电化学装置以及用电设备制造方法及图纸

本申请涉及一种电化学装置以及用电设备，该电化学装置包括正极活性材料层和负极活性材料层，正极活性材料层中包括正极活性材料，负极活性材料层中包括负极活性材料；电化学装置满足以下关系式：0.5≤(U0‑

【技术实现步骤摘要】
电化学装置以及用电设备


[0001]本申请涉及一种电化学装置以及用电设备。

技术介绍

[0002]现有的电化学装置，其对于电化学性能要求越来越高。这就要求电化学装置具有更高的高温性能。
[0003]然而，目前常见的电化学装置的高温性能不能满足要求。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提供一种电化学装置以及用电设备，以改善高温性能。
[0005]本申请的实施例是这样实现的：第一方面，本申请实施例提供一种电化学装置，包括正极活性材料层和负极活性材料层，正极活性材料层中包括正极活性材料，负极活性材料层中包括负极活性材料；电化学装置满足以下关系式：0.5≤(U0‑
U)/(1.06
‑
CB) ≤1.5；CB＝(A
′×
B
′×
C
′
)/(A
×
B
×
C)；其中，A为正极活性材料的质量占正极活性材料层的总质量的百分含量，B为正极活性材料的克容量，单位为mAh/g，C为正极活性材料层的单位面积质量，单位为mg/cm2，A
′
为负极活性材料的质量占负极活性材料层的总质量的百分含量，B
′
为负极活性材料的克容量，单位为mAh/g，C
′
为负极活性材料层的单位面积质量，单位为mg/cm2；U0为电池的满充电压，是指电池在充满电时的电压；U为充电截止电压，是实际充电过程中的最高充电电压；U小于U0。
[0006]上述技术方案中，通过控制电化学装置的充电截止电压U、电池的满充电压U0及单位面积的负极放电容量与单位面积的正极放电容量的比值CB这三者的关系，使得0.5≤(U0‑
U)/(1.06
‑
CB) ≤1.5，能够在提高电化学装置的高温性能的同时，改善析锂窗口，从而提高电池的动力学性能。
[0007]在一些可选的实施方案中， 0.7≤(U0‑
U)/(1.06
‑
CB) ≤1.5。
[0008]上述技术方案中，将电化学装置的充电截止电压U、电池的满充电压U0与单位面积的负极放电容量与单位面积的正极放电容量的比值CB，三者的关系控制在更小的范围内，能够获得优异的电化学装置的高温性能以及析锂窗口。
[0009]在一些可选的实施方案中， 0.9≤(U0‑
U)/(1.06
‑
CB) ≤1.3。
[0010]上述技术方案中，将电化学装置的充电截止电压U、电池的满充电压U0与单位面积的负极放电容量与单位面积的正极放电容量的比值CB，三者的关系控制在更小的范围内，能够获得更优异的电化学装置的高温性能以及析锂窗口。
[0011]在一些可选的实施方案中，1.01≤CB≤1.05。
[0012]上述技术方案中，将电化学装置的单位面积的负极放电容量与单位面积的正极放
电容量的比值CB限定在更小的范围内，能够进一步地改善电化学装置的高温性能和析锂窗口。
[0013]在一些可选的实施方案中，1.01≤CB≤1.03。
[0014]上述技术方案中，将电化学装置的单位面积的负极放电容量与单位面积的正极放电容量的比值CB限定在更小的范围内，能够进一步地改善电化学装置的高温性能和析锂窗口。
[0015]在一些可选的实施方案中，正极活性材料包括：磷酸铁锂、钴酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂或者锰酸锂中的至少一种。
[0016]工艺上一般通过控制正极活性材料层的涂布重量，即正极活性材料的单位面积质量C，来调节CB值，进而影响(U0‑
U)/(1.06
‑
CB)这一参数的取值范围。上述技术方案中，正极活性材料包括：磷酸铁锂、钴酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂或者锰酸锂中的至少一种，这几种正极活性材料，易于获得更小的CB值，提高电化学装置的高温性能，同时能够使得0.5≤(U0‑
U)/(1.06
‑
CB) ≤1.5，进而改善析锂窗口。
[0017]在一些可选的实施方案中，负极活性材料包括：石墨、硅、硅合金或者锡合金中的至少一种。
[0018]工艺上一般通过控制负极活性材料层的涂布重量，即负极活性材料层的单位面积质量C
′
来调节CB值，进而影响(U0‑
U)/(1.06
‑
CB)这一参数的取值范围。上述技术方案中，负极活性材料包括：石墨、硅、硅合金或者锡合金中的至少一种，这几种负极活性材料能够与前述的正极活性材料复配，控制CB值的范围，使得1<CB<1.06，进而使得0.5≤(U0‑
U)/(1.06
‑
CB) ≤1.5，实现在提高电化学装置的高温性能的同时能够改善析锂窗口。
[0019]在一些可选的实施方案中， 电化学装置包括：粘结剂；粘结剂包括聚偏二氟乙烯、偏氟乙烯
‑
氟化烯烃的共聚物、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯腈、聚丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯、羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶、聚胺酯、氟化橡胶或者聚乙烯醇中的至少一种。
[0020]上述技术方案中，粘结剂包括聚偏二氟乙烯、偏氟乙烯
‑
氟化烯烃的共聚物、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯腈、聚丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯、羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶、聚胺酯、氟化橡胶或者聚乙烯醇中的至少一种，能够更好地与上述的电化学装置的正极活性材料和负极活性材料匹配，进而使得0.5≤(U0‑
U)/(1.06
‑
CB) ≤1.5，实现在提高电化学装置的高温性能的同时能够改善析锂窗口。
[0021]在一些可选的实施方案中， 电化学装置包括：导电剂；导电剂包括：导电炭黑、碳纳米管、导电石墨、石墨烯、乙炔黑或者纳米碳纤维中的至少一种。
[0022]上述技术方案中，导电剂包括：导电炭黑、碳纳米管、导电石墨、石墨烯、乙炔黑或者纳米碳纤维中的至少一种，能够更好地与上述的电化学装置的正极活性材料和负极活性材料匹配，进而使得0.5≤(U0‑
U)/(1.06
‑
CB) ≤1.5，实现在提高电化学装置的高温性能的同时能够改善析锂窗口。
[0023]第二方面，本申请实施例提供一种用电设备，包括第一方面提供的电化学装置。
[0024]上述技术方案中，该用电设备包括第一方面提供的电化学装置，具有优异的电池动力学性能。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0026]图1为本申请一些实施例提供的电池的爆炸图；图2为本申请一些实施例提供的电极组件的局部结构示意图；图3为本申请一些实施例提供的正极极片的局部结本文档来自技高网...

【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：正极活性材料层，所述正极活性材料层中包括正极活性材料；负极活性材料层，所述负极活性材料层中包括负极活性材料；所述电化学装置满足以下关系式：0.5≤(U0‑
U)/(1.06
‑
CB) ≤1.5；所述CB＝(A
′×
B
′×
C
′
)/(A
×
B
×
C)；其中，A为所述正极活性材料的质量占所述正极活性材料层的总质量的百分含量，B为所述正极活性材料的克容量，单位为mAh/g，C为所述正极活性材料层的单位面积质量，单位为mg/cm2，A
′
为所述负极活性材料的质量占所述负极活性材料层的总质量的百分含量，B
′
为所述负极活性材料的克容量，单位为mAh/g，C
′
为所述负极活性材料层的单位面积质量，单位为mg/cm2；U0为电池的满充电压；U为充电截止电压；所述U小于所述U0。2.根据权利要求1所述的电化学装置，其特征在于，0.7≤(U0‑
U)/(1.06
‑
CB) ≤1.5。3.根据权利要求1所述的电化学装置，其特征在于，0.9≤(U0‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱珊，
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：