CN122000407A

CN122000407A - 一种二次电池及其制备方法、用电装置

Info

Publication number: CN122000407A
Application number: CN202411554394.5A
Authority: CN
Inventors: 张欣然; 韩玉振; 马桂鑫; 何建福; 叶永煌
Original assignee: Contemporary Amperex Technology Co Ltd
Current assignee: Contemporary Amperex Technology Co Ltd
Filing date: 2024-11-01
Publication date: 2026-05-08

Abstract

本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种二次电池及其制备方法、用电装置。二次电池的制备方法包括：提供正极极片和电解液，正极极片包括正极集流体和设置在正极集流体至少一侧的正极活性层，正极活性层包含正极活性材料；正极活性层还包含第一反应单体，正极活性层和电解液中的至少一者包含第二反应单体；第一反应单体与第二反应单体中的一者包含至少两个环氧基，且另一者包含能够与环氧基发生聚合反应的官能团。本申请的方案可以很好地改善正极活性材料中过渡金属的溶解、迁移问题。

Description

一种二次电池及其制备方法、用电装置

技术领域

本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种二次电池及其制备方法、用电装置。

背景技术

二次电池的正极材料包括三元材料、锰酸锂、钴酸锂、磷酸锰铁锂等，这些正极材料普遍包含过渡金属。在二次电池循环过程中，这些过渡金属容易从正极材料中脱出，溶解到电解液中，并经电解液中迁移到负极侧发生沉积，引起二次电池性能劣化。

发明内容

本申请是鉴于上述技术问题而进行的，其目的在于正极活性材料中过渡金属的溶解、迁移问题。

为了达到上述目的，本申请提供了一种二次电池及其制备方法、用电装置。

本申请第一方面提供了一种二次电池的制备方法，包括：

提供正极极片和电解液，正极极片包括正极集流体和设置在正极集流体至少一侧的正极活性层，正极活性层包含正极活性材料；

正极活性层还包含第一反应单体，正极活性层和电解液中的至少一者包含第二反应单体；

第一反应单体与第二反应单体中的一者包含至少两个环氧基，且另一者包含能够与环氧基发生聚合反应的官能团。

本申请实施例通过将第一反应单体加入正极活性层中，并将第二反应单体加入正极活性层和电解液中的至少一者中，则在制成正极极片，或者将正极极片与电解液以及其他组件组装成二次电池后，第一反应单体可以与第二反应单体发生聚合反应，生成环氧树脂。

具体地，在正极活性层同时含有第一反应单体和第二反应单体的情况下，由于第一反应单体和第二反应单体都分散在正极活性层中，第一反应单体与第二反应单体有很大概率可以相互接触，发生接触的这两种反应单体则可以原位发生聚合反应，生成环氧树脂。所生成的环氧树脂也如第一反应单体、第二反应单体一样将分散在正极活性层中，并且能够与同样分散其中的正极活性材料接触。

在正极活性层包含第一反应单体，电解液包含第二反应单体的情况下，在将正极极片与电解液以及其他组件组装成二次电池后，正极活性层将浸在电解液中，则第二反应单体可以随着电解液扩散到正极活性层的表面以及内部，从而与分散在正极活性层中的第一反应单体接触并在正极活性层中原位发生聚合反应，生成环氧树脂。同样地，所生成的环氧树脂也如第一反应单体一样将分散在正极活性层中，能够与同样分散其中的正极活性材料接触。

在正极活性层中同时含有第一反应单体和第二反应单体，电解液包含第二反应单体的情况下，则两种反应单体的反应过程可以综合上述两种情况。

正极活性材料通常包含过渡金属，第一反应单体与第二反应单体所生成的环氧树脂能够与正极活性材料接触，则可以利用环氧树脂改善这些过渡金属的溶解、迁移问题，其中原理可能包括：

1)部分环氧树脂可能分布在正极活性材料表面，则该部分环氧树脂可以阻隔正极活性材料与电解液的接触，从而防止电解液中的HF等物质对正极活性材料的攻击，缓解正极活性材料中的过渡金属的溶解；2)如图1的(b)图所示，环氧树脂通常包含丰富的、具有强配位作用的羟基，分布在正极活性材料表面的环氧树脂所含的羟基可以与正极活性材料的过渡金属形成化学键，从而将过渡金属锚定在正极活性材料表面或者体相中，防止过渡金属从正极活性材料中脱离溶解；3)环氧树脂中的羟基还可以与已经溶解的过渡金属离子发生配位，防止其迁移至负极侧，使得已经溶解的过渡金属离子不会迁移到负极侧进行沉积。

在一些实施方式中，环氧基和能够与环氧基发生聚合反应的官能团的摩尔比为(1～2)：1，可选地为(1.5～2)：1。在合适的比例下，第一反应单体和第二反应单体可以充分聚合生成环氧树脂。

在一些实施方式中，第一反应单体包含至少两个环氧基，第二反应单体包含至少两个能够与环氧基发生聚合反应的官能团。

第一反应单体和第二反应单体可以通过这些官能团发生聚合反应，在正极活性层原位反应形成环氧树脂，从而改善正极活性材料中过渡金属的溶解、迁移问题。

在一些实施方式中，第一反应单体包括缩水甘油醚类环氧树脂单体、联苯类环氧树脂单体、含氟类环氧树脂单体、含硅类环氧树脂单体中的一种或多种。示例性的缩水甘油醚类环氧树脂单体包括双酚A二缩水甘油醚间苯二酚二缩水甘油醚中的一种或多种；示例性的联苯类环氧树脂单体包括示例性的含氟类环氧树脂单体包括这些单体所聚合形成的环氧树脂均能够改善正极活性材料中过渡金属的溶解、迁移问题。

在一些实施方式中，能够与环氧基发生聚合反应的官能团包括氨基、羟基、羧基中的一种或多种。这些官能团可以与环氧基发生聚合反应，在正极活性层中原位形成环氧树脂，并为环氧树脂提供羟基、羧基、氨基等官能团。所形成的环氧树脂不仅可以阻隔电解液与正极活性材料的接触，而且环氧树脂的这些官能团还可以定向吸附在正极活性材料的过渡金属位点，将过渡金属锚定在正极活性材料中，防止其从晶格结构中脱离溶解，同时也可以与已经溶解的过渡金属离子发生配位，防止其迁移至负极侧。

在一些实施方式中，第二反应单体包括NH₂-R¹-NH₂，R¹包括碳原子数为2～10的亚烷基。示例性的第二反应单体包括己二胺乙二胺中的一种或多种。此类第二反应单体能够使环氧基发生开环，并进行聚合，反应形成包含-CHOH-CH₂-NH-结构的环氧树脂，这种环氧树脂同时包含羟基和氨基，可以定向吸附在正极活性材料的过渡金属位点，将过渡金属锚定在正极活性材料中，防止其从晶格结构中脱离溶解，同时也可以与已经溶解的过渡金属离子发生配位，防止其迁移至负极侧。

在一些实施方式中，第一反应单体在正极活性层中的质量含量为0.008％～0.5％，可选地为0.08％～0.5％。

在此基础上，在电解液包含第二反应单体的情况下，第二反应单体在电解液中的质量含量为0.01％～3％，可选地为0.1％～0.7％；或者，在正极活性层包含第二反应单体的情况下，第二反应单体在正极活性层中的质量含量为0.001％～0.08％。

在合适的质量含量下，第一反应单体与第二反应单体能够有效反应，在正极活性层中原位聚合形成环氧树脂，改善正极活性材料中过渡金属的溶解、迁移问题。

在另一些实施方式中，第二反应单体包含至少两个环氧基，第一反应单体包含至少两个能够与环氧基发生聚合反应的官能团。在这种情形下，第一反应单体在所述正极活性层中的质量含量为0.001％～0.08％。同时，电解液包含第二反应单体的情形下，第二反应单体在电解液中的质量含量为0.07％～4％。

在第二反应单体包含至少两个环氧基，第一反应单体包含至少两个能够与环氧基发生聚合反应的官能团的情形下，第一反应单体与第二反应单体依然可以在正极活性层中原位反应生成环氧树脂，改善正极活性层中过渡金属的溶解、迁移问题。

本申请第二方面提供一种二次电池，包括：

正极极片和电解液，正极极片包括正极集流体和设置在正极集流体至少一侧的正极活性层，正极活性层包含正极活性材料并分散有环氧树脂。

本申请实施例的二次电池中，正极活性层中分散有环氧树脂，环氧树脂可以改善正极活性材料中过渡金属的溶解、迁移问题。如此，可以改善由于过渡金属在负极沉积而引起的催化负极SEI膜分解的情况，减少由于SEI膜分解而引起的锂损耗，使二次电池表现出良好的循环性能和存储性能。同时还可以防止过渡金属在负极沉积生成枝晶，枝晶刺穿隔膜，引起微短路的情况，使二次电池的安全性提高。

在一些实施方式中，环氧树脂在正极活性层中的质量含量为0.01％～0.6％，可选地为0.1％～0.5％。本申请实施例的二次电池中，环氧树脂在正极活性层中具有合适的质量含量，一方面能够有效利用环氧树脂来改善正极活性材料中过渡金属的溶解、迁移问题，另一方面环氧树脂不会过多占据正极活性层中的比例，能够给正极活性材料保留足够高的比例，从而不对正极极片的容量发挥产生明显的不利影响。

本申请第三方面提供了一种用电装置，包括上述二次电池。

上述二次电池可以用作所述用电装置的电源，也可以用作所述用电装置的能量存储单元。本申请实施例的二次电池表现出良好的循环性能和存储性能，因此，将该二次电池应用于用电装置后，可以很好地改善用电装置的使用体验。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一实施方式中正极活性材料的过渡金属溶解在电解液中的示意图(a)，以及环氧树脂中的羟基对正极活性材料中的过渡金属进行吸附锚定的示意图(b)；

图2为本申请一实施方式的电池单体的示意图；

图3为图2所示的本申请一实施方式的电池单体的分解图；

图4为本申请一实施方式的电池模组的示意图；

图5为本申请一实施方式的电池包的示意图；

图6为图5所示的本申请一实施方式的电池包的分解图；

图7为本申请一实施方式的电池用作电源的用电装置的示意图。

附图标记：

01-壳体，02-盖板，03-电极组件，04-电池单体，05-电池模组，06-上箱体，07-下箱体。

具体实施方式

以下，适当地参照附图详细说明具体公开了本申请的检测系统、检测方法的实施方式。但是会有省略不必要的详细说明的情况。例如，有省略对已众所周知的事项的详细说明、实际相同结构的重复说明的情况。这是为了避免以下的说明不必要地变得冗长，便于本领域技术人员的理解。此外，附图及以下说明是为了本领域技术人员充分理解本申请而提供的，并不旨在限定权利要求书所记载的主题。

本申请所公开的“范围”以下限和上限的形式来限定，给定范围是通过选定一个下限和一个上限进行限定的，选定的下限和上限限定了特别范围的边界。这种方式进行限定的范围可以是包括端值或不包括端值的，并且可以进行任意地组合，即任何下限可以与任何上限组合形成一个范围。例如，如果针对特定参数列出了60～120和80～110的范围，理解为60～110和80～120的范围也是预料到的。此外，如果列出的最小范围值1和2，和如果列出了最大范围值3，4和5，则下面的范围可全部预料到：1～3、1～4、1～5、2～3、2～4和2～5。在本申请中，除非有其他说明，数值范围“a～b”表示a到b之间的任意实数组合的缩略表示，其中a和b都是实数。例如数值范围“0～5”表示本文中已经全部列出了“0～5”之间的全部实数，“0～5”只是这些数值组合的缩略表示。另外，当表述某个参数为≥2的整数，则相当于公开了该参数为例如整数2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12等。

如果没有特别的说明，本申请的所有实施方式以及可选实施方式可以相互组合形成新的技术方案。

如果没有特别的说明，本申请的所有技术特征以及可选技术特征可以相互组合形成新的技术方案。

如果没有特别的说明，本申请的所有步骤可以顺序进行，也可以随机进行，优选是顺序进行的。例如，所述方法包括步骤(a)和(b)，表示所述方法可包括顺序进行的步骤(a)和(b)，也可以包括顺序进行的步骤(b)和(a)。例如，所述提到所述方法还可包括步骤(c)，表示步骤(c)可以任意顺序加入到所述方法，例如，所述方法可以包括步骤(a)、(b)和(c)，也可包括步骤(a)、(c)和(b)，也可以包括步骤(c)、(a)和(b)等。

如果没有特别的说明，本申请所提到的“包括”和“包含”表示开放式，也可以是封闭式。例如，所述“包括”和“包含”可以表示还可以包括或包含没有列出的其他组分，也可以仅包括或包含列出的组分。

如果没有特别的说明，在本申请中，术语“或”是包括性的。举例来说，短语“A或B”表示“A，B，或A和B两者”。更具体地，以下任一条件均满足条件“A或B”：A为真(或存在)并且B为假(或不存在)；A为假(或不存在)而B为真(或存在)；或A和B都为真(或存在)。

二次电池的常用正极活性材料包括三元材料、锰酸锂、钴酸锂、磷酸锰铁锂等。在循环过程中，正极活性材料中的部分过渡金属会溶在电解液中，并向负极侧迁移，以及沉积在负极侧，导致循环性能劣化。如图1的(a)图所示，以正极活性材料为三元材料作为例子，三元材料中的Mn³⁺由于姜泰勒效应发生歧化反应生成可溶性Mn²⁺，同时，电解液中存在的微量H₂O易与电解液中的LiPF₆反应生成HF：LiPF₆+H₂O→LiF+2HF+POF₃，HF会攻击正极，使部分Mn²⁺溶解至电解液中。溶解的Mn²⁺迁移、沉积在负极侧，对负极表面的SEI膜具有催化分解作用，使得SEI膜不断被催化分解；并且这些Mn²⁺沉积后还可能生成枝晶，枝晶会刺穿隔膜，引起微短路。在宏观上，表现出来的是二次电池的循环性能和存储性能降低。

针对上述问题，有研究尝试在正极表面形成包覆层，利用包覆层抵御HF对正极的攻击，抑制过渡金属的溶解。包覆层的材料选择是这种技术方案的关键。在材料选择上，要求包覆层材料自身具有很好的稳定性，不会与正极中的物质以及电解液发生反应。如果从已经成熟应用于电池中的材料中筛选出符合要求的包覆层材料，将是一种比较快捷的路径。

环氧树脂是一种在固态电解质中应用较多的材料，其在固态电解质中可以形成稳定的网络结构，有助于提高电解质的离子电导率。同时，环氧树脂自身具有很好的稳定性，不会与正极中的物质以及电解液发生反应，可以尝试将其应用于正极中形成包覆层，以期改善正极中过渡金属的溶解、迁移问题。

然而，在实践中，由于环氧树脂的不溶性，很难将环氧树脂均匀分散在正极浆料中，进而难以形成均匀的包覆层；且包含环氧树脂的正极活性层与正极集流体的结合力较弱，容易发生脱落。因此，利用环氧树脂在正极中形成包覆层，从而改善正极中过渡金属的溶解、迁移、沉积问题的技术路线，一直难以实现。

基于此，本申请实施例提出了一种二次电池的制备方法，通过将用于反应形成环氧树脂的两种反应物分别加入电解液和正极中，或者将这两种反应物分散在正极中，如此，两种反应物可以在正极中原位反应生成环氧树脂，环氧树脂均匀分散在正极中，从而解决正极活性材料中过渡金属的溶解、迁移问题。利用该制备方法获得的二次电池表现出良好的循环性能和存储性能。

[二次电池]

本申请实施例中二次电池的制备方法包括：

在本申请实施例中，正极活性层还包含第一反应单体，正极活性层和电解液中的至少一者包含第二反应单体，包括如下(1)～(3)中的任意一项所述的情况：(1)正极活性层包含第一反应单体，电解液包含第二反应单体；(2)正极活性层包含第一反应单体和第二反应单体，电解液包含第二反应单体；(3)正极活性层包含第一反应单体和第二反应单体。正极活性层包含正极活性材料和第一反应单体(还可能同时包含第二反应单体)，通常地，这些正极活性材料、第一反应单体(或者还有第二反应单体)会均匀分散在正极活性层中。可以理解地，在二次电池的制备过程中，以及刚制成的二次电池中通常不含HF，即使在后续二次电池测试、工作过程中生成了HF，HF的量是非常少的，引起通常不会出现HF与第一反应单体或第二反应单体反应的情形，或者HF对第一单体或第二单体的影响可以忽略。

第一反应单体与第二反应单体中的一者包含至少两个环氧基，且另一者包含能够与环氧基发生聚合反应的官能团，则第一反应单体可以与第二反应单体发生聚合反应生成环氧树脂。在二次电池的制备过程中，可以采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术或者红外光谱技术对正极活性层(或正极活性层的原料)、电解液(或电解液的原料)进行测试，鉴定出其中的官能团，根据官能团种类确认正极活性层和电解液是否包含第一反应单体和第二反应单体。在制备好二次电池后，以及在二次电池运行后，第一反应单体与第二反应单体已经反应生成环氧树脂且环氧树脂分散在正极活性层中，可以通过GC-MS或红外光谱技术鉴定出正极活性层中是否分散有环氧树脂。

1)部分环氧树脂可能分布在正极活性材料的颗粒表面，则该部分环氧树脂可以阻隔正极活性材料与电解液的接触，从而防止电解液中的HF等物质对正极活性材料的攻击，缓解正极活性材料中的过渡金属的溶解；2)如图1的(b)图所示，环氧树脂通常包含丰富的、具有强配位作用的羟基，分布在正极活性材料表面的环氧树脂所含的羟基可以与正极活性材料的过渡金属形成化学键，从而将过渡金属锚定在正极活性材料表面或者体相中，防止过渡金属从正极活性材料中脱离溶解；3)环氧树脂中的羟基还可以与已经溶解的过渡金属离子发生配位，防止其迁移至负极侧，使得已经溶解的过渡金属离子不会迁移到负极侧进行沉积。

在一些实施方式中，环氧基和能够与环氧基发生聚合反应的官能团的摩尔比为(1～2)：1，可选地为(1.5～2)：1，例如可以是1：1，1.2：1，1.4：1，1.5：1，1.6：1，1.8：1，2：1中的任意一者或任意两者之间的范围。在合适的比例下，第一反应单体和第二反应单体可以充分聚合生成环氧树脂。

在一些实施方式中，能够与环氧基发生聚合反应的官能团包括氨基、羟基、羧基中的一种或多种，可选地包括氨基。这些官能团可以与环氧基发生聚合反应，在正极活性层中原位形成环氧树脂，并为环氧树脂提供羟基、羧基、氨基等官能团。例如在包括氨基的情况下，氨基与环氧基之间的反应可参考如下反应式(1)和反应式(2)。

反应式(1)：

其中R是与氨基连接的结构单元；

反应式(2)：

该反应可以生成包含-CHOH-CH₂-NH-结构的环氧树脂。所形成的环氧树脂不仅可以阻隔电解液与正极活性材料的接触，而且环氧树脂的这些官能团还可以定向吸附在正极活性材料的过渡金属位点，将过渡金属锚定在正极活性材料中，防止其从晶格结构中脱离溶解，同时也可以与已经溶解的过渡金属离子发生配位，防止其迁移至负极侧。

在一些实施方式中，第二反应单体包括NH₂-R¹-NH₂，R¹包括碳原子数为2～10的亚烷基，即R¹可以包括-C_nH_2n-，n为2～10，例如n可以是2，3，4，5，6，7，8，9，10中的任意一者。示例性的第二反应单体包括己二胺乙二胺中的一种或多种。此类第二反应单体能够使环氧基发生开环，并进行聚合，反应形成包含-CHOH-CH₂-NH-结构的环氧树脂，这种环氧树脂同时包含羟基和氨基，可以定向吸附在正极活性材料的过渡金属位点，将过渡金属锚定在正极活性材料中，防止其从晶格结构中脱离溶解，同时也可以与已经溶解的过渡金属离子发生配位，防止其迁移至负极侧。

在一些实施方式中，第一反应单体在正极活性层中的质量含量为0.008％～0.5％，可选地为0.08％～0.5％，再可选地为0.08％～0.43％。例如该质量含量可以是0.008％，0.01％，0.05％，0.1％，0.15％，0.2％，0.25％，0.3％，0.35％，0.4％，0.43％，0.45％，0.5％中的任意一者或任意两者之间的范围。

在此基础上，在电解液包含第二反应单体的情况下，第二反应单体在电解液中的质量含量为0.01％～3％，可选地为0.1％～0.7％，再可选地为0.1％～0.68％，还可选地为0.13％～0.68％。例如，该质量含量可以是0.01％，0.05％，0.1％，0.13％，0.15％，0.2％，0.4％，0.6％，0.68％，0.7％，1％，1.5％，2％，2.5％，3％中的任意一者或任意两者之间的范围；在正极活性层包含第二反应单体的情况下，第二反应单体在正极活性层中的质量含量为0.001％～0.08％，可选地为0.01％～0.08％，例如该质量含量可以是0.001％，0.005％，0.01％，0.05％，0.07％，0.08％中的任意一者或任意两者之间的范围。

在另一些实施方式中，第二反应单体包含至少两个环氧基，第一反应单体包含至少两个能够与环氧基发生聚合反应的官能团。可以理解地，在这种情形下，第一反应单体与第二反应单体各自所含官能团的种类、官能团之间的比例，以及第一反应单体与第二反应单体各自的具体种类，与前文所描述的包含至少两个环氧基的第一反应单体，和包含至少两个能够与环氧基发生聚合反应的官能团的第二反应单体是对应的。

在这种情形下，第一反应单体在所述正极活性层中的质量含量为0.001％～0.08％，可选地为0.01％～0.08％，例如该质量含量可以是0.001％，0.005％，0.01％，0.05％，0.07％，0.08％中的任意一者或任意两者之间的范围。同时，电解液包含第二反应单体的情形下，第二反应单体在电解液中的质量含量为0.07％～4％，例如该质量含量可以是0.07％，0.1％，0.5％，2％，2.5％，3％，3.5％，3.85％，4％中的任意一者或任意两者之间的范围。

根据上述方法制备得到的二次电池包括：

可以通过GC-MS或红外光谱技术鉴定出正极活性层中是否分散有环氧树脂。

在一些实施方式中，环氧树脂在正极活性层中的质量含量为0.01％～0.6％，可选地为0.1％～0.5％。例如该质量含量可以是0.01％，0.05％，0.1％，0.15％，0.2％，0.25％，0.3％，0.35％，0.4％，0.45％，0.5％，0.55％，0.6％中的任意一者或任意两者之间的范围。

可以通过GC-MS或者热重分析技术对环氧树脂进行定量分析。本申请实施例的二次电池中，环氧树脂在正极活性层中具有合适的质量含量，一方面能够有效利用环氧树脂来改善正极活性材料中过渡金属的溶解、迁移问题，另一方面环氧树脂不会过多占据正极活性层中的比例，能够给正极活性材料保留足够高的比例，从而不对正极极片的容量发挥产生明显的不利影响。

在一些实施方式中，至少部分环氧树脂包覆在正极活性层的表面。部分环氧树脂可以在正极活性层的表面形成包覆层，更好地阻隔正极活性材料与电解液的接触，减少电解液中的HF等物质对正极活性材料的攻击，改善过渡金属的溶解情况。同时，环氧树脂包覆层可以对已经溶解在电解液中的过渡金属离子固定在正极活性层表面，阻止过渡金属离子向负极侧的迁移。

在一些实施方式中，正极活性材料包含过渡金属，过渡金属包括Mn、Ni、Co、Fe中的一种或多种。环氧树脂所含强配位基团可以定向吸附在正极活性材料的过渡金属位点，将过渡金属锚定在正极活性材料中，防止过渡金属从晶格结构中脱离溶解。同时，即使部分过渡金属发生了溶解，也会被环氧树脂中的强配位基团通过配位作用固定在正极活性层表面，而不会迁移到负极侧。

在一些实施方式中，正极活性材料包括三元材料、磷酸铁锂(如LiFePO₄，即LFP)、磷酸锰锂(如LiMnPO₄)、磷酸锰锂、磷酸锰铁锂、锂钴氧化物(如LiCoO₂)、锂镍氧化物(如LiNiO₂)、锂锰氧化物(如LiMnO₂、LiMn₂O₄)、锂镍钴氧化物、锂锰钴氧化物、锂镍锰氧化物中的一种或多种。示例性的三元材料包括LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂(NCM333)、LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂(NCM523)、LiNi_0.5Co_0.25Mn_0.25O₂(NCM211)、LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂(NCM622)、LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂(NCM811)、LiNi_0.85Co_0.15Al_0.05O₂中的一种或多种。这些正极活性材料可以仅单独使用一种，也可以将两种以上组合使用。在本申请实施例的方案能够有效改善这些正极活性材料中的过渡金属的溶解、迁移问题。

在一些实施方式中，正极活性材料在正极活性层中的质量含量可以包括但不限于70％～98％，再如80％～98％，例如70％，75％，80％，85％，90％，92％，94％，96％，98％中的任意一者点值或者任意两者之间的范围值。

通常情况下，二次电池包括负极极片、正极极片、电解质和隔离膜。在电池充放电过程中，活性离子在正极极片和负极极片之间往返嵌入和脱出。电解质在正极极片和负极极片之间起到传导离子的作用。隔离膜设置在正极极片和负极极片之间，主要起到防止正负极短路的作用，同时可以使离子通过。关于二次电池的正极极片、电解液中其他的组分，以及二次电池的其他结构，如负极极片、隔离膜等，可参考如下内容。

[正极极片]

本申请实施例的正极极片包括正极集流体以及设置在正极集流体至少一侧的正极活性层，正极活性层除了上述的正极活性材料外，还包括导电剂、粘结剂。

作为示例，正极集流体具有在其自身厚度方向相对的两个表面，正极活性层设置在正极集流体相对的两个表面的其中任意一者或两者上。

在一些实施方式中，正极集流体包括金属箔片、复合集流体中的一种或多种。例如，作为金属箔片，可采用铝箔。复合集流体可包括高分子材料基层和形成于高分子材料基层至少一个表面上的金属层。复合集流体可通过将金属材料(铝、铝合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银及银合金等)形成在高分子材料基材[如PP(聚丙烯)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)、PS(聚苯乙烯)、PE(聚乙烯)等的基材]上而形成。

在一些实施方式中，正极活性层中的粘结剂可以包括聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、偏氟乙烯-四氟乙烯-丙烯三元共聚物、偏氟乙烯-六氟丙烯-四氟乙烯三元共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物及含氟丙烯酸酯树脂中的一种或多种。

在一些实施方式中，正极活性层中的导电剂可以包括超导碳、乙炔黑、炭黑、科琴黑、碳点、碳纳米管、石墨烯及碳纳米纤维中的一种或多种。

粘结剂和导电剂在正极活性层中的质量含量可以分别独立地包括但不限于0.5％～10％，再如1％～10％，例如0.5％，1％，2％，3％，4％，5％，6％，7％，8％，9％，10％中的任意一者点值或者任意两者之间的范围值。

在一些实施方式中，正极活性层还可选地包括添加剂，添加剂可以包括能够改善正极极片某些性能的添加剂，例如具有补锂效果的添加剂，例如可以改善调节CEI组分的添加剂。

在一些实施方式中，可以通过以下方式制备正极极片：

将上述用于制备正极极片的组分，例如正极活性材料、第一反应单体(一些情况下还可以加入第二反应单体)、导电剂、粘结剂和任意其他的组分分散于溶剂(例如N-甲基吡咯烷酮)中，形成正极浆料；将正极浆料涂覆在正极集流体的至少一侧上，经烘干、冷压等工序后，即可得到正极极片。

本申请实施例可沿用常用的工艺制备正极极片，而不需要对正极极极片的制备工艺进行额外改造，工艺简单，成本低。

[负极极片]

本申请实施例的二次电池包括负极极片，负极极片包括负极集流体和设置在负极集流体至少一侧的负极活性层，负极活性层包括负极活性材料。

在一些实施方式中，负极活性材料包括石墨(人造石墨、天然石墨)、软炭、硬炭、硅基材料、锡基材料、钛基材料中的一种或多种。硅基材料可包括单质硅、硅氧化合物、硅碳复合物、硅氮复合物、硅合金中的一种或多种。锡基材料可包括单质锡、锡氧化合物、锡合金中的一种或多种。钛基材料可以包括钛酸锂。可以理解地，本申请并不限定于这些材料，还可以使用其他可被用作电池负极活性材料的材料。这些负极活性材料可以仅单独使用一种，也可以将两种以上组合使用。

负极活性材料在负极活性层中的质量含量可以包括70％～98％，再如90％～98％，例如70％，75％，80％，85％，90％，92％，94％，96％，98％中的任意一者点值或者任意两者之间的范围值。

在一些实施方式中，负极活性层还包括导电剂。导电剂可包括超导碳、乙炔黑、炭黑、科琴黑、碳点、碳纳米管、石墨烯、碳纳米纤维中的一种或多种。导电剂在负极活性层中的质量含量包括0.5％～10％，例如0.5％，1％，2％，3％，4％，5％，6％，7％，8％，9％，10％中的任意一者点值或者任意两者之间的范围值。

在一些实施方式中，负极活性层还可选地包括其他助剂，例如增稠剂，如CMC(羧甲基纤维素)、CMC-Na(羧甲基纤维素钠)等。

本申请的电池中的负极极片还包括负极集流体，作为示例，负极集流体具有在其自身厚度方向相对的两个表面，负极活性层设置在负极集流体相对的两个表面中的任意一者或两者上。

在一些实施方式中，负极集流体包括金属箔片、复合集流体中的一种或多种。例如，作为金属箔片，可以采用铜箔。复合集流体可包括高分子材料基层和形成于高分子材料基材至少一个表面上的金属层。复合集流体可通过将金属材料(铜、铜合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银及银合金等)形成在高分子材料基材[如PP(聚丙烯)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)、PS(聚苯乙烯)、PE(聚乙烯)等的基材]上而形成。

在一些实施方式中，可以通过以下方式制备负极极片：

将上述用于制备负极极片的组分，例如负极活性材料、粘结剂、导电剂(还可以包括任意其他组分)分散于溶剂(例如水)中，形成负极浆料；将负极浆料涂覆在负极集流体的至少一侧上，经烘干、冷压等工序后，即可得到负极极片。

在一些实施方式中，采用LOM(分层实体制造)涂布技术制备负极极片，具体地，可以制作多种组成不同的负极浆料，按顺序将不同的负极浆料涂覆在负极集流体的至少一侧上。示例性地，可以制作多种粘结剂质量含量不同的负极浆料，按照粘结剂质量含量依次减少的顺序，将这些负极浆料依次涂覆在负极集流体的至少一侧上。

[电解液]

电解液在正极极片和负极极片之间起到传导离子的作用。本申请实施例的电解液除了可能包含上述第二反应单体外，还包括溶剂和溶解于溶剂中的电解质盐。

其中，溶剂可以为非水有机溶剂，例如可以包括碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸甲乙酯(EMC)、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)、甲酸甲酯(MF)、乙酸甲酯(MA)、乙酸乙酯(EA)、乙酸丙酯(PA)、丙酸甲酯(MP)、丙酸乙酯(EP)、丙酸丙酯(PP)、丁酸甲酯(MB)及丁酸乙酯(EB)中的一种或多种。

电解质盐可以包括LiPF₆(六氟磷酸锂)、LiBF₄(四氟硼酸锂)、LiClO₄(高氯酸锂)、LiAsF₆(六氟砷酸锂)、LiFSI(双氟磺酰亚胺锂)、LiTFSI(双三氟甲磺酰亚胺锂)、LiTFS(三氟甲磺酸锂)、LiDFOB(二氟草酸硼酸锂)、LiBOB(双草酸硼酸锂)、LiPO₂F₂(二氟磷酸锂)、LiDFOP(二氟草酸磷酸锂)及LiTFOP(四氟草酸磷酸锂)中的一种或多种。

电解质盐在电解液中的浓度可以包括0.5～1.5mol/L，例如0.5mol/L，0.6mol/L，0.8mol/L，1mol/L，1.2mol/L，1.4mol/L，1.5mol/L中的任意一者点值或者任意两者之间的范围值。以质量含量计，电解质盐在电解液中的质量含量可以为5％～15％，例如5％，6％，8％，10％，12％，14％，15％中的任意一者点值或者任意两者之间的范围值。

电解液还可选地包括添加剂。例如添加剂可以包括负极成膜添加剂、正极成膜添加剂，还可以包括能够改善电池某些性能的添加剂，例如改善电池过充性能的添加剂、改善电池高温或低温性能的添加剂等。

可以按照如下方法配置电解液：

在保护气氛(例如氩气气氛)中，将电解质盐和其他组分(如第二反应单体，以及添加剂)加入溶剂中，搅拌均匀，得到电解液。

本申请实施例可沿用常用的工艺配置电解液，而不需要对电解液的配置工艺进行额外改造，工艺简单，成本低。

[隔离膜]

二次电池中的隔离膜通常叠设于正极极片与负极极片之间，用于将正极极片和负极极片分隔开，使二次电池内的电子不能自由通过，防止两极接触短路，同时让电解液中的离子在正负极之间自由通过。

本申请实施例的二次电池中，隔离膜的种类可以选用任意公知的具有良好的化学稳定性和机械稳定性的多孔结构隔离膜。

隔离膜的材质可包括玻璃纤维、无纺布、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)及聚偏二氟乙烯(PVDF)中的一种或多种。隔离膜可以是单层薄膜，也可以是多层复合薄膜，没有特别限制。在隔离膜为多层复合薄膜时，各层的材料可以相同或不同，没有特别限制。

正极极片、负极极片和隔离膜可通过卷绕工艺或叠片工艺制成电极组件。

[外包装]

二次电池可包括外包装，该外包装可用于封装包含正极极片、负极极片、隔离膜的电极组件，以及电解液。

外包装可以是硬壳，例如硬塑料壳、铝壳、钢壳等；也可以是软包，例如袋式软包。软包的材质可以是塑料，例如聚丙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯以及聚丁二酸丁二醇酯等。

外包装形状可以是圆柱形、方形或其他任意的形状。例如，图2是作为一个示例的外包装形状为方形结构的电池单体。

参照图3，外包装可包括壳体01和盖板02。其中，壳体01可包括底板和连接于底板上的侧板，底板和侧板围合形成容纳腔。壳体01具有与容纳腔连通的开口，盖板02能够盖设于所述开口，以封闭所述容纳腔。正极极片、负极极片和隔离膜可经卷绕工艺或叠片工艺形成电极组件03。一个或多种电极组件03封装于容纳腔内。电解液浸润于电极组件03中。

[电池单体、电池模组、电池包]

本申请实施例的二次电池可以是电池单体、电池模组、电池包中至少一种。按照包装形式不同，二次电池分为电池单体、电池模组、电池包。其中电池单体是最基本的单元，包括电极组件和电解质，电极组件通常由正极极片、负极极片和隔离件组成。将正极极片和负极极片交替层叠设置，并在正极极片与负极极片之间设置隔离膜以起到隔离的作用，得到电极组件(也称电芯)，也可以是经卷绕后得到电芯。将电芯置于外壳中，注入电解液，并封口，得到电池单体。电池单体主要依靠电解质中的活性金属离子在正极极片和负极极片之间移动来工作。

在一些电池封装技术中，可以先将一个或多个电池单体整合为电池模组，然后将一个或多个电池模组组装成电池包。而另一些电池封装技术中，也可直接将一个或多个电池单体安装设置于箱体中形成电池包，去除了电池模组这个中间状态，从而可降低电池包的质量并提高电池的能量密度。

参考图4，其是一个示例的电池模组。在电池模组中，多个电池单体04可以沿电池模组的长度方向依次排列设置。当然，也可以按照其他任意的方式进行排布。进一步可以通过紧固件将该多个电池单体04进行固定。

可选地，电池模组还可以包括具有容纳空间的外壳，多个电池单体04容纳于该容纳空间。

参考图5和图6，其作为一个示例的电池包。在电池包中可以包括电池箱和设置于电池箱中的多个电池模组05。电池箱包括上箱体06和下箱体07，上箱体06能够盖设于下箱体07，并形成用于容纳电池模组05的封闭空间。多个电池模组05可以按照任意的方式排布于电池箱中。

[用电装置]

本申请实施例还提供一种用电装置，该用电装置包括上述二次电池。

用电装置可以包括移动设备(例如手机、笔记本电脑等)、电动车辆(例如纯电动车、混合动力电动车、插电式混合动力电动车、电动自行车、电动踏板车、电动高尔夫球车、电动卡车等)、电气列车、船舶及卫星、储能系统等，但不限于此。

作为用电装置，可以根据其使用需求来选择电池中的电池单体、电池模组或电池包。

图7是作为一个示例的用电装置。该用电装置为纯电动车、混合动力电动车、或插电式混合动力电动车等。为了满足该用电装置对电池的高功率和高能量密度的需求，可以采用电池包或电池模组。

以下详细说明本申请的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

实施例1

1.正极极片的制备

将三元材料(NCM523)、双酚A二缩水甘油醚、导电碳黑、粘结剂聚偏二氟乙烯(PVDF)按照96.80：0.04：2：1.16的质量比例分散在NMP中，搅拌混合均匀，得到正极浆料；之后将正极浆料均匀涂覆于正极集流体铝箔上，经过烘干、冷压、分切，得到正极极片。

2.负极极片的制备

采用LOM(分层实体制造)涂布技术制备负极极片。具体地，将石墨、导电碳黑、粘结剂苯乙烯聚丁橡胶(SBR)、增稠剂羧甲基纤维素钠(CMC-Na)按照97.25：0.7：0.95：1.1的质量比例分散在去离子水中，搅拌混合均匀，得到上层浆料；将石墨、导电碳黑、粘结剂苯乙烯聚丁橡胶(SBR)、增稠剂羧甲基纤维素钠(CMC-Na)按照96.35：0.4：2.15：1.1的比例分散在去离子水中，搅拌混合均匀，得到下层浆料。将下层浆料、上层浆料依次均匀涂覆于负极集流体上，经过烘干、冷压、分切，得到负极极片。

3.隔离膜

以聚丙烯膜作为隔离膜。

4.电解液

在氩气气氛手套箱中(H₂O<0.1ppm，O₂<0.1ppm)，将有机溶剂碳酸乙烯酯(EC)/碳酸甲乙酯(EMC)按照体积比3/7混合均匀，加入12.5％(质量含量)的LiPF₆、4.5％(质量含量)Mn(TFSI)₂、0.07％(质量含量)己二胺，搅拌均匀，得到电解液。

5.电池组装

将制备并分切好的正极极片、负极极片和隔离膜按照“隔膜-负极极片-隔膜-正极极片”的顺序放置，并进行卷绕，随后进行正负极极耳超声焊接，正极采用铝极耳，负极采用铜极耳，将极耳焊接后的电芯外包铝塑膜，将电芯在175℃的环境下真空烘干24h，随后进行注液，静置，化成，二次注液，容量测试即可得到制备好的软包电芯。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于，三元材料(NCM523)、双酚A二缩水甘油醚、导电碳黑、粘结剂聚偏二氟乙烯(PVDF)的质量比例为96.75：0.09：2：1.16，电解液中己二胺的质量含量为0.14％。

实施例3

本实施例与实施例1的区别在于，三元材料(NCM523)、双酚A二缩水甘油醚、导电碳黑、粘结剂聚偏二氟乙烯(PVDF)的质量比例为96.41：0.43：2：1.16，电解液中己二胺的质量含量为0.68％。

对比例1

本对比例与实施例1的区别在于，正极浆料中未加入双酚A二缩水甘油醚，同时电解液中未添加己二胺。

对比例2

本对比例与实施例3的区别在于，正极极片的制备方法包括如下步骤：

将NCM523、导电碳黑、PVDF按照96.41：2：1.16的质量比例分散在NMP中，搅拌混合均匀，得到正极浆料。向正极浆料中加入0.5％(在正极活性层中的质量含量)环氧树脂(由双酚A二缩水甘油醚与己二胺反应得到)，搅拌均匀后将浆料均匀涂覆于铝箔表面，在120℃真空烘箱中烘干12h，得到正极极片。

由于环氧树脂在NMP中溶解度较低，在高固含量的正极浆料中环氧树脂无法溶解，难以分散均匀，将正极浆料涂覆于铝箔上后膜层中有明显颗粒物，所得正极极片不合格，不能用于制作二次电池。

[表征与测试]

取1g环氧树脂粉末加入265mL NMP中搅拌均匀，用微孔过滤膜过滤，取清液进行气质联用测试。将实施例3的正极活性层从正极极片中刮下，将得到的粉末加入NMP中搅拌均匀，用微孔过滤膜过滤，取清液进行GC-MS测试(测试时进样口温度为250℃)。测试结果表明，两种清液中包含相同的碎片峰[两种清液的图谱在m/z为15(甲基)，37～40(苯环)，97(双酚A二缩水甘油醚的主要碎片峰)三个主要位置都出现碎片峰，且m/z＝37～40位置的碎片峰出现了相同的分裂情况]，表明实施例3的正极活性层中原位形成了环氧树脂。

采用相同的方法对实施例1、实施例2和对比例1的正极活性层进行测试，测试结果显示，实施例1、实施例2的正极活性层中也包含环氧树脂，而对比例1的正极活性层中不含环氧树脂。

同时，将正极活性层从正极极片中刮下的粉末进行热重分析，其中对比例1和实施例3在400℃前的粉末失重数据如下表所示。

[表1]

组别	400℃前的粉末失重(％)
		对比例1	0.376
实施例3	0.833

实施例3在400℃前的粉末失重相较对比例1增加了0.457％，该失重的增加可以认为是环氧树脂发生热分解形成的，因此可以认为实施例3的正极活性层中环氧树脂的质量含量为0.457％左右，该质量含量与按照双酚A二缩水甘油醚和己二胺的用量进行计算得到的理论质量含量(0.5％)相近。

按照相同的方法，对实施例1、实施例2中的环氧树脂在正极活性层中的质量含量如下表2所示。

另外，对各实施例和对比例的二次电池进行循环性能测试以及存储性能测试，测试结果见表2。

[表2]

表2中，环氧树脂的质量含量指的是环氧树脂在正极活性层中的质量含量。同时，表2中环氧树脂的质量含量取热重分析所得数据，并取值到小数点后一位有效数字。

测试结果显示，通过在正极活性层中加入双酚A二缩水甘油醚，在电解液中加入己二胺，可以成功在正极活性层中原位形成环氧树脂，环氧树脂的形成使得二次电池的循环性能及存储性能得到提升。

实施例4

1.正极极片的制备

将NCM523、双酚A二缩水甘油醚、导电碳黑、粘结剂聚偏二氟乙烯(PVDF)按照89.57：0.43：5：5的质量比例分散在NMP中，搅拌混合均匀，得到正极浆料；之后将正极浆料均匀涂覆于正极集流体铝箔上，经过烘干、冷压、分切，得到正极极片。

2.负极极片的制备

同实施例1。

3.隔离膜

同实施例1。

4.电解液

在氩气气氛手套箱中(H₂O<0.1ppm，O₂<0.1ppm)，将有机溶剂碳酸乙烯酯(EC)/碳酸甲乙酯(EMC)按照体积比3/7混合均匀，加入12.5％(质量含量)的LiPF₆、4.5％(质量含量)Mn(TFSI)₂、2.83％(质量含量)己二胺，搅拌均匀，得到电解液。

5.电池组装

将制备并分切好的正极极片、负极极片和隔离膜按照“隔膜-负极极片-隔膜-正极极片”的顺序放置然后置于外壳中注入电解液，制成直径约0.7cm的扣式电池，然后进行静置、化成。

实施例5

1.正极极片的制备

将NCM523、双酚A二缩水甘油醚、己二胺、导电碳黑、粘结剂聚偏二氟乙烯(PVDF)按照89.5：0.43：0.07：5：5的质量比例分散在NMP中，搅拌混合均匀，得到正极浆料；之后将正极浆料均匀涂覆于正极集流体铝箔上，经过烘干、冷压、分切，得到正极极片。

2.负极极片的制备

同实施例1。

3.隔离膜

同实施例1。

4.电解液

在氩气气氛手套箱中(H₂O<0.1ppm，O₂<0.1ppm)，将有机溶剂碳酸乙烯酯(EC)/碳酸甲乙酯(EMC)按照体积比3/7混合均匀，加入12.5％(质量含量)的LiPF₆、4.5％(质量含量)Mn(TFSI)₂，搅拌均匀，得到电解液。

5.电池组装

同实施例4。

对实施例4和实施例5的二次电池中环氧树脂的质量含量、克容量以及库伦效率进行测试，结果如下表3所示。

[表3]

注：由于实施例4和实施例5采用的是扣式电池体系，而对比例1、实施例1～实施例3采用的是软包电芯体系，且实施例4、实施例5的正极成分与对比例1、实施例1～实施例3不同，因此表3和表2中的循环保持率存在较大差别。

实施例4将双酚A二缩水甘油醚加入正极活性层中，并将己二胺加入电解液中，实施例5将双酚A二缩水甘油醚和己二胺一起加入正极活性层中，结果反映实施例5的循环保持率较实施例4有所提高。

而根据实施例1～实施例3，将双酚A二缩水甘油醚加入正极活性层中，并将己二胺加入电解液中的方案，相较未引入双酚A二缩水甘油醚、己二胺的情形，电池的循环保持率会得到提高。也就是说，在相同体系下，实施例4相较未引入双酚A二缩水甘油醚、己二胺的情形，电池的循环保持率会得到提高。而实施例5的循环保持率较实施例4更优，说明采用实施例5的方案也可以提高电池的循环保持率。因此，无论是将双酚A二缩水甘油醚加入正极活性层中，并将己二胺加入电解液中，还是将双酚A二缩水甘油醚和己二胺一起加入正极活性层中，都可以成功在正极活性层中原位形成环氧树脂，从而很好地使二次电池的循环性能提升。而且，在将双酚A二缩水甘油醚和己二胺一起加入正极活性层的情况下，容量发挥和库伦效率更佳。

针对上述实施例1～实施例5中观察到二次电池的循环性能和存储性能提升情况，本申请设计了如下实验对其内在机理进行探索。

实验一

在氩气气氛手套箱中(H₂O<0.1ppm，O₂<0.1ppm)，将有机溶剂碳酸乙烯酯(EC)/碳酸甲乙酯(EMC)按照体积比3/7混合均匀，加入12.5％(质量含量)的LiPF₆、0.9％(质量含量)Mn(TFSI)₂，搅拌均匀，得到实验一的电解液。

实验二

在40g实验一的电解液中加入0.51g双酚A二缩水甘油醚和0.09g己二胺，得到实验二的电解液。

实验三

在40g实验一的电解液中加入0.09g己二胺，得到实验三的电解液。

实验四

在40g实验一的电解液中加入0.36g乙醇，得到实验四的电解液。

实验五

在40g实验一的电解液中加入0.51g双酚A二缩水甘油醚，得到实验五的电解液。

将所有组别密封静置72h，过滤取上清液，送测ICP，测试溶液中的Mn²⁺、Li⁺含量，测试结果如下。

[表4]

根据测试结果可知，实验二中的Li⁺含量相较实验一无明显变化，说明环氧树脂不对活性Li⁺具有吸附作用，进而不会影响Li⁺的迁移，因此在正极活性层中形成环氧树脂后应当不会对二次电池的正常电化学反应带来明显的副作用。

测试结果还显示，实验二中双酚A二缩水甘油醚与己二胺形成环氧树脂后，相较实验一电解液中的Mn²⁺含量明显降低，表明环氧树脂可以高选择性地吸附溶解的过渡金属。而在二次电池中，利用正极中的环氧树脂对溶解的过渡金属进行吸附，可以减少过渡金属向负极侧的迁移，缓解由于过渡金属迁移到负极侧沉积而引起的SEI膜分解问题，有利于改善二次电池的循环性能和存储性能。

实验二中双酚A二缩水甘油醚与己二胺反应生成的环氧树脂之所以可以吸附过渡金属，主要在于该环氧树脂中包含的羟基、氨基等具有强配位作用的官能团，这些官能团可以与过渡金属进行配位络合。鉴于此，本申请研究了如果只采用包含羟基、氨基等官能团的化合物是否也可以实现与环氧树脂类似的作用，即实验三～实验五。实验三～实验五是在实验一的基础上，分别在电解液中加入了己二胺、乙醇和双酚A二缩水甘油醚，测试结果显示，这几种化合物对过渡金属的吸附作用较实验二的环氧树脂明显降低，可以认为若将这几种化合物中的任一种加入正极活性层中，结果应当不能实现阻止正极活性材料中的过渡金属溶解、迁移的效果。

上文涉及的电池性能测试方法如下：

1)循环保持率

在25℃下，将二次电池以1C恒流充电至4.2V，然后以4.2V恒压充电至电流小于0.05C，然后以1C恒流放电至2.8V，此为一个充放电过程。如此反复进行充电和放电，计算二次电池循环X次后的容量保持率，即表2、表3中的循环保持率，其中表2中X为1000，表3中X为15。

2)存储保持率

在25℃下，将二次电池以1C恒流充电至4.2V，然后以4.2V恒压充电至电流小于0.05C，然后以1C恒流放电至2.8V，此次的放电容量为二次电池高温存储前的放电容量C0；

然后以1C的恒定电流对二次电池充电至4.2V，将二次电池置于60℃下存储30天，待存储结束后，将二次电池置于25℃环境下，然后以1C的恒定电流对二次电池放电至2.8V，之后以0.05C的恒定电流对二次电池充电至4.2V，进一步以4.2V恒定电压充电至电流为0.05C，然后以0.5C的恒定电流对二次电池放电至2.8V，此次的放电容量为二次电池高温存储后的放电容量C1。

存储保持率＝(C1-C0)/C0*100％。

3)克容量

在25℃下，将二次电池以1C恒流充电至4.2V，然后以4.2V恒压充电至电流小于0.05C，然后以1C恒流放电至2.8V，记录放电容量C0。

克容量＝C0/正极活性材料的质量(即NCM523的质量)。

4)库伦效率

在25℃下，将二次电池以1C恒流充电至4.2V，然后以4.2V恒压充电至电流小于0.05C，得到首次充电容量C2；然后以1C恒流放电至2.8V，得到首次放电容量C0。

库伦效率＝C2/C0*100％。

需要说明的是，本申请不限定于上述实施方式。上述实施方式仅为示例，在本申请的技术方案范围内具有与技术思想实质相同的构成、发挥相同作用效果的实施方式均包含在本申请的技术范围内。此外，在不脱离本申请主旨的范围内，对实施方式施加本领域技术人员能够想到的各种变形、将实施方式中的一部分构成要素加以组合而构筑的其它方式也包含在本申请的范围内。

Claims

1.一种二次电池的制备方法，其特征在于，包括：

提供正极极片和电解液，所述正极极片包括正极集流体和设置在所述正极集流体至少一侧的正极活性层，所述正极活性层包含正极活性材料；

所述正极活性层还包含第一反应单体，所述正极活性层和电解液中的至少一者包含第二反应单体；

所述第一反应单体与所述第二反应单体中的一者包含至少两个环氧基，且另一者包含能够与所述环氧基发生聚合反应的官能团。

2.根据权利要求1所述二次电池的制备方法，其特征在于，所述环氧基和能够与所述环氧基发生聚合反应的官能团的摩尔比为(1～2)：1。

3.根据权利要求1或2所述二次电池的制备方法，其特征在于，所述环氧基和能够与所述环氧基发生聚合反应的官能团的摩尔比为(1.5～2)：1。

4.根据权利要求1～3中任一项所述二次电池的制备方法，其特征在于，所述第一反应单体包含至少两个环氧基，所述第二反应单体包含至少两个能够与所述环氧基发生聚合反应的官能团。

5.根据权利要求4所述二次电池的制备方法，其特征在于，所述第一反应单体包括缩水甘油醚类环氧树脂单体、联苯类环氧树脂单体、含氟类环氧树脂单体、含硅类环氧树脂单体中的一种或多种。

6.根据权利要求5所述二次电池的制备方法，其特征在于，所述缩水甘油醚类环氧树脂单体包括双酚A二缩水甘油醚、间苯二酚二缩水甘油醚中的一种或多种；和/或，

所述联苯类环氧树脂单体包括和/或，

所述含氟类环氧树脂单体包括

7.根据权利要求1～6中任一项所述二次电池的制备方法，其特征在于，能够与所述环氧基发生聚合反应的官能团包括氨基、羟基、羧基中的一种或多种。

8.根据权利要求4～7中任一项所述二次电池的制备方法，其特征在于，所述第二反应单体包括NH₂-R¹-NH₂，R¹包括碳原子数为2～10的亚烷基。

9.根据权利要求8所述二次电池的制备方法，其特征在于，所述第二反应单体包括己二胺、乙二胺中的一种或多种。

10.根据权利要求4～9中任一项所述二次电池的制备方法，其特征在于，所述第一反应单体在所述正极活性层中的质量含量为0.008％～0.5％。

11.根据权利要求10所述二次电池的制备方法，其特征在于，所述第一反应单体在所述正极活性层中的质量含量为0.08％～0.5％。

12.根据权利要求4～11中任一项所述二次电池的制备方法，其特征在于，所述电解液包含所述第二反应单体，所述第二反应单体在所述电解液中的质量含量为0.01％～3％；或者，所述正极活性层包含所述第二反应单体，所述第二反应单体在所述正极活性层中的质量含量为0.001％～0.08％。

13.根据权利要求12所述二次电池的制备方法，其特征在于，所述电解液包含所述第二反应单体，所述第二反应单体在所述电解液中的质量含量为0.1％～0.7％。

14.根据权利要求1～3中任一项所述二次电池的制备方法，其特征在于，所述第二反应单体包含至少两个环氧基，所述第一反应单体包含至少两个能够与所述环氧基发生聚合反应的官能团。

15.根据权利要求14所述二次电池的制备方法，其特征在于，所述第一反应单体在所述正极活性层中的质量含量为0.001％～0.08％。

16.根据权利要求14或15所述二次电池的制备方法，其特征在于，所述电解液包含所述第二反应单体，所述第二反应单体在所述电解液中的质量含量为0.07％～4％。

17.一种二次电池，其特征在于，所述二次电池根据权利要求1～16中任一项所述制备方法得到，包括正极极片和电解液，所述正极极片包括正极集流体和设置在所述正极集流体至少一侧的正极活性层，所述正极活性层包含正极活性材料并分散有环氧树脂。

18.根据权利要求17所述二次电池，其特征在于，所述环氧树脂在所述正极活性层中的质量含量为0.01％～0.6％。

19.根据权利要求17或18所述二次电池，其特征在于，所述环氧树脂在所述正极活性层中的质量含量为0.1％～0.5％。

20.一种用电装置，其特征在于，包括权利要求17～19中任一项所述二次电池。