电化学装置及电子装置制造方法及图纸

本申请提供了一种电化学装置以及电子装置。所述电化学装置包括负极活性材料层以及隔离膜，所述隔离膜包括基材以及粘接层。所述负极活性材料层包括硬碳，所述负极活性材料层的孔隙率为20％至60％，所述粘接层的粘接力为5N至20N。所述电化学装置具有优异的快充循环性能以及低的硬碳变形率。能以及低的硬碳变形率。

【技术实现步骤摘要】
电化学装置及电子装置


[0001]本申请涉及电化学领域，具体涉及一种电化学装置及电子装置。

技术介绍

[0002]目前市场上5G手机已大范围推广，后续更快速的通讯手机也会逐步落地，随之带来的是电池能耗问题。数据显示，5G能耗比4G大约提升30％至50％，极大的降低了电池的续航能力，这也对后续电池的能量密度提出了更高的要求。电池中负极材料多使用石墨，但石墨的克容量(374mAh/g)较低，且商业化应用的石墨材料开发已接近理论克容量，继续提升收益较小，因此亟需开发新型负极材料提升电池的能量密度。
[0003]高克容量负极材料多种多样，例如硬碳、硅、金属氧化物等。对于硬碳材料，我们可以实现其克容量＞1000mAh/g，这可以极大提高电池的能量密度。但目前硬碳在手机端的开发存在多种问题，其中关键瓶颈为电芯循环过程中由于硬碳较硬、脆性大出现拐角脱膜导致的异常变形，这限制了硬碳的市场端应用。

技术实现思路

[0004]鉴于
技术介绍
存在的问题，本申请的目的在于提供一种电化学装置及电子装置，所述电化学装置具有优异的快充循环性能以及低的硬碳变形率。
[0005]在一些实施例中，电化学装置包括负极活性材料层以及隔离膜；所述隔离膜包括基材以及粘接层；所述负极活性材料层包括硬碳，所述负极活性材料层的孔隙率为20％至60％；所述粘接层的粘接力为5N至20N。
[0006]在一些实施例中，所述粘接层设置在所述基材靠近所述负极活性材料层的表面上，所述粘接层的粘接力为所述粘接层与所述负极活性材料层之间的粘接力。
[0007]在一些实施例中，硬碳的体积基准累积粒径D
v
99为12μm至30μm。
[0008]在一些实施例中，硬碳的比表面积为2m2/g至8m2/g。
[0009]在一些实施例中，所述负极活性材料层的压实密度为0.8g/cm3至1.5g/cm3。
[0010]在一些实施例中，所述基材包括聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯、乙烯
‑
丙烯共聚物、乙烯
‑
丁烯共聚物、乙烯
‑
己烯共聚、乙烯
‑
甲基丙烯酸甲酯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺或芳纶中的至少一种形成的单层或多层。
[0011]在一些实施例中，所述粘接层包括聚偏二氟乙烯、乙烯基
‑
聚倍半硅氧烷中的至少一种形成的单层或多层。
[0012]在一些实施例中，所述隔离膜进一步包括陶瓷层。
[0013]在一些实施例中，所述负极活性材料层的孔隙率为40％至60％。
[0014]在一些实施例中，电子装置包括本申请所述的电化学装置。
[0015]本申请的有益效果如下：
[0016]本申请的电化学装置基于硬碳负极材料，结合高粘接隔离膜，可以改善硬碳的循环变形问题，同时利用硬碳材料特性，提高电芯层间保液能力，改善高粘接隔膜界面问题，
实现高粘隔膜在快充体系应用，改善循环性能和跌落现象。
[0017]说明书附图
[0018]图1为本申请对比例1的电极组件界面的CT/界面图，其中，图1a展示了拐角起翘情况，图1b展示了界面析锂情况。
[0019]图2为本申请实施例1的电极组件界面的CT/界面图，其中，图2a展示了拐角起翘情况，图2b展示了界面析锂情况。
[0020]图3为本申请实施例2的电极组件界面的CT/界面图，其中，图3a展示了拐角起翘情况，图3b展示了界面析锂情况。
[0021]图4为本申请实施例3的电极组件界面的CT/界面图，其中，图4a展示了拐角起翘情况，图4b展示了界面析锂情况。
[0022]图5为本申请实施例4的电极组件界面的CT/界面图，其中，图5a展示了拐角起翘情况，图5b展示了界面析锂情况
[0023]图6为本申请实施例5的电极组件界面的CT/界面图，其中，图6a展示了拐角起翘情况，图6b展示了界面析锂情况。
具体实施方式
[0024]应理解的是，所公开的实施例仅是本申请的示例，本申请可以以各种形式实施，因此，本文公开的具体细节不应被解释为限制，而是仅作为权利要求的基础且作为表示性的基础用于教导本领域普通技术人员以各种方式实施本申请。在本申请的说明中，CT图指的是二维投影和扫描图，CT图可通过本领域技术人员公知的仪器或设备(例如GE Phoenix vtomex S设备)测定得到。
[0025]在本申请的说明中，未明确说明的术语、专业用词均为本领域技术人员的公知常识，未明确说明的方法均为本领域技术人员公知的常规方法。
[0026]下面详细说明本申请的电化学装置。
[0027]本申请的电化学装置可以是选自如下装置中的任意一种：锂二次电池、超级电容器、锂
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硫电池、钠离子电池、锂
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空气电池、锌
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空气电池、铝
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空气电池和镁离子电池。特别地，所述电化学装置可以是锂二次电池。
[0028][正极片][0029]在一些实施例中，电化学装置包含正极片。
[0030]正极片是本领域技术公知的可被用于电化学装置的正极片。在一些实施例中，正极片包含正极集流体以及设置在正极集流体上的正极活性物质层。
[0031]在一些实施例中，正极活性物质层包含正极活性物质。在一些实施例中，正极活性物质含有含锂以及从钴、锰和镍中选择的至少一种的复合氧化物；在一些实施例中，所述复合氧化物包含钴酸锂、三元正极材料等。
[0032]在一些实施例中，正极活性物质层可还包含导电剂。导电剂用于为正极提供导电性，可改善正极导电率。导电剂是本领域公知的可被用于正极活性物质层的导电材料。导电剂可以选自任何导电的材料，只要它不引起化学变化即可。在一些实施例中，导电剂包含碳基材料(例如天然石墨、人造石墨、炭黑、乙炔黑、科琴黑、碳纤维)、金属基材料(例如包括铜、镍、铝、银等的金属粉或金属纤维)、导电聚合物(例如聚亚苯基衍生物)中的至少一种。
[0033]在一些实施例中，正极活性物质层可还包含粘结剂。粘结剂是本领域公知的可被用于正极活性物质层的粘结剂。粘结剂可以改善正极活性物质颗粒彼此之间以及正极活性物质颗粒与正极集流体之间的粘结性能。在一些实施例中，粘结剂包含聚乙烯醇、羧甲基纤维素、羟丙基纤维素、二乙酰基纤维素、聚氯乙烯、羧化的聚氯乙烯、聚氟乙烯、含亚乙基氧的聚合物、聚乙烯吡咯烷酮、聚氨酯、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、丁苯橡胶、丙烯酸(酯)化的丁苯橡胶、环氧树脂、尼龙中的至少一种。
[0034]在一些实施例中，正极片的结构为本领域技术公知的可被用于电化学装置的正极片的结构。
[0035]在一些实施例中，正极片的制备方法是本领域技术公知的可被用于电化学装置的正极片的制备方法。在一些实施例中，在正极浆料的制备中，通常加入正极活性物质、粘结剂，并根据需要加入导电材料和增稠剂后溶解或分散于溶剂中制成正极浆料。溶剂在干燥过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电化学装置，包括负极活性材料层以及隔离膜，所述隔离膜包括基材以及粘接层，其中，所述负极活性材料层包括硬碳，所述负极活性材料层的孔隙率为20％至60％；所述粘接层的粘接力为5N至20N。2.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述粘接层设置在所述基材靠近所述负极活性材料层的表面上，所述粘接层的粘接力为所述粘接层与所述负极活性材料层之间的粘接力。3.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述硬碳的体积基准的D
v
99为12μm至30μm。4.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述硬碳的比表面积为2m2/g至8m2/g。5.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述负极活性材料层的压实密度为0.8g/cm3至1.5g/cm3。6.根据权利要求1所述的电化...

【专利技术属性】
技术研发人员：张涵翔，
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：