电化学装置及电子设备制造方法及图纸

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。其中，电化学装置包括负极和电解液，负极包括负极集流体和负极活性物质层，负极活性物质层包括负极活性材料，负极活性材料包括石墨；电解液包括氟代碳酸乙烯酯，每毫安电化学装置容量的电解液中氟代碳酸乙烯酯的添加量为Ag；负极活性材料包括第一负极材料或第二负极材料；通过拉曼光谱法，第一负极材料在1350cm

【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]随着电子市场的不断发展，对适用电子市场的锂离子电池的要求也越来越高，尤其是需要锂离子电池具备快速的充电性能。这就需要锂离子电池能够在充放电过程中，实现锂离子的快速嵌入和脱出。现有技术主要采用石墨的表面进行无定形碳包覆，以达到对锂离子快速脱嵌锂的能力，从而实现手机快充性能。但由于负极表面无定形碳储锂能力弱，且表面含有较多活性位点，在充放电过程中会消耗更多的活性锂，从而降低锂电池的容量。
[0003]因此，在不改变能量密度下如何提高电池的容量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，不影响电池的容量下，提高电池的动力学性能及循环性能。
[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，所述负极活性材料包括石墨；所述电解液包括氟代碳酸乙烯酯，每毫安电化学装置容量的电解液中所述氟代碳酸乙烯酯的添加量为A g；所述负极活性材料包括第一负极材料或第二负极材料；通过拉曼光谱法，采用型号为HR Evolution的激光显微共聚焦拉曼光谱仪进行测试，所述第一负极材料在1350cm
‑1处的峰值强度I
D1
与在1580cm
‑1处的峰值强度I
G1
的比值为I
D1
/I
G1
，且(I
D1
/I
G1
)/A的比值为500至8000；或所述第二负极材料在1350cm
‑1处的峰值强度I
D2
与在1580cm
‑1处的峰值强度I
G2
的比值为I
D2
/I
G2
，且(I
D2
/I
G2
)/A的比值为9500至30000。其中氟代碳酸乙烯酯的添加量A的获得过程如下：将电化学装置(电池，电池包括裸电芯)进行称重，然后拆解电池，将裸电芯进行离心，再用NMP(N
‑
甲基吡咯烷酮)溶剂浸泡裸电芯及外包装箔，然后取出裸电芯及外包装箔烘干，并将烘干后的裸电芯及外包装箔称重，计算得出电解液的重量，然后对电解液进行组分分析，采用型号为7890A/5975C的气质联用仪GC
‑
MS，分析电解液中氟代碳酸乙烯酯的含量。
[0006]在一种可行的实施方式中，所述电解液的电导率为5mS/cm至10mS/cm。其中电导率的测试方法如下：按照HG/T 4067
‑
2015六氟磷酸锂电解液的测试标准，采用DDS
‑
307雷磁电导率仪进行测试。测试步骤为，将样品置于离心管静置30min，将洁净的DJS
‑
10C型铂黑电极置于待测样品，晃动电极，约5秒后读取数值。得到电导率值。
[0007]在一种可行的实施方式中，通过拉曼光谱法，所述第一负极材料在1350cm
‑1处的峰值强度I
D1
与在1580cm
‑1处的峰值强度I
G1
的比值I
D1
/I
G1
在0.05至0.4的范围内。
[0008]在一种可行的实施方式中，通过拉曼光谱法，所述第二负极材料在1350cm
‑1处的峰值强度I
D2
与在1580cm
‑1处的峰值强度I
G2
的比值I
D2
/I
G2
在0.2至0.8的范围内。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I
D
/I
G
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。
[0009]D峰：一般在1350cm
‑1附近，由芳香环中sp2碳原子的对称伸缩振动径向呼吸模式引起(结构缺陷)；G峰：出现在1580cm
‑1附近，由sp2碳原子间的拉伸振动引起，它对应布里渊区中心的E2g光学声子的振动(碳原子面内振动)。
[0010]在一种可行的实施方式中，所述第一负极材料、所述第二负极材料的比表面积均为0.5m2/g至5.0m2/g。测试方法如下：参照GB/T 19587
‑
2017，测试设备TriStar3030(美国麦克公司)，所用吸附气体为N2(纯度：99.999％)，测试条件在77K下进行，并通过BET的计算方法测试比表面积。
[0011]在一种可行的实施方式中，所述负极满足(1)至(4)中至少一者：(1)所述负极集流体上的负极活性物质层为单面涂层或双面涂层；(2)所述负极活性物质层包括第一负极材料涂层，所述第一负极材料涂层的单层厚度为60μm至100μm；(3)所述负极活性物质层包括第二负极材料层，所述第二负极材料层的单层厚度为37μm至80μm；(4)所述负极集流体为铜箔，所述铜箔的厚度为4μm至10μm。
[0012]在一种可行的实施方式中，所述负极还包括导电层，所述导电层设置于所述负极集流体与所述负极活性物质层之间，所述导电层满足(5)至(6)中至少一者：(5)所述导电层的厚度为0.2μm至2.0μm；(6)所述导电层包括碳材料，所述碳材料包括导电炭黑、碳纤维、碳纳米管或石墨烯中的至少一种。
[0013]在一种可行的实施方式中，所述电化学装置在满充状态下，所述正极材料的电位为4.523V至4.556V，所述负极材料的电位为0.050V至0.075V。所述的正负极材料的电位通过如下测试方法得到：
①
制作三电极锂离子电池：将拿到的电池满放后拆解，保留裸电芯，然后在靠近负极隔离膜一侧的负极集流体上焊上一条细铜丝，并用另一小片隔离膜将铜丝覆盖，使其不会与负极接触即可；然后得到电极组件，将电极组件置于外包装铝塑膜中，将上述制备好的电解液注入到封装后的电池中，经过真空封装/静置/化成/整形等工序，即可完成三电极电池制备。
②
将制备好的电池按如下流程进行测试：1.测试前需正反面镀锂各6h，流程：20μA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，所述负极活性材料包括石墨；其特征在于，所述电解液包括氟代碳酸乙烯酯，每毫安电化学装置容量的电解液中所述氟代碳酸乙烯酯的添加量为Ag；所述负极活性材料包括第一负极材料或第二负极材料；通过拉曼光谱法测试时，所述第一负极材料在1350cm
‑1处的峰值强度I
D1
与在1580cm
‑1处的峰值强度I
G1
的比值为I
D1
/I
G1
，且(I
D1
/I
G1
)/A的比值为500至8000；或通过拉曼光谱法测试时，所述第二负极材料在1350cm
‑1处的峰值强度I
D2
与在1580cm
‑1处的峰值强度I
G2
的比值为I
D2
/I
G2
，且(I
D2
/I
G2
)/A的比值为9500至30000。2.根据权利要求1所述的电化学装置，其特征在于，所述电解液的电导率为5mS/cm至10mS/cm。3.根据权利要求1所述的电化学装置，其特征在于，I
D1
/I
G1
的取值范围为0.05至0.4。4.根据权利要求1所述的电化学装置，其特征在于，I
D2
/I
G2
的取值范围为0.2至0.8。5.根据权利要...

【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：