一种电解液及电化学装置制造方法及图纸

本申请涉及一种电解液及电化学装置。特别地，本申请提供一种含有腈化合物的电解液及包含该电解液的锂离子电池，当将腈化合物占所述电解液的质量比率与负极集流体上不包含负极活性物质的区域面积占所述集流体的表面积的比率的乘积限定在一定范围时，可在改善电化学装置循环稳定性的同时降低电化学装置的自放电，并改善电化学装置长期存储性能。

An electrolyte and electrochemical device

【技术实现步骤摘要】
一种电解液及电化学装置
本申请涉及储能
，尤其涉及一种电解液和包含该电解液的电化学装置。
技术介绍
以锂离子电池为代表的电化学装置具有能量密度高，工作电压高，自放电率低，循环寿命长，无污染等优点，已被广泛应用于计算机、智能穿戴设备、智能手机、无人机，以及电动汽车等领域。随着现代信息技术的发展和锂离子电池应用范围的拓展，本领域锂离子电池的能量密度有了更高的要求。影响锂离子电池的能量密度的因素有很多。目前，提高锂离子电池充电截止电压是提升能量密度的有效手段之一，但电压的提高导致正极稳定性变差，如何解决上述问题以提高锂离子电池的能量密度已成为本领域目前亟需解决的问题。
技术实现思路
经专利技术人研究发现，虽然腈类添加剂能够有效改善正极稳定性从而对电化学装置的循环性能等有明显的改善，但是腈类添加剂可能导致负极集流体中的铜溶出从而影响负极的稳定性，特别是在极耳焊接处有铜离子溶出时易引起电池自放电甚至安全问题。本专利技术提供了一种电化学装置，其能在满足高电压的循环稳定性下，解决高电压下电化学装置的自放电问题，同时，有利于提升安全特性。在一些实施例中，本专利技术提供了一种电化学装置，其包含正极、负极、隔离膜及电解液；其中，所述电解液包含腈化合物，所述腈化合物占所述电解液的质量分数为A％，所述负极包括集流体，所述集流体包含：第一区和第二区；所述第一区设置有负极活性物质层；所述第二区不包含负极活性物质层；所述第二区的面积占所述集流体的表面积的B％；且r>A×B＜600。在一些实施例中，所述腈化合物包含式Ⅰ化合物、式Ⅱ化合物、式Ⅲ化合物、式Ⅳ化合物、式Ⅴ化合物或式Ⅵ化合物中的至少一种：其中，a、d、f、j、k、l、m、r、u、w和y各自独立的选自1至5的整数，b、c、e、g、h、i、n、o、p、q、s、t、v、x各自独立的选自0至5的整数；所述腈化合物占所述电解液的质量分数A％为0.1％至10％。在一些实施例中，所述腈化合物包含下述中的至少一种化合物：在一些实施例中，所述负极具有极耳，所述极耳是通过焊接连接至所述第二区形成的，且A×B＜210。在一些实施例中，所述负极具有极耳，所述极耳个数不小于1，所述极耳是通过裁切所述集流体形成的，所述极耳包含未涂覆负极活性物质层区域，且A×B＜500。在一些实施例中，至少有一个第二区位于所述集流体的边缘，其中距离所述集流体边缘最近的极耳与所述集流体的边缘之间的距离为C，且0≤C/极耳宽度≤50。在一些实施例中，至少有一个第二区位于所述集流体的边缘，位于所述集流体边缘的所述第二区的边缘回折或不回折；其中当回折时，回折区域的宽度为D，且0.1≤D/极耳宽度≤20。在一些实施例中，所述集流体为铜箔，所述铜箔具有选自如下的一种或多种性质：-铜纯度≥99.5％，-厚度为3微米至15微米，-单位面积的重量为30g/m2至150g/m2，-拉伸强度≥20kg/mm2，及-延伸率≥1.5％。在一些实施例中，所述第二区任选地被能够粘附在所述第二区上的物质覆盖。在一些实施例中，所述极耳的部位任选地被能够粘接在其上的物质覆盖。在一些实施例中，所述电解液进一步中包含添加剂，所述添加剂包含1,3-丙烷磺酸内酯、氟代碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、2,4-丁烷磺酸内酯、1,4-丁烷磺酸内酯、甲烷二磺酸亚甲酯、硫酸乙烯酯、丁二酸酐、乙氧基五氟环三膦腈、1,3-二氧杂环己烷或丙烯基-1,3-磺酸内酯中的至少一种。在一些实施例中，其中所述电解液进一步包含阴离子，所述阴离子包括Cl-、Br-、SO42-、CO32-或F-中的至少一种，所述阴离子在所述电解液中的含量小于或等于1000ppm。本专利技术的另一个方面提供了一种电子装置，所述电子装置包括如上所述的电化学装置。本申请实施例的额外层面及优点将部分地在后续说明中描述、显示、或是经由本申请实施例的实施而阐释。附图说明图1为本申请一个实施例中负极集流体的俯视图。图2为图1所示集流体沿Z方向的侧视图。图3为本申请又一实施例中负极集流体的俯视图。图4为图3所示集流体沿Z方向的侧视图。图5为本申请又一实施例中负极集流体的侧视图。图6为本申请再一实施例中负极集流体的侧视图。图7为本申请又一实施例中负极集流体的侧视图。图8为本申请又一实施例中负极集流体的俯视图。具体实施方式本申请的实施例将会被详细的描示在下文中。本申请的实施例不应该被解释为对本申请要求保护范围的限制。除非另外明确指明，本文使用的下述术语具有下文指出的含义。如本文中所使用，术语“大致”、“大体”、“大体上”、“实质”及“约”用以描述及说明小的变化。当与事件或情形结合使用时，所述术语可指代其中事件或情形精确发生的例子以及其中事件或情形极近似地发生的例子。举例来说，当结合数值使用时，术语可指代小于或等于所述数值的±10％的变化范围，例如小于或等于±5％、小于或等于±4％、小于或等于±3％、小于或等于±2％、小于或等于±1％、小于或等于±0.5％、小于或等于±0.1％、或小于或等于±0.05％，那么可认为所述两个数值“大体上”相同。另外，有时在本文中以范围格式呈现量、比率和其它数值。应理解，此类范围格式是用于便利及简洁起见，且应灵活地理解，不仅包含明确地指定为范围限制的数值，而且包含涵盖于所述范围内的所有个别数值或子范围，如同明确地指定每一数值及子范围一般。在具体实施方式及权利要求书中，由术语“中的一者”连接的项目的列表可意味着所列项目中的任一者。例如，如果列出项目A及B，那么短语“A及B中的一者”意味着仅A或仅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中的一者”意味着仅A；仅B；或仅C。项目A可包含单个元件或多个元件。项目B可包含单个元件或多个元件。项目C可包含单个元件或多个元件。在具体实施方式及权利要求书中，由术语“中的至少一者”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”或“A或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”或“A、B或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。项目A可包含单个元件或多个元件。项目B可包含单个元件或多个元件。项目C可包含单个元件或多个元件。如本文中所使用，电解液中各组分的含量均为基于电解液的总重量得到的。一、电解液在一些实施例中，本专利技术的电解液中包含腈化合物，所述腈化合物包含式Ⅰ化合物、式Ⅱ化合物、式Ⅲ化合物、式Ⅳ化合物、式Ⅴ化合物或式Ⅵ化合物中的至少一种：其中，a、d、f、j、k、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电化学装置，其包含正极、负极、隔离膜及电解液；其中，/n所述电解液包含腈化合物，所述腈化合物占所述电解液的质量分数为A％，/n所述负极包括集流体，所述集流体包含：第一区和第二区；/n所述第一区设置有负极活性物质层；/n所述第二区不包含负极活性物质层；/n所述第二区的面积占所述集流体的表面积的B％；且/nA×B＜600。/n

【技术特征摘要】
1.一种电化学装置，其包含正极、负极、隔离膜及电解液；其中，
所述电解液包含腈化合物，所述腈化合物占所述电解液的质量分数为A％，
所述负极包括集流体，所述集流体包含：第一区和第二区；
所述第一区设置有负极活性物质层；
所述第二区不包含负极活性物质层；
所述第二区的面积占所述集流体的表面积的B％；且
A×B＜600。


2.根据权利要求1所述的电化学装置，其中所述腈化合物包含式Ⅰ化合物、式Ⅱ化合物、式Ⅲ化合物、式Ⅳ化合物、式Ⅴ化合物或式Ⅵ化合物中的至少一种：



其中，a、d、f、j、k、l、m、r、u、w和y各自独立的选自1至5的整数，b、c、e、g、h、i、n、o、p、q、s、t、v、x各自独立的选自0至5的整数；所述腈化合物占所述电解液的质量分数A％为0.1％至10％。


3.根据权利要求1所述的电化学装置，其中所述腈化合物包含：




中的至少一种。


4.根据权利要求1所述的电化学装置，其中所述负极具有极耳，所述极耳是通过焊接连接至所述第二区形成的，且A×B＜210。


5.根据权利要求1所述的电化学装置，其中所述负极具有极耳，所述极耳个数不小于1，所述极耳是通过裁切所述集流体形成的，所述极耳包含未涂覆负极活性物质层区域，且A×B＜500。


6.根据权利要求4或5所述的电化学装置，其中至少有一个第二区位于所述集流体的边缘，其中距离所述集流体边缘最近的极耳与所述集流体的边缘之间的距离为C，且0≤...

【专利技术属性】
技术研发人员：张丽兰，唐超，郑建明，
申请(专利权)人：宁德新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35