所述正极活性材料中的质量百分比为x；其中，a和x满足条件式：0.0001%≤x/a≤40%。
5.在一些示例性的实施例中，所述式ⅰ所示的磷类添加剂包括如下所示的化合物中的至少一种：
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化合物1
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化合物2
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化合物3
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化合物4
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化合物5
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化合物6
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化合物7
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化合物8
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化合物9
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化合物10
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化合物11
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化合物12
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化合物13
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化合物14
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化合物15
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化合物16
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化合物17
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化合物18
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化合物19
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化合物20
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化合物21
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化合物22
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化合物23
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化合物24。
6.在一些示例性的实施例中，所述磷类添加剂在所述电解液中的质量百分比a满足条件式：0.05%≤a≤10%。
7.在一些示例性的实施例中，所述电解液还包括第二添加剂，所述第二添加剂包括多腈化合物中的至少一种，所述多腈化合物中的氰基的数量为2~4。
8.在一些示例性的实施例中，所述多腈化合物包括二腈或三腈中的至少一种；所述二腈包括丁二腈、戊二腈、己二腈、庚二腈、辛二腈、1，5-二氰基戊烷、1，6-二氰基己烷、四甲基丁二腈、乙二醇双(丙腈)醚中的至少一种；所述三腈包括1，3，5-戊三甲腈、1，2，3-丙三甲腈、1，3，6-己三甲腈、1，2，6-己三甲腈、1，2，3-三(2-氰基乙氧基)丙烷中的至少一种。
9.在一些示例性的实施例中，所述第二添加剂在所述电解液中的质量百分比为c，c满足条件式0.5%≤c≤10%。
10.在一些示例性的实施例中，所述第一添加剂在所述电解液中的质量百分比为b，a、b、c满足条件式：a c≤5b。
11.在一些示例性的实施例中，所述电化学装置还包括负极片，所述负极片包括负极活性材料，所述负极片包括负极活性材料，所述负极活性材料包括硅材料和硅材料表面的碳材料。
12.第二方面，本技术提供了一种电子设备，包括如上所述的电化学装置。
13.本技术实施例的电化学装置及电子设备，至少具有如下有益效果：通过在电解液中添加式ⅰ所示的磷类添加剂，磷类添加剂可在正极界面处参与形成热稳定性好的无机cei膜，抑制高温环境下电解液的分解，并结合添加于电解液中的第一添加剂，可同步抑制负极界面处的金属沉积对负极处sei膜的破坏。同时，正极活性材料掺杂元素m，能够提升正极活性材料的晶格稳定性，抑制磷类添加剂分解后产生的酸性物质对正极材料的腐蚀，式ⅰ所示的磷类添加剂、第一添加剂和元素m三者的协同作用可提升电化学装置在高温下的热稳定性。
14.由于式ⅰ所示的磷类添加剂在高温条件下容易分解生成酸性物质，对正极活性材料有一定的腐蚀性，因此，控制式ⅰ所示的磷类添加剂和元素m满足条件式0.0001%≤x/a≤40%，方可发挥式ⅰ所示的磷类添加剂和元素m的协同作用，显著提升热冲击性能。
15.设置电解液中还包括第二添加剂，第二添加剂能够吸附在正极界面，有效保护正极活性材料，减少正极界面的副反应。但在高温条件，磷类添加剂和第二添加剂对负极界面都有不同程度的恶化，第一添加剂为有效的负极成膜（即sei膜）添加剂，通过控制磷类添加剂、第一添加剂和第二添加剂三者的含量满足关系式a c≤2b，能够有效降低磷类添加剂和第二添加剂对负极界面的恶化。
具体实施方式
16.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
17.在对电化学装置进行热冲击测试时，热冲击的测试温度一般大于100℃，在如此高的温度下，正极片界面的稳定性大大降低，电解液将在正极片处大量分解，与此同时，正极片的正极活性材料层将发生严重坍塌，大量金属离子沉积到负极片处并引发负极片界面的失效，导致负极片界面同步出现电解液的剧烈反应，最终，正负极界面的持续热积累将导致电池发生燃烧或爆炸。
18.本技术实施例提供一种电化学装置，通过对正极片的正极活性材料进行特定元素的掺杂处理，提升正极活性材料自身的稳定性，同时在电解液中添加磷类添加剂保护正极片和酯类添加剂（即后续所述的第一添加剂）保护负极片，提升正负极界面的热稳定性。从正极片的材料、正极界面、负极界面三个维度共同提升电化学装置的热冲击性能。
19.本技术实施例提供的电化学装置包括正极片、负极片和电解液，正极片包括正极集流体和设于正极集流体表面的正极活性材料层，负极片包括负极集流体和设于负极集流体表面的负极活性材料层，电解液分别与正极活性材料层和负极活性材料层接触，并进行离子交换，以使电化学装置能够进行充电和放电。
20.其中：（1）电解液包括式ⅰ所示的磷类添加剂：式ⅰ，在所述式ⅰ中，r1、r2、r3各自独立地选自卤素、氰基、磺酸基、醛基、硅基、经取代的c
1-c6烷氧基、未经取代的c
1-c6烷氧基、经取代的c
1-c6烷基、未经取代的c
1-c6烷基、经取代的c
2-c6烯基、未经取代的c
2-c6烯基、经取代的c
2-c6炔基、未经取代的c
2-c6炔基、经取代的c
6-c
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芳基、未经取代的c
6-c
12
芳基中的一种；其中，经取代时，取代基为卤素。
21.式ⅰ所示的磷类添加剂在电解液中的质量百分比为a。
22.（2）电解液还包括第一添加剂，第一添加剂包括氟代碳酸乙烯酯（fec）和碳酸亚乙烯酯（vc）中的至少一种。
23.（3）正极活性材料层包括正极活性材料，正极活性材料包括元素m，元素m包括al、mg、ti、b中的至少一种，元素m在正极活性材料中的质量百分比为x；其中，a和x满足条件式：0.0001%≤x/a≤40%。当x/a大于40%或x/a小于0.0001%时，电化学装置的热冲击稳定性均有所降低，难以满足热冲击稳定性要求。
24.其中，电解液中添加式ⅰ所示的磷类添加剂，可在正极界面形成热稳定性好的无机cei(solid electrolyte interphase)膜，抑制高温环境下电解液的分解，并结合添加于电解液中的第一添加剂，可同步抑制负极界面处的金属沉积对负极处sei(solid electrolyteinterphase)膜的破坏。同时，正极活性材料掺杂元素m，能够提升正极活性材料的晶格稳定性，抑制磷类添加剂分解后产生的酸性物质对正极材料的腐蚀，式ⅰ所示的磷
类添加剂、第一添加剂和元素m三者的协同作用可提升电化学装置在高温下的热稳定性。
25.在一些示例性的实施例中，式ⅰ所示的磷类添加剂包括如下所示的化合物中的至少一种：
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化合物1
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化合物2
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化合物3
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化合物4
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化合物5
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化合物6
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化合物7
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化合物8
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化合物9
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化合物10
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化合物11
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化合物12
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化合物13
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化合物14
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化合物17
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化合物18
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化合物19
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化合物20
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化合物21
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化合物22
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化合物23
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化合物24。
26.在一些示例性的实施例中，式ⅰ所示的磷类添加剂在电解液中的质量百分比a满足条件式：0.05%≤a≤10%，例如，a可以为0.05%、2%、4%、5%、6%、7%、8%、或10%等。其中，当式ⅰ所示的磷类添加剂在电解液中的含量a低于0.05%时，式ⅰ所示的磷类添加剂无法有效在正极界面形成无机cei膜，对热冲击性能的改善有限，当式ⅰ所示的磷类添加剂在电解液中的含量a高于10%时，高含量的式ⅰ所示的磷类添加剂将在电化学装置内部分解产生大量的酸性物质，促进导电锂盐的分解产热，同时腐蚀正极活性材料，削弱正极活性材料的热稳定性，进而影响电化学装置的热冲击性能。
27.在一些示例性的实施例中，电解液还包括第二添加剂，第二添加剂包括多腈化合物中的至少一种，多腈化合物中的氰基的数量为2~4。第二添加剂能够吸附在正极界面，有效保护正极活性材料，减少正极界面的副反应。
28.在一些示例性的实施例中，多腈化合物包括二腈或三腈中的至少一种。
29.可选地，二腈包括丁二腈、戊二腈、己二腈、庚二腈、辛二腈、1，5-二氰基戊烷、1，6-二氰基己烷、四甲基丁二腈、乙二醇双(丙腈)醚中的至少一种。
30.可选地，三腈包括1，3，5-戊三甲腈、1，2，3-丙三甲腈、1，3，6-己三甲腈、1，2，6-己三甲腈、1，2，3-三(2-氰基乙氧基)丙烷中的至少一种。
31.在一些示例性的实施例中，第二添加剂在电解液中的质量百分比为c，c满足条件式0.5%≤c≤10%，例如，c可以为0.5%、1%、3%、5%、7%、8%、9%或10%等。当第二添加剂在电解液中的含量c小于0.5%时，第二添加剂的添加未能达到优化电化学装置的热稳定性的要求，当第二添加剂在电解液中的含量c大于10%时，第二添加剂的用量过多，对电化学装置的热稳定性未能得到进一步优化，造成浪费。
32.在高温条件，式ⅰ所示的磷类添加剂和第二添加剂对负极片界面都有不同程度的恶化，而第一添加剂能够抑制负极界面处的金属沉积对负极处sei膜的破坏，因此还需控制磷类添加剂、第一添加剂和第二添加剂三者的添加量在合适的范围内。在一些示例性的实施例中，第一添加剂在电解液中的质量百分比为b，其中，a、b、c满足条件式：a c≤2b，当a和c两者之和大于2b时，第一添加剂用量不足，无法为负极界面提供足够的保护。
33.在一些示例性的实施例中，负极活性材料层包括负极活性材料，负极活性材料包括硅材料和硅材料表面的碳材料。因硅基材料在嵌锂过程体积膨胀较大，过度的膨胀将导
致活性材料新表面的暴露，并引发更多的副反应。而采用上述结构，可有效缓解硅基活性材料的膨胀。
34.在一些示例性的实施例中，硅材料包括单质硅、硅碳复合物或硅氧复合物中的至少一种。
35.在一些示例性的实施例中，碳材料包括石墨。石墨自身能提供一定的嵌锂容量，同时作为缓冲层，石墨结构较稳定，可承受硅基材料的持续膨胀和收缩。在一些示例性的实施例中，石墨包括人造石墨或天然石墨中的至少一种。
36.电解液还包括锂盐和非水有机溶剂。
37.本技术实施例对锂盐没有特别限制，锂盐可以使用本领域公知的任何锂盐，只要能实现本技术的目的即可，例如，锂盐可以包括litfsi、lipf6、libf4、liasf6、liclo4、lib(c6h5)4、lich3so3、licf3so3、lin(so2cf3)2、lic(so2cf3)3或lipo2f2等中的至少一种。
38.本技术实施例对非水溶剂也没有特别限制，只要能实现本技术的目的即可，例如，非水溶剂可以包括碳酸酯化合物、羧酸酯化合物、醚化合物或其它有机溶剂等中的至少一种，碳酸酯化合物可以包括碳酸乙烯酯（ec）、碳酸二乙酯(dec)、碳酸二甲酯(dmc)、碳酸二丙酯(dpc)、碳酸甲丙酯(mpc)、碳酸乙丙酯(epc)、碳酸甲乙酯(mec)、碳酸亚丙酯(pc)、碳酸亚丁酯(bc)、碳酸乙烯基亚乙酯(vec)、碳酸1,2-二氟亚乙酯、碳酸1,1-二氟亚乙酯、碳酸1,1,2-三氟亚乙酯、碳酸1,1,2,2-四氟亚乙酯、碳酸1-氟-2-甲基亚乙酯、碳酸1-氟-1-甲基亚乙酯、碳酸1,2-二氟-1-甲基亚乙酯、碳酸1,1,2-三氟-2-甲基亚乙酯或碳酸三氟甲基亚乙酯等中的至少一种。
39.本技术实施例对正极活性材料没有特别限制，只要能实现本技术的目的即可，例如，正极活性材料可以包括钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、磷酸锰铁锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂或镍锰酸锂中的至少一种。
40.正极活性材料层还包括正极导电剂和/或正极粘接剂，本技术实施例对正极导电剂没有特别限制，只要能实现本技术的目的即可，例如，正极导电剂可以包括导电炭黑、乙炔黑、科琴黑、片层石墨、石墨烯、碳纳米管或碳纤维中的至少一种。本技术实施例对正极粘接剂没有特别限制，只要能实现本技术的目的即可，例如，正极粘接剂包括聚偏氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯的共聚物、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸、聚丙烯酸盐、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、聚酰胺、羧甲基纤维素钠、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯呲咯烷酮、聚乙烯醚、聚四氟乙烯、聚六氟丙烯或聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一种。
41.本技术的正极集流体没有特别限制，正极集流体可以为本领域公知的任何正极集流体，如铝箔、铝合金箔或复合集流体等。
42.本技术实施例对负极活性材料没有特别限制，只要能实现本技术的目的即可，例如，负极活性材料可以包括结晶碳、非结晶碳、硅、硅氧化合物、硅碳化合物和硅合金中的至少一种。
43.负极活性材料层还可以包括负极导电剂和/或负极粘结剂。本技术实施例对负极导电剂没有特别限制，只要能实现本技术的目的即可，例如，负极导电剂可以包括炭黑、乙炔黑、科琴黑、片层石墨、石墨烯、碳纳米管、碳纤维或碳纳米线中的至少一种。本技术实施例对负极粘结剂没有特别限制，只要能实现本技术的目的即可，例如，负极粘结剂可以包括羧甲基纤维素（cmc）、聚丙烯酸、聚丙烯酸盐、聚丙烯酸酯、聚乙烯基吡咯烷酮、聚苯胺、聚酰
亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚硅氧烷、丁苯橡胶、环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂或聚芴中的至少一种。
44.本技术实施例对负极集流体没有特别限制，只要能实现本技术的目的即可，例如，负极集流体可以包括铜箔、镍箔或碳基集流体中的至少一种。
45.电化学装置还包括隔离膜，隔离膜设于正极片和负极片之间，以防止正极片和负极片短接。隔离膜可包括聚乙烯（pe）薄膜或聚丙烯（pp）薄膜。电化学装置还包括正极耳、负极耳和外包装，正极片、隔离膜和负极片依次层叠或一侧层叠并绕卷后，正极片连接正极耳、负极片连接负极耳，形成电极组件，将电极组件设于外包装的内部空间，并将正极耳和负极耳自外包装的内部空间引出至外包装的外部空间，以便正极耳和负极耳于与外部电路电性连接。然后，向外包装的内部空间注入电解液，封闭外包装后即获得电化学装置。外包装可为铝塑膜外包装。
46.本技术实施例还提供了一种电子设备，包括如上所述的电化学装置。
47.本技术实施例的电子设备没有特别限定，其可以是用于现有技术中已知的任何电子设备。在一些实施例中，电子设备包括但不限于：笔记本电脑、笔输入型计算机、移动电脑、电子书播放器、便携式电话、便携式传真机、便携式复印机、便携式打印机、头戴式立体声耳机、录像机、液晶电视、手提式清洁器、便携cd机、迷你光盘、收发机、电子记事本、计算器、存储卡、便携式录音机、收音机、备用电源、电机、汽车、摩托车、助力自行车、自行车、照明器具、玩具、游戏机、钟表、电动工具、闪光灯、照相机、家庭用大型蓄电池和锂离子电容器等。
48.以下将以电化学装置为锂离子电池为例，结合具体实施例对本技术作进一步详细的说明。
49.一、锂离子电池性能测试方法热冲击测试：将待测锂离子电池在25℃条件下，以恒定电流0.5c充电至4.45v，cv（constant-voltage，恒压充电）至电流为0.025c，将待测锂离子电池竖直放置于箱体中按照5
±
2℃升温速度升温至特定温度并保持100分钟。判定通过的标准为恒温100分钟的过程中待测锂离子电池不起火，不爆炸，每组测试3颗电池，3颗电池全部通过，视为该组锂离子电池满足特定温度的热冲击测试。
50.二、锂离子电池的制备方法1、正极片的制备将正极活性材料钴酸锂（分子式为licoo2）、正极粘接剂聚偏二氟乙烯（pvdf）、正极导电剂导电炭黑（super-p）按质量比96：2：2溶于n-甲基吡咯烷酮（nmp）中混合均匀制成正极浆料。将正极浆料均匀地涂布在厚度为12μm的正极集流体铝箔上，120℃烘烤1h，之后经过压实、分切得到正极片。
51.各实施例和对比例中，向正极浆料中加入元素m并搅拌均匀，按照上述步骤正常涂布，即可得到添加有元素m的正极片。
52.2、负极片的制备将负极活性材料人造石墨（或天然石墨和硅碳复合物）、正极粘接剂羧甲基纤维素钠（cmc）、负极粘结剂丁苯橡胶按质量比85：2：13溶于水中，充分混合搅拌得到负极浆料，将负极浆料均匀地涂布在厚度为12μm的负极集流体220铜箔上，在120℃烘烤1h得到负极片，
之后经过压实、分切得到负极片。
53.3、电解液的制备将碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯以3：7的质量比混合，同时加入1m的lipf6，获得电解液基料。
54.各实施例和对比例中，向上述电解液基料中对应地加入式ⅰ所示的磷类添加剂、第一添加剂和第二添加剂，即获得电解液。
55.4、锂离子电池的制备以聚丙烯薄膜作为隔离膜。将正极片、隔离膜以及负极片按顺序依次层叠，使隔离膜处于正极片和负极片之间，将正极片和负极片隔离，然后卷绕，正极耳连接正极片，负极耳连接负极片，即获得电极组件。将电极组件装入外包装的内部空间，外包装为铝箔包装袋，并将正极耳和负极耳自外包装的内部空间引出至外包装的外部空间，在80℃烘烤除水后，向外包装的内部空间注入电解液，经过真空封装、静置、化成、整形等工序，即制得锂离子电池。
56.按照上述方法制备实施例和对比例的锂离子电池，并进行测试。
57.对比例1-1至对比例1-2、实施例1-1至实施例1-9中，负极活性材料包括石墨，电解液包括式ⅰ所示的磷类添加剂和第一添加剂，正极活性材料包括掺杂元素al，式ⅰ所示的磷类添加剂、第二添加剂和al的添加量具体见表1。
58.表1
项目式ⅰ所示的磷类添加剂a(%)第一添加剂b(%)掺杂元素x(%)x/a热冲击温度(℃)对比例1-1化合物72fec2al0.00050.0000597实施例1-1化合物72fec2al0.00020.0001109实施例1-2化合物72fec2al0.0050.0025110实施例1-3化合物70.5fec2al0.0050.01113实施例1-4化合物70.1fec2al0.0050.05115实施例1-5化合物70.05fec2al0.051121实施例1-7化合物70.05fec2al0.816114实施例1-8化合物70.05fec2al1.530113实施例1-9化合物70.05fec2al240110对比例1-2化合物70.05fec2al2.244100
表1中，根据对比例1-1和对比例1-2，x/a大于40或小于0.0001时，锂离子电池的热冲击性能较差，锂离子电池在较低的温度下就失效，而在实施例1-1至实施例1-9中，锂离子电池热冲击性能较好，这是因为式ⅰ所示的磷类添加剂与正极活性材料的元素m之间存在协同作用，式ⅰ所示的磷类添加剂可在正极片处分解成cei膜，并提升cei膜中无机物的含量，且cei膜中的无机物在高温条件不易分解，因此可提升电化学装置的热冲击性能。其中，正极活性材料掺杂的元素m能够强化正极活性材料的稳定性，提升热冲击性能。但由于式ⅰ所示的磷类添加剂在高温条件下容易分解生成酸性物质，对正极活性材料有一定的腐蚀性，因此需将式ⅰ所示的磷类添加剂和元素m的比值控制在一定范围内，方可发挥式ⅰ所示的磷类添加剂和元素m的最大作用，显著提升热冲击性能。
59.对比例2-1至对比例2-2、实施例2-1至实施例2-17中，负极活性材料包括石墨，电解液包括式ⅰ所示的磷类添加剂和第一添加剂，第一添加剂为fec，fec的添加量b为2%，正极活性材料包括掺杂元素al，al的添加量x为0.005%，各实施例和对比例中式ⅰ所示的磷类添
加剂的添加量a具体见表2。
60.表2项目ⅰ所示的磷类添加剂a(%)热冲击温度(℃)对比例2-1化合物70.01108实施例2-1化合物70.05110实施例1-4化合物70.1115实施例2-2化合物71116实施例2-3化合物73117实施例2-4化合物75115实施例2-5化合物710110对比例2-2化合物1011103实施例2-6化合物111119实施例2-7化合物131121实施例2-8化合物141115实施例2-9化合物171124实施例2-10化合物191123实施例2-11化合物201115实施例2-12化合物221126实施例2-13化合物11 化合物131 1119实施例2-14化合物14 化合物161 1125实施例2-15化合物17 化合物31 1124实施例2-16化合物14 化合物61 1129实施例2-17化合物11 化合物3 化合物181 1 1125在表2中，通过在电解液中添加式ⅰ所示的磷类添加剂中的一种或多种时，都可达到改善锂离子电池热冲击性能的目的。在对比例2-1中，当添加剂含量少于0.05%时，低添加量的式ⅰ所示的磷类添加剂无法有效在正极界面形成无机cei膜，对热冲击性能的改善有限。而在对比例2-2中，当添加量大于10%时，高添加量的式ⅰ所示的磷类添加剂将在锂离子电池内部分解产生大量的酸性物质，促进电解液中导电锂盐的分解产热，同时腐蚀正负极活性材料，削弱正负极活性材料的热稳定性，进而影响锂离子电池的热冲击性能。
61.对比例3-1至对比例3-2、实施例3-1至实施例3-11中，负极活性材料包括石墨，电解液包括式ⅰ所示的磷类添加剂和第一添加剂，式ⅰ所示的磷类添加剂为化合物13，化合物13的添加量a为1%，第一添加剂为fec，fec的添加量b为2%，正极活性材料包括掺杂元素al，al的添加量x为0.005%，各实施例和对比例中电解液还包括第二添加剂，第二添加剂的添加量具体见表3。
62.表3
项目第二添加剂c(%)热冲击温度(℃)实施例2-7//121实施例3-1丁二腈0.1121实施例3-2丁二腈0.5122
实施例3-3丁二腈1126实施例3-4丁二腈3127实施例3-5丁二腈5131实施例3-6丁二腈10132实施例3-7丁二腈12132实施例3-8丁二腈 己二腈1 1126实施例3-9己二腈 1,2,3-丙三甲腈1 1127实施例3-101,3,6-己三甲腈 1,2,3-三(2-氰基乙氧基)丙烷1 1127实施例3-111,2,6-己三甲腈 己二腈1 1128实施例3-12丁二腈 己二腈 1,3,6-己三甲腈1 1 2128实施例3-13辛二腈 己二腈 1,2,6-己三甲腈1 1 3129
实施例3-1至实施例3-11中在实施例2-7的基础上加入第二添加剂。第二添加剂是有效的正极保护添加剂，可吸附在正极界面，减少正极界面的副反应。在实施例3-1中，当第二添加剂的添加量较少时，无法实现对正极片的有效保护作用，而在实施例3-7中，当第二添加剂的添加量太多时，锂离子电池的热冲击稳定性无法进一步改善，因此第二添加剂的优选范围为0.5%≤c%≤10%。
63.对比例4-1至对比例4-4、实施例4-1至实施例4-5中，负极活性材料包括石墨，正极活性材料包括掺杂元素al，al的添加量x为0.005%，电解液包括式ⅰ所示的磷类添加剂、第一添加剂和第二添加剂，式ⅰ所示的磷类添加剂、第一添加剂、第二添加剂的种类型和添加量具体见表4。
64.表4 式一添加剂a(%)第一添加剂b(%)第二添加剂c(%)a c≤2b热冲击温度(℃)实施例3-10化合物131fec21,3,6-己三甲腈 1,2,3-三(2-氰基乙氧基)丙烷2是127实施例4-1化合物211fec vc2 2己二腈1是121实施例4-2化合物212fec vc2 2己二腈1是123实施例4-3化合物211fec vc2 2己二腈0.5是120实施例4-4化合物211fec vc2 2己二腈3是129实施例4-5化合物211fec vc1 1己二腈1是121对比例4-1化合物211fec vc0.3 0.3己二腈1否108对比例4-2化合物211fec0.1己二腈1否110对比例4-3化合物211vc0.5己二腈1否107对比例4-4化合物211fec4己二腈8否108
表4中，根据实施例4-1至实施例4-5，当a、b、c的满足关系式a c≤2b时，锂离子电池的热冲击性能较好，而当a c的值太大超过2b时，锂离子电池的热冲击性能将恶化。第一添加剂为有效的负极成膜（即sei膜）添加剂，因式ⅰ所示的磷类添加剂和第二添加剂在高温条件对负极界面都有不同程度的恶化，因此，对比例4-1至对比例4-4中，当式ⅰ所示的磷类添加剂和第二添加剂的含量较高，而又无有效的负极保护添加剂（即第一添加剂）进行保护时，热冲击测试时，负极片的提前失效将导致热冲击测试失效。
65.实施例5-1至实施例5-3中，电解液包括式ⅰ所示的磷类添加剂和第一添加剂，式ⅰ所示的磷类添加剂为化合物7，化合物13的添加量a为2%，第一添加剂为fec，fec的添加量b为2%，正极活性材料包括掺杂元素al，al的添加量x为0.002%，负极活性材料的具体类型和添加量见表5。
66.表5项目负极活性材料热冲击温度(℃)
实施例1-1人造石墨109实施例5-1硅碳复合物113实施例5-220wt%硅碳复合物 80wt%人造石墨118实施例5-330wt%硅碳复合物 70wt%人造石墨120表5中，根据实施例5-1至实施例5-3、实施例1-1可以看出，当负极活性材料包括硅材料和石墨时，锂离子电池的热冲击性能均有所提升。
67.在本技术的描述中，由术语“中的至少一者”、“中的至少一个”、“中的至少一种”或其他相似术语所连接的项目的列表可意味着所列项目的任何组合。例如，如果列出项目a及b，那么短语“a及b中的至少一者”意味着仅a；仅b；或a及b。在另一实例中，如果列出项目a、b及c，那么短语“a、b及c中的至少一者”意味着仅a；或仅b；仅c；a及b(排除c)；a及c(排除b)；b及c(排除a)；或a、b及c的全部。
68.在本技术的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
69.以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。