本申请的实施例提供了电化学装置和电子装置。电化学装置包括正极极片、负极极片、隔离膜和电解液。负极极片包括负极活性材料层，负极活性材料层包括负极活性材料，其中，负极活性材料的质量为a g。隔离膜设置在正极极片和负极极片之间。电解液包括碳酸乙烯酯，基于电解液的质量，碳酸乙烯酯的质量含量为b％，b/a为1.6至6.4。通过控制电解液中的碳酸乙烯酯的质量百分含量与负极活性材料的质量的比值，可以改善电化学装置的循环性能、高温存储的厚度膨胀率、存储后的容量保持率和安全性能。存储后的容量保持率和安全性能。
【技术实现步骤摘要】
电化学装置和电子装置
[0001]本申请涉及电化学储能领域，尤其涉及电化学装置和电子装置。
技术介绍
[0002]目前，电化学装置(例如，锂离子电池)广泛应用于电动汽车、消费电子产品及储能装置等领域。凭借高能量密度和无记忆效应等优势，锂离子电池已逐渐成为上述领域的主流电池。除此之外，也有部分领域的使用环境或者工矿较为严苛。如何在保持锂离子电池的高能量密度的同时，提升锂离子电池的高温存储和循环性能、充电性能、安全性能成为业界急需解决的问题。
技术实现思路
[0003]本申请的实施例提供了一种电化学装置，电化学装置包括正极极片、负极极片、隔离膜和电解液。负极极片包括负极活性材料层，负极活性材料层包括负极活性材料，其中，负极活性材料的质量为a g。隔离膜设置在正极极片和负极极片之间。电解液包括碳酸乙烯酯，基于电解液的质量，碳酸乙烯酯的质量含量为b％，b/a为1.6至6.4。
[0004]本申请的一些实施例中，b为1至25。
[0005]本申请的一些实施例中，电解液还包括碳酸亚乙烯酯或氟代碳酸乙烯酯中的至少一种，基于电解液的质量，基于电解液的质量，碳酸亚乙烯酯的质量含量为m％，氟代碳酸乙烯酯的质量含量为n％，m+n＝c，且0.01≤c＜2。
[0006]本申请的一些实施例中，电解液还包括碳酸亚乙烯酯或氟代碳酸乙烯酯中的至少一种，基于所述电解液的质量，碳酸亚乙烯酯的质量含量为m％，氟代碳酸乙烯酯的质量含量为n％。在一些实施例中，0≤m＜2；在一些实施例中，0≤n＜2。
[0007]本申请的一些实施例中，c/a为0.001至0.36。
[0008]本申请的一些实施例中，基于电解液的质量，本申请的一些实施例中，m＜n。
[0009]本申请的一些实施例中，电解液还包括含硫氧双键的化合物，含硫氧双键的化合物包括1,3
‑
丙烷磺内酯(PS)、1,4
‑
丁磺酸内酯(BS)、硫酸乙烯酯(DTD)、甲烷二磺酸亚甲酯(MMDS)、1,3
‑
丙烷二磺酸酐(PA)、2
‑
甲基丁烷磺酸内酯或丙烯基
‑
1,3
‑
磺酸内酯(PES)中的至少一种。
[0010]本申请的一些实施例中，基于电解液的质量，含硫氧双键的化合物的质量含量为d％，并且正极极片包括正极活性材料层，正极活性材料层包括正极活性材料，正极活性材料的质量为e g，d/e为0.1至0.6。
[0011]本申请的一些实施例中，正极活性材料含有钴元素。
[0012]本申请的一些实施例中，电解液还包括锂盐，锂盐包括二氟磷酸锂(LiPO2F2)、二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)、二草酸硼酸锂(LiBOB)、双氟磺酰亚胺锂盐(LiFSI)、双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI)、四氟硼酸锂(LiBF4)、四硼酸锂(B4Li2O7)、硼酸锂(Li3BO3)或三氟甲磺酸锂(CF3LiO3S)中的至少一种，基于电解液的质量，锂盐的质量含量为0.01％至3％。
[0013]本申请的一些实施例中，电解液还包括多腈化合物，多腈化合物包括丁二腈(SN)、己二腈(ADN)、1,2
‑
双(氰乙氧基)乙烷(DENE)、1,4
‑
二氰基
‑2‑
丁烯、1,3,6
‑
己烷三腈(HTCN)或1,2,3
‑
三(2
‑
氰氧基)丙烷中的至少一种，基于电解液的质量，多腈化合物的质量含量为0.01％至6％。
[0014]本申请的一些实施例提供了一种电子装置，包括上述电化学装置。
[0015]在本申请的实施例中，通过控制电解液中的碳酸乙烯酯的质量百分含量与负极活性材料的质量的比值，可以改善电化学装置的循环性能、高温存储的厚度膨胀率、存储后的容量保持率和安全性能。
具体实施方式
[0016]下面的实施例可以使本领域技术人员更全面地理解本申请，但不以任何方式限制本申请。
[0017]要维系电化学装置的较好的高温性能，需要在电解液中使用稳定性较佳的溶剂或者添加剂在极片界面形成保护作用来抑制电解液与活性材料的副反应。然而，不同的溶剂及添加剂与活性材料间作用方式各不相同，溶剂或添加剂与电极活性材料间的含量关系，是影响上述作用效果的重要参数之一，当电解液组分无法在极片表面形成良好的保护界面，则会对电化学装置的充放电性能及存储性能造成不同程度的影响，从而影响电化学装置的正常工作，并带来充电析锂等安全隐患。本申请的实施例通过使电解液溶剂、添加剂较好地搭配正极活性材料和负极活性材料，在保持电化学装置的高能量密度的同时，提升电化学装置的综合性能，使得电化学装置在高温存储性能、循环性能、充电性能和安全性能方面均有良好表现。
[0018]本申请的实施例提出一种电化学装置，电化学装置包括正极极片、负极极片、隔离膜和电解液，其中，隔离膜设置在正极极片和负极极片之间。在一些实施例中，负极极片可以包括负极活性材料层，负极活性材料层包括负极活性材料，其中，负极活性材料的质量为a g。在一些实施例中，负极活性材料可以包括石墨、硬碳、硅、氧化亚硅或有机硅中的至少一种。
[0019]在一些实施例中，电解液可以包括碳酸乙烯酯(EC)。在一些实施例中，基于电解液的质量，碳酸乙烯酯的质量含量为b％，b/a为1.6至6.4。在一些实施例中，随着比值b/a的增大，电化学装置的综合性能如循环性能、不同荷电状态(SOC)下的高温存储性能以及存储后容量保持率、安全性能显著提升。这可能是由于，b/a在一定范围内，此时EC对负极界面的保护以及对负极析锂界面具有较好的钝化效果。当b/a过小时，EC无法对负极界面形成保护，因此对电化学装置在常温及高温条件下循环性能造成不利影响，并且，由于对负极析锂界面钝化效果不佳，电化学装置在低荷电状态下的存储及安全性能受到影响；而当b/a>6.4时，电化学装置的循环性能得不到进一步改善，且高荷电状态下的存储性能和安全性能受到影响，这可能是由于b/a过大时，电解液与负极间的界面动力学恶化，造成充电析锂，在高温下存储时引起激烈反应，引发电化学装置的热失效。在一些实施例中，b/a可以为2至6、2.5至5.5、3至5或者3.5至4.5等。
[0020]在一些实施例中，负极极片还可以包括负极集流体，负极集流体可以采用铜箔、镍箔或碳基集流体中的至少一种。在一些实施例中，负极活性材料层可以位于负极集流体的
一侧或两侧上。在一些实施例中，负极活性材料层还可以包括导电剂和粘结剂。在一些实施例中，负极活性材料层中的导电剂可以包括导电炭黑、科琴黑、片层石墨、石墨烯、碳纳米管或碳纤维中的至少一种。在一些实施例中，负极活性材料层中的粘结剂可以包括羧甲基纤维素(CMC)、聚丙烯酸、聚乙烯基吡咯烷酮、聚苯胺、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚硅氧烷、丁苯橡胶、环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂或聚芴中的至少一种。在一些实施例中，负极活性材料层中的负极活性材料本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电化学装置，其包括：正极极片；负极极片，所述负极极片包括负极活性材料层，所述负极活性材料层包括负极活性材料，其中，所述负极活性材料的质量为a g；隔离膜，设置在所述正极极片和所述负极极片之间；电解液，所述电解液包括碳酸乙烯酯，基于所述电解液的质量，所述碳酸乙烯酯的质量含量为b％，b/a为1.6至6.4。2.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，b为1至25。3.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述电解液还包括碳酸亚乙烯酯或氟代碳酸乙烯酯中的至少一种，基于所述电解液的质量，碳酸亚乙烯酯的质量含量为m％，氟代碳酸乙烯酯的质量含量为n％，m+n＝c，且0.01≤c＜2。4.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，基于所述电解液的质量，碳酸亚乙烯酯的质量含量为m％，氟代碳酸乙烯酯的质量含量为n％，所述电化学装置满足如下关系中的至少一者：i)0≤m＜2；ii)0≤n＜2；iii)m＜n；iv)c/a为0.001至0.36。5.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述电解液还包括含硫氧双键的化合物，所述含硫氧双键的化合物包括1,3
‑
丙烷磺内酯、1,4
‑
丁磺酸内酯、硫酸乙烯酯、甲烷二磺酸亚甲酯、1,3
‑
丙烷二磺酸酐、2
‑
甲基丁烷磺酸内酯或丙烯基
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【专利技术属性】
技术研发人员：徐春瑞，胡茜，唐超，
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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