本申请提供一种电化学装置和电子装置，其中，一种电化学装置，包括：正极、负极、隔离膜和电解液；正极包括：正极集流体和设置在正极集流体至少一个表面上的正极活性物质层，正极活性物质层包括：正极活性物质，正极活性物质层的体积为V1cm3，正极活性物质的真体积为V2cm3，0.8≤V2/V1≤0.92。本申请一些实施例中，正极活性物质层具有较高的堆积效率和密度，在体积一定的情况下可以存储更多的能量，并减少电解液与正极活性物质的浸润空间，从而减少在高电压高温情况下正极材料与电解液之间的反应，能够改善电化学装置在高电压高温下的循环性能和低温放电性能。的循环性能和低温放电性能。
【技术实现步骤摘要】
电化学装置和电子装置
[0001]本申请涉及电化学
，尤其涉及一种电化学装置和电子装置。
技术介绍
[0002]电化学装置(例如锂离子电池)被广泛应用到各个领域，随着社会的进步，人们对电化学装置的能量密度提出了更高的要求。
[0003]一些技术中，人们尝试通过提高电压以放出更多的能量，从而提高电化学装置的能量密度，然而，在高电压体系下电化学装置遇到了一系列新的技术瓶颈，以正极材料为钴酸锂的锂离子电池为例，一方面，当锂离子电池低温放电性能优良时，高温循环性能会下降；当高温循环性能有所提升时，低温放电性能有所下降，在高温循环性能和低温放电性能之间很难平衡。另一方面，在高电压体系下，钴酸锂表面表现出强氧化能力，容易与电解液发生反应，导致正极活性物质与电解液之间的界面关系不佳，而在处理界面关系的问题时，既需要平衡低温下的放电性能，还需要保证高温下的循环性能，问题不易解决。
[0004]一些相关技术中，通过对正极活性物质的表面采用金属氧化物或其他材料进行包覆修饰尝试解决上述问题，但是包覆物质会对锂离子的传输造成一定的阻碍作用，导致直流电阻(DCR，Directive Current Resistance)增加，倍率性能也会降低，并且锂离子电池的高低温放电性能也会造成劣化。
[0005]因此，如何使电化学装置同时具有良好的高温循环性能和低温放电性能是本领域亟待解决的技术问题。
技术实现思路
[0006]本申请提供电化学装置和电子装置，能够在提高能量密度的同时，减少正极活性物质的表面与电解液的反应，改善电化学装置在高电压高温下的循环性能和低温放电性能。
[0007]本申请在一些实施例中提出一种电化学装置，包括：正极、负极、隔离膜和电解液；正极包括：正极集流体和设置在正极集流体至少一个表面上的正极活性物质层，正极活性物质层包括：正极活性物质，正极活性物质层的体积为V1 cm3，正极活性物质的真体积为V2 cm3，0.8≤V2/V1≤0.92。
[0008]在一些实施例中，电解液进一步包含腈类化合物或羧酸酯化合物中的至少一种，腈类化合物占电解液总质量的m，满足0.5≤m％≤10，羧酸酯化合物占电解液总质量的n，12≤n％≤40。
[0009]在一些实施例中，满足0.006≤m/(V2/V1)≤0.095。
[0010]在一些实施例中，满足0.16≤n/(V2/V1)≤0.5。
[0011]在一些实施例中，腈类化合物包括：1,3,6
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己三甲腈、丁二腈、己二腈、辛二腈、戊二腈、癸二腈、乙二醇二乙氰醚、1,3,5
‑
戊三甲腈、对甲基苯甲腈、2,2
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二氟丁二腈、三氰基苯、反式丁烯二腈或反式己烯二腈中的至少一种；和/或，羧酸酯化合物包括：乙酸乙酯、丙
酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丙酸丁酯或丙酸戊酯或丁酸丙酯中的至少一种。
[0012]在一些实施例中，正极活性物质包括：Li
x
M1
y
M2
z
O2，其中，0.95≤x≤1.03，0.9≤y≤1.05，0.002≤z≤0.012，M1包括：Ni、Co或Mn中的至少一种，M2包括：Al、Mg、Ti、Zr、La、Y、Sc或Ca中的至少一种。
[0013]在一些实施例中，M2在正极活性物质中的质量含量为0.1％至1.5％。
[0014]在一些实施例中，电解液在电化学装置中的保液系数为k mAh/g且0.001≤k≤0.0022。
[0015]在一些实施例中，正极满足(a)至(c)中的至少一者：
[0016](a)正极活性物质的颗粒粒径Dv50为5.0μm至20μm；
[0017](b)正极活性物质的比表面积BET为0.07m2/g至0.4m2/g。
[0018](c)正极活性物质层的压实密度不小于4.0g/cm3。
[0019]在一些实施例中，正极活性物质包含第一颗粒和第二颗粒，所述第一颗粒粒径大于第二颗粒。
[0020]本申请的一些实施例中提出一种电子装置，包括上述任一项的电化学装置。
[0021]本申请实施例提供的电化学装置包括：正极、负极、隔离膜和电解液；正极包括：正极集流体和设置在正极集流体至少一个表面上的正极活性物质层，正极活性物质层包括：正极活性物质，正极活性物质层的体积为V1 cm3，正极活性物质的真体积为V2 cm3，0.8≤V2/V1≤0.92。本申请一些实施例中，正极活性物质层具有较高的堆积效率和密度，在体积一定的情况下可以存储更多的能量，并减少电解液与正极活性物质的浸润空间，从而减少在高电压高温情况下正极材料与电解液之间的反应，能够改善电化学装置在高电压高温下的循环性能和低温放电性能。
具体实施方式
[0022]下面将更详细地描述本申请的实施例。本申请可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本申请。
[0023]电化学装置，如锂离子电池被广泛应用在各个领域内，在相关技术，通过提高电压从而提高锂离子电池的容量，但是在高电压体系下存在诸多问题，一方面，难以同时兼顾低温放电性能和高温循环性能，另一方面在高电压下正极活性物质表面表现出较强的氧化性，容易氧化电解液。
[0024]为了至少部分解决上述问题，本申请在一些实施例中提出一种电化学装置，包括：正极、负极、隔离膜和电解液；正极包括：正极集流体和设置在正极集流体至少一个表面上的正极活性物质层，正极活性物质层包括：正极活性物质，正极活性物质层的体积为V1 cm3，正极活性物质的真体积为V2 cm3，0.8≤V2/V1≤0.92。
[0025]一些实施例，正极活性物质的真体积V2是指正极活性物质层中正极活性物质所占的体积，0.8≤V2/V1≤0.92表明正极活性物质层中正极活性物质的占比高，正极活性物质的占比越高则正极活性物质层的堆积效率和密度越高，在相同的体积范围内能够存储更多的能量，能够有效的利用正极活性物质的空间，由于正极活性物质的占比高，所以正极活性物质层的孔隙率较低，电解液与正极活性物质的浸润空间较小，有利于减少正极活性物质
的在高电压(例如4.45V及以上)高温时与电解液的接触反应，改善在高电压高温下的循环性能，并且正极活性物质之间的接触面积大，传输路径小，从而有利于提高电化学装置的低温放电性能。正极活性物质层的体积V1 cm3与正极活性物质的真体积V2的比值V2/V1可以通过控制正极制备过程中的辊压压力、辊压时间或辊压次数等方式可实现对V2/V1值的控制，本申请对控制方式没有特别限定，只要能实现0.8≤V2/V1≤0.92即可。
[0026]在一些实施例中，电解液进一步包含腈类化合物或羧酸酯化合物中的至少一种，腈类化合物占电解液总质量的m，满足0.5％≤m≤10％，羧酸酯化合物占电解液总质量的n，12％≤n≤40％。一些实施例中，腈类化合物能够在正极活性物质表本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电化学装置，其特征在于，包括：正极、负极、隔离膜和电解液；所述正极包括：正极集流体和设置在所述正极集流体至少一个表面上的正极活性物质层，所述正极活性物质层包括：正极活性物质，所述正极活性物质层的体积为V1 cm3，所述正极活性物质的真体积为V2 cm3，0.8≤V2/V1≤0.92。2.根据权利要求1所述的电化学装置，其特征在于，所述电解液进一步包含腈类化合物或羧酸酯化合物中的至少一种，所述腈类化合物占所述电解液总质量的m，满足0.5％≤m≤10％，所述羧酸酯化合物占所述电解液总质量的n，12％≤n≤40％。3.根据权利要求2所述的电化学装置，其特征在于，满足0.006≤m/(V2/V1)≤0.095。4.根据权利要求2所述的电化学装置，其特征在于，满足0.16≤n/(V2/V1)≤0.5。5.根据权利要求2所述的电化学装置，其特征在于，所述腈类化合物包括：1,3,6
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己三甲腈、丁二腈、己二腈、辛二腈、戊二腈、癸二腈、乙二醇二乙氰醚、1,3,5
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戊三甲腈、对甲基苯甲腈、2,2
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二氟丁二腈、三氰基苯、反式丁烯二腈或反式己烯二腈中的至少一种；和/或，所述羧酸酯化合物...
【专利技术属性】
技术研发人员：张飞，
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：
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