本申请涉及二次电池技术领域，具体涉及电化学装置及电子设备。本申请的电化学装置包括正极、负极和电解液，所述正极包括正极集流体和设置在所述正极集流体上的正极活性物质层，所述正极活性物质层包括正极活性材料；所述负极包括负极集流体和设置在所述负极集流体上的负极活性物质层，所述负极活性物质层包括负极活性材料；当所述电化学装置在满充状态下，所述负极活性材料的末端电位为AV；所述电化学装置的过量系数为B，且B/A的比值为13.2至26.3。本申请提供的电化学装置及电子装置能够在不影响电池的能量密度下提高电池的倍率性能。能。
【技术实现步骤摘要】
电化学装置及电子设备
[0001]本申请涉及储能
，具体地讲，涉及电化学装置及电子设备。
技术介绍
[0002]随着手机市场的不断发展，对适用于手机市场的锂离子电池的要求也越来越高，解决续航问题的根本就是提高锂离子的能量密度，使得手机在有限的体积下，能够储存更多的能量。现有技术主要采用提高负极活性材料的石墨化温度，以达到对负极活性材料比容量的最大发挥，但是由于高的石墨化温度，会导致层面间距更小，严重阻碍锂离子的快速嵌入或脱出。这就需要解决能量密度与快充性能的平衡问题。
[0003]因此，在不改变能量密度下如何提高电池的倍率性能，即快充性能是目前需要解决的问题。
技术实现思路
[0004]鉴于此，本申请提出了电化学装置及电子设备，可以在不影响电池的能量密度下提高电池的倍率性能。
[0005]第一方面，本申请提供一种电化学装置，包括正极、负极和电解液，所述正极包括正极集流体和设置在所述正极集流体上的正极活性物质层，所述正极活性物质层包括正极材料；所述负极包括负极集流体和设置在所述负极集流体上的负极活性物质层，所述负极活性物质层包括负极活性材料；当所述电化学装置在满充状态下，所述负极活性材料的末端电位为A V，A的取值范围为0.050至0.079；所述电化学装置的过量系数为B，且B/A的比值为13.2至26.3。
[0006]如上的CW及活性物质百分含量的获取方式为将电池拆出正负极极片，分别在平整的极片上冲小圆片(如1540.25mm2面积)，并称量活性物质层的重量即为CW(涂膜区重量
‑
空铜铝箔重量得到)。然后将小圆片加浓盐酸消解，并过滤，烘干，然后计算得出活性物质在活性物质层的百分比(盐酸消解后烘干的待测物重量/盐酸消解前待测物重量)。
[0007]在本公开的说明中，“满充状态”指的是将电化学装置恒电流充电至至最大设计电压下的状态，且包含静置(一般静置10min)后的状态，均视为满充状态，除非有特别说明，最大设计电压包括但不限于4.48V、4.5V、4.53V或4.45V，甚至更高电压。
[0008]在本公开的说明中，“满放状态”指的是将电化学装置恒电流放电至最小设计电压下的状态，且包含静置(一般静置10min)后的状态，均视为满放状态，除非有特别说明，最大设计电压包括但不限于3.0V、2.8V、2.6V或2.0V，甚至更低电压。
[0009]在一种可行的实施方式中，所述负极活性物质层的单层厚度为Cμm，C的取值范围为30至70。
[0010]在一种可行的实施方式中，当所述电化学装置在满充状态下，通过X射线衍射法，所述负极活性物质层的(004)面的峰面积C
004
和(110)面的峰面积C
110
的比值OI值与所述负极活性物质层的厚度C之间的关系满足：0.06＜OI/C＜0.2。所述的OI值测试流程如下：按照
中华人民共和国机械行业标准JB/T 4220
‑
2011《人造石墨的点阵参数测定方法》测试负极活性材料层的X射线衍射图谱中的(004)面衍射线图形和(110)面衍射线图形。试验条件如下：X射线采用CuKα辐射，CuKα辐射由滤波片或单色器除去。在记录004衍射线图形时，衍射角2θ的扫描范围为53
°
至57
°
。在记录110衍射线图形时，衍射角2θ的扫描范围为75
°
至79
°
。由(004)面衍射线图形得到的峰面积记为C004。由(110)面衍射线图形得到的峰面积记为C110。计算负极活性材料层的C004/C110的比值。
[0011]在一种可行的实施方式中，所述负极活性材料的体积中值粒径为Dμm；当所述电化学装置在满充状态下，通过X射线衍射法，所述负极活性物质层的(004)面的峰面积C
004
和(110)面的峰面积C
110
的比值OI值与所述负极活性材料的体积中值粒径D之间的关系满足：0.2＜OI/D＜1.6，其中，优选的，D的取值范围为9至20。所述粒径D的测试流程如下：颗粒粒度测试方法参照GB/T 19077
‑
2016。具体流程为称量样品1g与20mL去离子水和微量分散剂混合均匀，置于超声设备中超声5min后将溶液倒入进样系统Hydro 2000SM中进行测试，所用测试设备为马尔文公司生产的Mastersizer 3000。测试过程中当激光束穿过分散的颗粒样品时，通过测量散射光的强度来完成粒度测量。然后数据用于分析计算形成该散射光谱图的颗粒粒度分布。测试所用颗粒折射率为1.8，一个样品测试三次，颗粒粒度最终取三次测试的平均值。其中中值粒径为从小粒径侧起、达到体积累积50％的颗粒粒径。
[0012]在一种可行的实施方式中，当所述电化学装置在满充状态下，采用差示扫描量热法，所述负极活性物质层在250℃至330℃范围内的放热面积为1000J/g至1600J/g。所述的差示扫描量热法测试流程如下：方法及设备参数为参照GB/T 13464
‑
2008，采用型号为STA449F3
‑
QMS403C的设备进行测试。
[0013]在一种可行的实施方式中，所述负极满足(1)至(3)中至少一者：(1)所述负极集流体的每1540.25mm2的单位面积上涂覆的负极活性物质层的重量为0.080g至0.160g；(2)所述负极活性物质层中的负极活性材料质量占比为97.2％至98.5％；(3)所述负极活性材料的克容量为352g/mAh至360g/mAh。
[0014]在一种可行的实施方式中，通过拉曼光谱法，所述负极活性材料在1350cm
‑1处的峰值强度I
D
与在1580cm
‑1处的峰值强度I
G
的比值I
D
/I
G
在0.3至0.7的范围内。具体的，因为采用不同的仪器，可以为1350
±
50cm
‑1和1580
±
50cm
‑1的范围内的峰值强度。
[0015]所述的I
D
/I
G
拉曼测试方法如下：在负极活性材料层上选取一个大小为100μm
×
100μm的面积，利用激光显微共聚焦拉曼光谱仪(Raman，HR Evolution，HORIBA科学仪器事业部)扫描该面积内的颗粒，得到该面积范围内所有颗粒的D峰和G峰，采用LabSpec软件对数据进行处理得到每一个颗粒的D峰和G峰的峰强，分别为I
D
和I
G
，I
D
/I
G
以0.02为步长统计ID/IG的频次得到正态分布图，统计这些颗粒，计算I
D
/I
G
的平均值和方差，拉曼光谱仪的激光波长可处于532nm至785nm的范围内。D峰：一般在1350cm
‑1附近，由芳本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电化学装置，包括正极、负极和电解液，所述正极包括正极集流体和设置在所述正极集流体上的正极活性物质层，所述正极活性物质层包括正极活性材料；所述负极包括负极集流体和设置在所述负极集流体上的负极活性物质层，所述负极活性物质层包括负极活性材料；其特征在于，当所述电化学装置在满充状态下，所述负极活性材料的末端电位为A V；所述电化学装置的过量系数为B，且B/A的比值为13.2至26.3；所述电化学装置的过量系数为相同面积下负极容量与正极容量之间的比值。2.根据权利要求1所述的电化学装置，其特征在于，A的取值范围为0.050至0.079。3.根据权利要求1所述的电化学装置，其特征在于，所述负极活性物质层的单层厚度为Cμm，C的取值范围为30至70。4.根据权利要求3所述的电化学装置，其特征在于，当所述电化学装置在满充状态下，通过X射线衍射法，所述负极活性物质层的(004)面的峰面积C
004
和(110)面的峰面积C
110
的比值为OI值，所述负极活性物质层的厚度C和OI值之间的关系满足：0.06＜OI/C＜0.2。5.根据权利要求3所述的电化学装置，其特征在于，所述负极活性材料的体积中值粒径为Dμm；当所述电化学装置在满充状态下，通过X射线衍射法，所述负极活性物质层的(004)面的峰面积C
004
和(110)面的峰面积C
110
的比值OI值与所述负极活性材料的体积中值粒径D之间的关系满足：...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯鹏洋，
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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